融合机载雷达和航空正射影像的道路提取

针对单一遥感数据源提取道路信息中存在的问题,该文提出一种融合多源数据的方法:采用面向对象思想,融合机载激光雷达和航空正射影像,运用对象平均强度指数进行道路精确提取。首先利用点云强度信息进行道路粗提取,再结合影像光谱信息对粗提取点云进行优化,得到"一次点云";然后通过分形网络演化算法对影像进行多尺度分割形成对象,将"一次点云"导入分割对象,利用对象平均强度辅之以对象面积完成道路精确提取。实验结果表明,该方法提取流程简单快速、无须精确配准、道路提取精度较高。     

利用地形正规化校正反立体现象

影像目视判读常会遇到山脊与沟谷的凹凸感与现实相反的反立体现象。消除反立体现象,能有效提高非专业人员对遥感影像的正确使用。立足于反立体现象的成因,本文采用地形正规化模型来校正影像的反立体现象,推导出Lambertian、Cosine-Civco、c校正、b校正这4种地形正规化模型的反立体校正式;对这4种地形正规化模型的反立体校正效果进行了对比,并且与其他5种校正法也进行了对比。通过3个实验区的校正发现,这4种地形正规化模型均能校正反立体现象,但校正影像存在色调偏差;Lambertian、Cosine-Civco的反立体校正影像立体感较强,但影像色调改变较大,视觉效果偏差;c校正、b校正的校正影像在视觉效果和定量指标上都比较接近,基本保持地物光谱信息,校正效果相对较好。从定量指标来看,b校正的反立体校正影像的各指标值整体最小,一定程度代表b校正能取得相对较好的反立体校正效果。与其他方法的对比表明,c校正和b校正的反立体校正不局限于波段个数,在有效消除反立体现象的同时,能相对较好的保留地物光谱信息,有利于影像的定量应用。     

改进霍夫变换的枢纽立交桥检测方法

针对传统遥感系统对特定建筑物提取难的问题,该文提出了一种高空摄影系统下基于改进霍夫变换的城市枢纽立交桥检测方法。该方法首先对图像进行预处理和分割,对分割后图像进行形态学处理提取直线和曲线道路,弥补了单一提取直线道路的不足;然后对提取后的道路进行基于改进霍夫变换的近似圆形立交桥匝道的识别;最后依据圆形完整度门限判断可识别的圆形匝道个数,并根据识别数目来判定是否存在立交桥。经过实验比较分析,该方法对于国内外常规的立交桥系统识别效果都较好。     

改进支持向量机的高分遥感影像道路提取

针对支持向量机受分类数的限制在高分辨率遥感影像中无法直接获取高精度道路网信息的问题,该文提出一种新的混合的基于支持向量机的方法:首先,利用模糊C均值聚类方法将输入的遥感影像分为3类,以减少支持向量机的错分现象;其次,运用支持向量机将不同类别的像素分为道路类和非道路类;最后,应用马尔科夫随机场对分类结果进行噪声去除,并采用形态学进行后处理,进而得到精确道路网信息。实验结果表明:该算法不仅能够从高分辨率遥感影像中提取出道路网,而且精度优于直接使用支持向量机算法以及对比算法。     

中国“四纵四横”高铁网络可达性综合评估与对比

传统测算可达性的方法较为单一,缺乏多层面、多角度的综合研究和对比分析。基于时间、经济与重心视角利用可达性模型并结合ArcGIS 空间分析手段探究高铁通车前后沿线城市可达性的动态变化;利用综合变异系数、层级分析法和改进的哈夫模型分析高铁可达性空间演变特征及规律,构建高铁可达性评价体系并结合熵权法定量评估各高铁可达综合实力。研究表明：京广、京沪可达综合实力最强,沪昆、杭福深次之,沪汉蓉、哈大、青太再次之,郑西、兰新可达实力最弱;全国高铁可达性强弱变化呈明显地带性规律,东、中部高铁可达性强于东北,东北强于西部,纵向高铁强于横向;经济潜力的增加率明显高于加权平均旅行时间的减少率,可达性重心偏移驱使不同等时圈蔓延交叠;高铁以“核心—核心”逐步向“核心—网络”空间链接模式过渡,产生上海、北京、广州、深圳4 个高铁“国家服务中心”,天津、武汉、重庆等6 个“大区域服务中心”,形成“多中心”高铁服务格局以及日益庞大而复杂的高铁特质空间集群;高铁网络影响下的中国区域空间格局的渐变与重塑日趋复杂,“T”型轴带呈现出由空间极化向空间均衡转变,跨城流动性特征突显,加速空间对接与同城化进程。     

中国城际公路零担专线网络空间结构特征

基于社会网络分析方法,利用国家交通运输物流公共信息平台2018年全国地级及以上城市的公路零担专线数据,从城市节点、城际联系、子网络3个层面对中国城市网络结构特征进行识别,结果表明：1）上海、天津、郑州、广州、杭州在网络中处于主导性地位,根据货流组织系数,可将城市节点划分为强中心、次强中心、弱中心、从属型4种类型。2）在首位联系总量排名前十的城市中,输出型城市和输入型城市的比例为4∶1,反映货流流向的不均衡性。由公路零担专线数据刻画的网络空间呈现显著的距离衰减规律,集中在500 km的专线数量占比为41.9%。3）公路零担专线网络形成东北―冀鲁蒙社区、中原社区、关中社区、江淮社区、泛珠三角―长三角社区、长株潭社区6个具有显著地域特征的城市社区,社区结构表现出明显的空间集聚和跨行政区特征。最后,提出以下建议：增强成渝城市群公路零担专线服务能力,发挥核心城市产业集聚和带动作用;优化边缘城市产业结构,加强交通与产业融合;积极引导无车承运人平台发挥网络规模化效应,提高公路货运组织效率。     

基于自发地理信息的人行道路信息提取

人类的行为轨迹可快速提取到车辆难以通行的人行道路以及人行道路设施等信息,这些信息是行人LBS的关键性元素,它的完备性程度决定了行人LBS服务质量的高低。本文使用志愿者数据集与百度地图,研究了一整套基于VGI数据的人行道路信息提取方法。通过轨迹数据清洗、道路几何路网提取、人行道路设施的检测与识别3个主要板块实现了人行道路信息的提取。算法在完成道路几何路网信息提取的同时,实现了人行横道、过街天桥、地下通道等道路设施信息的获取。     

基于乡村人口转移和农村道路建设的空间贫困破解机理及其对策研究——以贵州省为例

贫困与地理环境之间交互耦合形成了空间贫困陷阱,本文在对贵州50个国家级贫困县乡村人口转移减贫效应和松桃、威宁、望谟3个典型县域贫困村贫困发生率与农村道路可达性指数空间耦合关系进行实证研究基础上,阐释了破解空间贫困的作用机理,并构建相应政策体系。结果表明：① 贵州国家级贫困县乡村户籍人口向县内城镇转移和县外转移具有显著的减贫效应,但县内城镇转移比县外转移减贫效应的作用力更大。② 松桃县、望谟县极度贫困、可达性较差型和深度贫困、可达性较差型贫困村所占比例在15%左右,威宁为10%左右,对该类型贫困村实施整村易地搬迁和村庄撤并;对具有自然历史文化特色资源的深度贫困、可达性中等型和一般贫困、可达性中等型贫困村应进一步扩展道路宽度,打通断头路,形成网络,增强通行能力。③ 应坚持以县城为中心的就地城镇化和发达地区中心城市、省会城市等异地城镇化并重,加强对转移劳动人口的技能培训,提升其城镇生存能力。继续加大对具有自然历史文化特色资源的保护类村庄的“通村、通组、通户”道路拓宽、硬化等措施,逐步完善自来水、宽带等较为薄弱的基础设施投入力度,推进贫困村基本公共服务均等化;通过发展山区“绿水青山”内生性和外生性产业,引导贫困人口提升自我发展能力。     

Hierarchical community detection and functional area identification with OSM roads and complex graph theory

An in-depth analysis of the urban road network structure plays an essential role in understanding the distribution of urban functional area. To concentrate topologically densely connected road segments, communities of urban roads provide a new perspective to study the structure of the network. In this study, based on OpenStreetMap (OSM) roads and points-of-interest (POI) data, we employ the Infomap community detection algorithm to identify the hierarchical community in city roads and explore the shaping role roads play in urban space and their relation with the distribution of urban functional areas. The results demonstrate that the distribution of communities at different levels in Guangzhou, China reflects the urban spatial relation between the suburbs and urban centers and within urban centers. Moreover, the study explored the functional area characteristics at the community scale and identified the distribution of various functional areas. Owing to the structure information contained in the identification process, the detected community can be used as a basic unit in other urban studies. In general, with the community-based network, this study proposes a novel method of combining city roads with urban space and functional zones, providing necessary data support and academic guidance for government and urban planners.     

一种顾及道路复杂度的增量路网构建方法

针对传统路网采集和更新需要昂贵的实地测量以及大量的后续内业处理问题,提出了一种从大规模粗糙轨迹数据中自动生成路网的方法。该方法包含轨迹滤选和路网增量构建两步:第1步通过构建空间、时间、逻辑约束的规则模型,在消除数据中的噪音和冗余的同时,将原始轨迹进行合理分割,滤选形成规范轨迹集合;第2步基于信息熵计算轨迹点周围道路的复杂度,据此自动调节道路分割参数,不断将新产生的路段加入到路网,同时计算道路平均交通流量和速度等路况信息,遍历各规范轨迹的定位点重复以上处理过程,最终得到完整路网。通过昆明市200辆出租车采集的约6851万条轨迹数据进行路网构建试验,并与OpenStreetMap数据比较,证明了本文方法的有效性。与已有典型方法比较,本文方法能用更少节点提取更高质量的路网。