ENC数据制作进展与应用现状分析

国际标准电子航海图(ENC)数据生产的规模化和规范化,是促进电子海图显示与信息系统(ECDIS)发展的重要前提。介绍了我国目前ENC数据生产的基本情况及应用领域的现状,分析了存在的问题,并对未来ENC数据的生产及电子海图应用系统ECDIS的发展等提出了相关建议。     

网络视角下中国十大城市群区域创新模式研究

从地理开放、区域协同和创新能力3个维度构建理论分析框架,基于网络视角刻画2015年中国十大城市群的区域创新特点,并据此划分城市群的区域创新模式。研究表明,中国十大城市群的区域创新模式存在显著差异。长三角、京津冀和珠三角城市群已具有较好基础,海西城市群缺乏高水平的内部协同,长江中游和成渝城市群过度依赖外部联系,北部湾城市群拥有较明显的核心-边缘内部网络结构,哈长、中原和关中城市群各维度评价均不高,区域创新模式最差。     

1983—2017年宁夏盐池县生态治理政策的类型与变化——基于政策工具视角

政策工具是政府实施政策的手段。结合盐池县1983-2017年出台的生态治理政策,运用内容分析法,从政策工具视角,对盐池县生态治理政策的类型与变化进行了分析,并深入探讨其原因。结果表明:强制型和混合型政策工具占主导地位,其中,规制、直接提供、信息与劝诫、补贴与奖励4种工具使用频率最高,自愿型工具的使用还很缺乏。政策工具的运用受到中央政策的显著影响。以后应当开发更多可利用的政策工具,并对不同政策工具进行优化组合。通过本研究可深入了解生态脆弱区地方政府生态政策的政策工具使用情况,为生态脆弱区生态保护的政策工具选择与优化组合提供参考。     

基于专利的石漠化治理技术分析

石漠化是发生面积仅次于沙漠化的荒漠化类型,已成为中国西南喀斯特山区可持续发展的主要障碍,其治理与恢复是复杂的系统工程。从治理技术层面,以1 159组简单专利族为数据基础,揭示国内石漠化治理技术类别分布和主要领域。在对专利进行简要计量分析以提供概貌认识的基础上,通过阅读专利摘要内容,采用自下而上的聚类方法将当前专利划分为石漠化判断、治理、产业经济3个大类,监测与评价、科研仪器、生物治理、工程治理、化学治理、综合治理、综合产业、农业和工业9个中类,更细分至雨水搜集净化等42个小类。根据专利数量认定的四大主要技术领域为：工程治理（8.63%）、水分利用（12.51%）、栽培种植（27.52%）、植物资源加工（9.67%）,占总量的58.33%,专利领域分布相对集中。对主要技术领域采用内容分析法,提取工程治理具体措施、集雨工具、植物、加工制品等的信息并对其进行了详细阐述,指出目前专利技术中的问题：石漠化地区特有的植物资源众多,但目前加工层次偏低,应在拓展加工类型、延长加工产业链条、发掘植物药用和日用价值方面加大研发力度;防止土壤漏失技术、设施农业技术和生命基因技术亟待发展。分析可为全面认识国内石漠化治理技术提供专利视角的参照。     

粤港澳大湾区知识网络空间结构演化特征与影响机制

以2000—2018年国内外期刊数据库合作论文数据为基础,借助社会网络分析和空间结构指数法分析了粤港澳大湾区知识空间网络结构演化特征与影响因素,结果发现：1）知识网络格局由广州的“一家独大”逐渐演变为广州、深圳、香港“齐头并进”的发展态势。香港虽然处于知识网络的核心位置,但受行政壁垒的影响,主要与广州、深圳高等级的城市建立紧密的知识合作联系。2）粤港澳大湾区知识联系网络呈现“核心—边缘”结构,西部地区知识联系远低于东部地区,虽然研究期内湾区的知识网络的极化特征得到一定的缓解,但不均衡性仍然显著。3）湾区知识活动主体的自身需求是促进城市间知识合作的内在驱动力,知识环境和知识联系通道是区域知识合作网络外在推动力,在内生作用和外生作用的共同影响下,知识合作产出得以实现,粤港澳大湾区知识网络得以发展。     

基于卷积神经网络与条件随机场方法提取乡镇非正规固体废弃物

随着村镇经济建设发展,生活垃圾和工业固体废弃物造成的污染问题日益突出,已经成为制约新农村建设发展和生态文明建设的关键问题,而目前针对乡镇非正规固体废弃物的调查与统计主要依赖全国各乡镇相关部门逐级调查上报,工作量较大。本文基于高分辨率遥感影像,将深度学习模型和条件随机场模型相结合引入到乡镇固体废弃物的提取研究中,探索一种基于深度卷积神经网络的乡镇固体废弃物提取模型。由于固体废弃物在影像上表现为面积小,分布破碎等特点,为了提高工作效率,将模型特分为识别和提取2个部分：① 通过全连接卷积网络（CNN）对固体废弃物进行快速识别判断,筛选感兴趣区域影像块;② 在传统的全卷积神经网络(FCN)的基础上加入条件随机场模型(CRF)提取固体废弃物边界,提高整体分割精度。根据安徽、山西等地区相关部门上报固体废弃物堆放点以及住房与城乡建设部城乡规划管理中心进行野外检查的结果,实验最终识别精度达到86.87%以上;形状提取精度为89.84%,Kappa系数为0.7851,识别与提取精度均优于传统分类方法。同时,该方法已经逐步应用于住房和城乡建设部有关成都、兰州、河北等部分乡镇非正规固体废弃物的核查工作,取得了较为满意的结果。     

面向中国洪涝灾害应急监测的无人机空港布局

当前洪涝灾害对社会的经济发展和人民生命财产安全构成严重威胁。无人机机动、灵活,安全性高,可迅捷甚至实时获取灾区影像,对灾情的快速评估和应急救援决策意义重大。遥感无人机在洪涝灾害救援中能够发挥的重要作用已得到广泛共识,但是由于灾害的突发性,缺乏就近部署的资源制约了无人机遥感观测和救援作用的发挥。针对突发灾害,在区域和全国范围内建立起一定的无人机遥感应急体系成为国家面向未来正在考虑的选项。基于此,本研究提出了基于中国科学院的野外台站构建全国无人机遥感观测网的设想。本研究以中国防范洪涝灾害等级分布数据、行政区划数据、中国科学院野外台站分布数据和当前无人机性能数据库为数据源;以行政区划离散并提取的中心点作为需求点,台站作为设施点,不同洪涝等级区域内需要无人机进行应急观测的重要程度作为权重,利用最大覆盖选址模型进行空港选址布局;利用成本-效益曲线确定台站的最佳数量,最终从268个台站中选取出81个作为支撑全国洪涝灾害无人机遥感观测网络的无人机空港。无人机空港布局结果在理论上能够实现对中国绝大数突发洪涝灾害在2 h内初步完成洪涝观测,这对于构建中国空天地一体化的洪涝灾害监测体系具有重要意义。同时,本研究中的方法和成果对于进一步构建行业和综合性的全国无人机遥感观测网也具有一定借鉴和参照意义。     

中国道路网引起的景观破碎格局及其对保护区的影响

道路的修建往往带来景观破碎、生态系统功能受损等后果。有关道路网络的生态影响格局及其影响因素,是当前道路生态学、地理空间分析等领域共同关注的问题。本文利用2015年全国道路网络数据,采用定量空间分析方法,刻画了当前中国铺装道路所引起的陆表景观破碎的格局特征,并分析了道路网络对自然保护区的干扰及与多变量的影响关系。结果表明：① 全国铺装道路的生态影响面积占陆地面积的10%,将陆表切割成3万多个斑块,并呈现小斑块数目众多,大斑块数目较少的分布特点;同时,陆表破碎化程度呈现明显的东西分异规律,空间格局与人口分布、经济发展水平等影响因素的地理分布规律趋同;② 全国约58%的自然保护区受到道路干扰,保护区的受干扰情况存在高等级保护区受干扰弱、低等级保护区次之、国家公园受干扰程度最强等差异特征,且国家公园处于受干扰高于未设保护区域的状态;③ 主要人类活动因素与保护区受干扰程度呈正相关,保护区面积、地形因素与受干扰程度呈负相关,具有面积小、受保护等级低、位于平原地区、气候适宜等特征的保护区更易受到道路干扰,处于已经受到人类活动破坏,生态脆弱的状态。因此,中国道路建设应追求社会发展与生态保护双平衡,同时道路干扰受到自然以及人文要素的共同作用,在相关影响机制研究和生态保护政策制定中应进行综合考虑。     

时间尺度重构EEMD-GRNN改进模型预测PM2.5的研究

合理构建PM_2.5浓度预测模型是科学、准确地预测PM_2.5浓度变化的关键。传统PM_2.5预测EEMD-GRNN模型具有较好的预测精度,但是存在过于关注研究数据本身而忽略其物理意义的不足。本研究基于南京市2014-2017年PM_2.5浓度时间序列数据,分析PM_2.5浓度多尺度变化特征及其对气象因子和大气污染因子的尺度响应,基于时间尺度重构进行EEMD-GRNN模型的改进与实证研究。南京市样本数据PM_2.5浓度变化表现为明显的天际尺度和月际尺度,从重构尺度（天际、月际）构建GRNN模型更具有现实意义;同时,PM_2.5对PM₁₀、NO₂、O₃、RH、MinT等因子存在多尺度响应效应,以其作为GRNN模型中的输入变量更具有时间序列上的解释意义。改进后的EEMD-GRNN模型具有更高的PM_2.5浓度预测精度,MAE、MAPE、RMSE和R²分别为6.17、18.41%、8.32和0.95,而传统EEMD-GRNN模型的模型有效性检验结果分别为8.37、27.56%、11.56、0.91。对于高浓度天（PM_2.5浓度大于100 μg/m³）的预测,改进模型更是全面优于传统EEMD-GRNN模型,MAPE为12.02%,相较于传统模型提高了9.03%。     

GNSS多天线基线网单历元模糊度同步解算法

提出多天线基线网单历元模糊度同步解算法,其具体实现步骤为:1)根据宽巷组合模糊度易于固定的优点,采用附加已知基线长度约束法同步解算各基线的宽巷模糊度,得到dm～cm级精度的近似基线分量;2)将解算得到的各近似基线分量作为约束,同步解算各基线的基频模糊度,以获取mm级精度的基线矢量。该方法的关键在于检验各历元宽巷模糊度解算的正确性,以获取可靠的近似基线分量,为解算各基线的基频模糊度提供准确的基线先验信息。由于动态情况下各历元观测信息比较少,单纯依赖ratio检验不可靠,提出结合基线误差、单位权中误差、基线网模糊度闭合环及ratio值等对多组宽巷模糊度进行检验,避免ratio值设置不当导致模糊度检验中发生纳伪和弃真问题。实测数据结果证明,该处理方法使得模糊度解算的成功率提高1%～2%,可以获取移动平台更丰富的导航信息,提高其服务能力。