Kriging方法在区域土壤水分估值中的应用

土壤水分的观测对于地表参数化的发展以及气候变化的研究有着重要的作用。本文对大尺度区域土壤水分的估值进行了尝试:采用1987年中国102个气象站点1米土层四个季节的土壤水分值作为样本,运用KRIGING方法,通过对半变异函数的计算和分析,得出了所研究7个采集日的拟合函数,发现均符合球状模型,对模型有关的参数进行了拟合。并将插值结果与距离反比法进行了对比性检验,同时给出了KRIGING方法的估值精度。检验结果表明平均相对误差和标准偏差均以距离反比法较小,以样本量较大的f时段为例对检验结果进行了深入分析。由此得出了KRIGING方法内插估值的优势和不足,简要给出了提高估值精度的可能方案。最后对中国东半部f时段的土壤水分值进行内插成图。     

自然观光旅游地客源市场的空间结构研究：以九寨沟及比较风景区为例

本文以九寨沟及比较风景区为例,以游客距离衰减模式和多种距离累计曲线揭示了观光旅游地客源市场空间结构整体特征和空间距离分异特征。论文论证了九寨沟游客距离衰减曲线以Ｐａｒｅｔｏ模型为最佳,并推算了不同市场范围及不同模式的距离误差指数;通过多种距离累计曲线有效地揭示游客群入游行为及相关市场潜力等背景的空间结构特征。     

兰州市职住空间组织特征

以兰州市为实证研究对象,基于2010年兰州市内1 500份家庭调查问卷数据基础上,利用地理信息系统技术,对兰州市居民的职住空间组织特征进行实证研究。研究发现兰州市居民的居住地和就业地之间的平均距离为2.34 km,有一半居民的通勤距离在1 km内,和北京、上海、广州等东部大城市相比,兰州市的通勤距离比较短,还没有出现类似东部大城市的职住分离比较突出的现象。兰州市作为多中心、带状组团城市,各组团内部就业与居住基本平衡,居民通勤多以本组团内部的通勤行为为主,没有出现大规模的跨区通勤,各组团居民的通勤行为具有“近多远少”特点。各组团职住空间特征存在明显的差异,城关区和安宁区的平均通勤距离较短,七里河和西固区的平均通勤距离较长。职住空间组织特征与城市中居住功能和就业功能的空间差异有关。城关区属于单向外来通勤流为主的区域、七里河区属于双向通勤流比较平衡的区域、安宁区和西固区属于单向外出通勤流为主的区域。     

基于点状数据与GIS的广州大都市区产业空间格局

利用2004年数字城市数据,研究了广州大都市区产业内部、产业之间的空间关系,比较了广州大都市区中心城区和新城区各种产业的空间格局。将广州大都市区行业分为制造业、批发和运输、零售、生产服务业、房地产业、管理服务、教育、医疗保健及社会扶助和娱乐设施等10类。利用1 km2格网画出了各行业点状密度,并通过分区产业百分比及区位商分析了各产业企业的空间分布,中心城区的主导产业是管理服务、房地产、零售及金融保险等服务行业,而在新城区其主导功能是制造业、批发与运输及生产服务业等。利用平均最邻近距离分析广州大都市区中心城区和新城区各产业内企业之间的空间关系,广州大都市区各产业企业都呈凝聚分布,在中心城区金融行业分布最集中,其次是房地产、生产服务业、娱乐、管理服务等。利用邻近性指数分析了各产业之间的空间关系,发现生产服务业和管理服务业、教育和医疗保健与社会扶助、娱乐和零售等邻近性较大。     

基于自动微分的图空间最优输运全波形反演

全波形反演能够利用地震波场信息进行高分辨率地下介质速度建模,具有精确刻画模型细节特征的潜力.传统的全波形反演以L2范数作为目标函数,逐样本比较观测地震数据和合成地震数据之间差异,利用伴随状态法求解梯度.由于全波形反演是高度非线性的,当初始模型不准确时,反演结果容易陷入局部极小值.本文提出使用具有全局比较能力的图空间最优输运Sinkhorn距离作为目标函数.图空间Sinkhorn距离对信号时移和振幅变化具有较好的凸性,能够解决反演过程中的周期跳变问题.利用理论指导的数据科学算法将全波形反演问题转化为深度学习优化问题,偏微分方程约束用于优化波动方程中表征介质地球物理性质的模型参数.反演过程中采用自动微分计算梯度,并利用Adam优化算法对模型进行更新.模型测试结果表明本文方法能够取得较好的反演结果,并且具有较强的噪声鲁棒性,对于震源子波和初始模型的依赖性较低.

     

基于等距圆的极球面投影距离量测方法

研究了极球面投影海图上准确便捷地量测距离的方法。推导了极球面投影下大圆航线和等角航线的方程,形状分析表明极区宜采用大圆航线量测距离;根据极球面投影下直线的几何意义推导了其距离计算公式,距离差值分析表明可用直线代替大圆航线准确量测距离;根据极球面投影上小圆线投影为圆的性质,提出了一种基于等距圆的准确便捷的距离量测方法,以满足极球面投影海图的极区导航应用需要。     

基于多纹理和支持向量机的ZY-102C星HR数据分类

基于国产资源一号02C星高分辨率(high resolution,HR)影像,提取了基于变差函数、灰度共生矩阵和梯度的多纹理特征,结合光谱信息构建了基于支持向量机(support vector machine,SVM)的多源信息复合模型的图像分类方法,并与传统最大似然法和决策树法的分类结果进行了比较。研究表明,变差函数纹理和梯度纹理参与的多源复合数据有效提高了图像的分类精度,总分类精度由85.14%提高到87.43%,Kappa系数由0.82提高到0.85;绝对值变差函数为纹理最佳窗口分析提供了理论依据,基于累积步长提取的纹理特征能显著提升图像分类的精度,分类准确率提高了13.94%,Kappa系数增加了0.17;基于多源复合数据的SVM高空间分辨率遥感图像分类方法能有效解决传统图像分类结果破碎的问题,比最大似然方法和决策树法的分类精度显著提高,总精度达到89.14%,Kappa系数为0.87,分别提高了6.85%和10.84%。实验表明,ZY-102C星HR数据在冬小麦信息提取中具有一定的稳定性和优势。     

正规化矩阵正定时半参数估计量的统计性质

对于包含系统误差和粗差的观测数据,本文将混合Cook距离引入到半参数模型中,实现了粗差的定值定位。首先,构造补偿最小二乘函数,利用泰勒展式,根据均值漂移模型与删失模型的等价性,导出了观测数据中剔除第i个观测数据前后参数分量和非参数分量相应估计值之间的关系式,为粗差的定位分析奠定了基础。其次,将混合Cook距离作为诊断统计量,进行粗差定位分析,得到了参数分量和非参数分量的诊断统计量的简洁计算公式,为了提高粗差定位的准确性,给出了混合Cook距离参数 Q 和C的一些常用形式,通过合理选择相应参数,计算参数分量和非参数分量的距离函数,实现粗差的定位,并将系统误差和粗差从观测数据中区别开来。最后通过模拟算例和实测数据验证了本文方法的正确性。     

利用多元Logistic回归进行道路网匹配

识别同名道路在多源异构道路网匹配过程中十分关键。提出了一种多元Logistic模型的道路网匹配算法。首先选取并设计了能有效综合空间与非空间信息进行道路不相似性描述与区分的三种特征,即最小方向变化角、综合中值Hausdorff距离和语义差异三种不相似性特征,然后利用此三项特征结合多元Logistic回归模型构建准确的道路网匹配模型。利用该模型对道路网中待匹配道路进行匹配概率预测,从而获取道路的匹配结果,实现路网匹配。实验结果表明,本文方法避免了组合特征精确权值与阈值的设定,并能有效解决匹配结果对单元变量过于依赖的问题,具有良好的适应性、较高的准确率和召回率。     

距离法定量评价储层地质模型的不确定性

针对目前常用的储层地质模型不确定性评价方法存在的主要问题,提出了先用距离函数计算模型之间的差异,再以差异的大小来判断不确定性大小的方法.以WZ油田西区为例,采用相控物性参数建模技术,利用顺序高斯模拟方法建立渗透率的三维模型.对各种度量差异的距离函数进行对比研究和分析,结果显示曼哈顿距离函数和欧氏距离函数能较好地刻画模型之间的差异.选用欧氏距离函数计算模型之间的差异,其原理是先计算每两个模型之间相对应的每一网格节点的渗透率值差的平方和,然后取平方根,得到一个表征各模型之间差异的矩阵.根据该矩阵可得到各个模型之间的差异程度,差异越大,不确定性就越大.最后通过对比模型过井剖面图分析结果与距离矩阵分析结果,说明了本方法的正确性,结果显示该方法能有效评价随机模拟生成的储层地质模型的不确定性.