多普勒雷达速度场缺测区域填补技术的数值模拟

针对多普勒天气雷达探测风场时,常因大面积无回波区的存在,对提取平均散度和平均形变信息的精度有较大影响。利用Sirmans建议的技术来模拟降水回波信号,得到含有0、1、2阶谐波的平面线性速度场并进行加噪处理,得到近乎真实的多普勒速度场。对模拟的平面线性速度场人为设定无回波区,利用VAD技术和迭代法对平面线性速度场做连续性缺口和非连续性缺口的迭代法填补。数值模拟结果表明:对于模拟的无噪声平面线性速度场,迭代法可以基本无误差填补连续性累积缺口在10°到180°的速度场无回波区;对连续性累积缺口,在σ_v=2m·s~(-1),SNR≥5 dB和SNR=20 dB,σ_v≤4 m·s~(-1)的情况下,连续性累积缺口在120°以内,迭代法能较高精度地填补速度场无回波区,填补后0、1、2阶谐波误差绝对值基本能控制在15%以内,80 km距离圈上缺口处迭代前后速度相对误差均在30%以内;对非连续性累积缺口为0°～180°的平面线性速度场,在附加不同噪声条件下,迭代法均可较好地填补累积缺口在180°以内的平面速度场,且80 km距离圈上缺口处迭代前后速度值误差均能控制在15%以内。说明利用迭代法填补多普勒速度场无回波区,填补效果较好,精度较高,这对改善从多普勒速度场中提取平均散度和平均形变信息的精度有极大的帮助作用。     

基于DMSP-OLS和珞珈一号夜光遥感影像的粤港澳大湾区城市空间格局演变

夜光遥感影像数据可有效反映城市空间格局变化。本文基于1992—2012年的DSMP-OLS夜光遥感影像和2018年的珞珈一号遥感影像,利用分层阈值法提取粤港澳大湾区内各城市建成区;通过计算平均灯光强度、平均灯光增长速率、城市建成区面积、城市建成区增长速率、城市重心、城市重心偏移距离等一系列指数,揭示区内各城市的空间格局演变过程。研究结果表明:①1992—2018年,粤港澳大湾区的城市规模大幅增长,沿珠江口两侧形成了以澳门、广州、深圳和香港为核心的倒“U”形城市群,并呈辐射状向周边扩张。②以珠江口为界,粤港澳大湾区东部各个城市的发展水平整体高于西部各个城市,广州、深圳、香港等核心城市发展水平明显高于江门、肇庆、惠州等外围城市。③1992—2018年,粤港澳大湾区建成区的增长速率由小变大,最后逐渐趋于稳定,2002—2007年是城市扩张最迅猛时期。④1992—2018年,粤港澳大湾区的各城市重心迁移方式表现为3种类型:持续向区域中心迁移;持续向相邻城市邻接区迁移;持续向海洋方向迁移。大部分城市的重心迁移方向呈“震荡”特征。     

长江主干流的球面重心计算及其尺度效应分析

长江不仅具有长度这一非空间属性,还具有重心、方位、密度以及形状等多种空间分布属性。为了对长江的空间分布特征进行统计分析,提出了一种基于球面坐标的空间分布统计方法。采用空间随机抽样的方法,通过对组成长江水系的2种有限线段(即原始数据线段和等长切分线段)进行了不放回空间随机抽样,估计了长江球面重心位置的不确定性。为了解长江水系空间数据固有的多尺度特性,还研究了长江水系不同分辨率的空间切分(1 000 m、100 m、10 m)条件下的球面重心的规律。长江球面重心的计算方法不仅适用于球面线状物体球面重心的计算,也适用于球面面状物体重心的计算。研究长江水系的空间分布特征可以增加人们对长江水系的认知,为研究长江流域的经济、政治等相关的研究提供重要的地理参考信息或背景信息。     

北京市顺义区农田景观格局变化研究

通过对1980,1995,2006年顺义区农田景观规模和空间格局演变的分析,总结出其作为典型的大城市近郊区域农田景观变化的显著特征:第一,农田景观规模呈加速缩减趋势,农村居民点等低密度建设用地是侵占农田的主体;第二,农田景观斑块的空间重心由原来较为居中的位置,持续向远离城市组团中心的东北方向移动;第三,从全境镶嵌体和农田单一景观水平上分析,其景观格局演变均呈破碎化、离散性和均一化趋势.顺义区农田景观因社会经济结构和区域发展方向的调整而发生巨大改变,被道路和大量小规模的无序建筑侵占和切割,正在逐步丧失农田景现美感,应通过探索不同模式的农田景观治理和建设途径,对城市远郊农田景观加以保护和利用.     

迭代法井间地震衍射层析成像

从各向同性非均匀介质中弹性波波动方程出发，导出了在弱不均匀条件下，频率－波数域衍射场方程，给出了格林函数解析解。在电磁波地球物理层析成像数据合成的基础上，用类“体电流法”，将解析解线性化，得到未作Ｂｏｒｎ近似或Ｒｙｔｏｖ近似的衍射场数值解，便于计算合成数据。采用迭代法进行反演，每步迭代中，采用等比Ｎｅｕｍａｎｎ级数解；反问题用ＳＶＤ法求解，探讨了阻尼因子的取法。数值模型试验表明，这种算法是有效和成     

基于地理探测器的中国中部城市土地绿色利用效率时空演变及影响因素研究

中部崛起战略后,中国中部六省（湖北省、湖南省、安徽省、山西省、江西省和河南省）经济快速发展,建成区面积不断扩张,不仅威胁粮食安全,更加剧资源环境约束。在此背景下,本文采用2007—2018年中部六省80个地级市面板数据,并运用Malmquist-Luerberger指数、重心模型、空间计量模型和地理探测器模型分析中部六省80个地级市土地绿色利用效率时演变、重心移动轨迹变化及其影响因素情况。结果表明：① 2007—2018年中部六省土地绿色利用效率增长是靠技术进步“单轨驱动”的。② 城市土地绿色利用效率值表现出明显的空间分异特征,且重心总体向东北方向移动。③ 中部六省各地级市之间土地绿色利用效率存在空间依赖性和空间溢出效应。④ 除城市建设用地面积外,城镇化率、产业结构高级化水平、经济发展水平、外商直接投资额均正向影响中部六省80个地级市土地绿色利用效率。其中,各个影响因素对土地绿色利用效率的影响从强到弱依次为产业结构高级化水平、外商直接投资额、建设用地面积、城镇化率、经济发展水平。     

基于MOD13Q1数据的宁夏生长季植被动态监测

宁夏自2000年后实施退耕还林以来,局部地区的生态环境得到明显改善,为探求近15来年宁夏地区植被的动态变化及其影响因子,本文以MOD13Q1为数据源,结合DEM数据、土地利用分类图,采用Sen+Mann-Kendall非参数检验方法和Hurst模型,分析了宁夏不同行政区、不同海拔、不同坡度、不同坡向及不同植被类型生长季NDVI的空间变化特征及未来变化趋势;并利用重心迁移模型和转移矩阵分析宁夏2000-2014年间植被覆盖的时空演变特征。结果表明：①从空间分布看,宁夏南部六盘山、北部贺兰山及引黄灌溉区植被长势较好,中部干旱地区植被长势较差;且植被NDVI与海拔高程和坡度呈显著正相关。②从植被覆盖的转移矩阵看,较高植被覆盖的面积占比从2000年的17.29%增长到2014年的31.55%,主要是由较低植被覆盖转化而来的。③从重心迁移方向看,中度植被覆盖和较高植被覆盖的重心迁移最为明显,分别向东北方向偏移了129.49 km和向东南方向偏移了89.49 km。④从变化趋势看,生长季植被NDVI整体呈上升趋势,明显改善的面积占总面积的59.63%,轻微改善区域占31.72%;林地和水田显著改善的面积分别占总面积的71.50%和70.80%;显著改善的面积比例随海拔高程和坡度的增加均先增加后减少,且南部各行政区植被改善的面积均高于北部。⑤从可持续性看,植被恢复的持续性较强,89.24%的植被NDVI呈现持续改善的趋势;南部地区的持续改善的面积大于北部地区。     

GIS在人口重心迁移研究中的应用

利用GIS技术，建立甘肃少数民族人口重心研究的图形数据库和人口统计数据库，计算各主要民族人口重心及其移动轨迹，制作人口重心移动专题图件，并在此基础上对少数民族人口重心移动规律展开讨论。