多源空间数据融合的城市精细化管理

城市管理体量不断增大且管理对象关联繁多,已经成为影响城市可持续发展的重要问题。在全国智慧城市建设的大背景下,引用新技术提升城市精细化管理水平可以使城市的各管理单元协同、精确、及时地交换信息,形成智慧城市管理的配套方案,让有限的管理资源发挥出最大的使用效能,实现城市管理的最优化目标,促进经济的可持续发展。本文提出了地理信息系统、GPS、遥感、RFID等空间数据融合的技术方案,强调在空间信息和移动信息管理的基础上通过工作流和过程化管理,提高城市精细化管理的综合水平,为实现民众参与监督城市管理和智慧城市建设提供参考。     

多尺度邻域特征下的机载LiDAR点云电力线分类

利用机载激光雷达技术三维测量精度高且获取快速的优点进行电力线自动分类提取已成为点云数据处理与电力应用的重要领域。针对电力线分类模型的自动化和高精度需求,本文提出了基于三维多尺度邻域特征的机载LiDAR点云电力线分类提取模型框架,主要包括4个步骤：电力线候选点滤波、多尺度邻域类型选取、形状结构特征提取和支持向量机分类。通过对2个复杂城市区域的试验数据集和8种不同邻域类型的详细结果对比分析,发现基于多尺度圆球邻域形状结构特征的分类模型结果准确率、召回率和质量分别达到97%、94%和93%,同时整体处理时间在2个试验数据中分别从366、256 s减少到274、160 s。试验结果表明,该方法在多种复杂城市场景中能够实现机载LiDAR数据的电力线较高精度分类提取。     

面向城区宽基线立体像对视角变化的结构自适应特征点匹配

提出一种基于结构自适应特征的城区宽基线影像特征点匹配方法。首先,对影像提取点特征和直线特征,挖掘点特征与其邻域内直线特征之间的几何关系,构建结构自适应的特征区域和特征描述符,并通过双向匹配策略获得初始匹配结果。然后,基于初匹配结果估计影像基础矩阵,构建核线约束的结构自适应特征匹配算法进行二次匹配。最后,将已匹配特征作为控制基础设计匹配扩展算法,进一步增加匹配点数量。本文方法以特征点邻域几何结构为出发点,构建自适应的特征区域,能够在显著的影像视角变化下,为同名特征点提取影像内容一致的特征区域,进而获得相似的特征描述符。试验结果证明,与传统算法相比,本文方法在城区宽基线影像上能够同时获得更多的正确匹配特征和更高的匹配正确率。     

基于乡村多功能评价的城市边缘区“三生”空间划分研究

城市边缘区乡村多元价值凸显,迫切需以乡村多功能理论为指导划分“三生”空间,以空间重构促进转型发展。论文首先从生产、生活与生态功能方面评价城市边缘区多功能时空变化;其次进行图斑尺度“三生”空间适宜性评价,两者共同得到基于乡村多功能的“三生”空间适宜性;最后据此设计算法划分“三生”空间。研究发现：① 城市边缘区乡村休闲娱乐、观光农业等功能显现,需要重构多功能空间促进转型发展;② 江苏徐州市铜山区乡村非农生产与生活功能主要分布在与中心城区较近地区,农业空间主要分布在中心城区远郊外围,生态功能则表现出高度空间异质性,农业、非农生产与生活功能在提升,而生态功能则普遍下降;③ 县域“三生”空间划定需多尺度联合,既要考虑乡镇尺度多功能差异,还要体现图斑尺度适宜性,才能为空间规划提供有意义的借鉴。论文提出的基于乡村多功能评价的“三生”空间划分可为即将开展的国土空间规划提供科学依据。     

社区生活圈公共服务设施配置的空间分异分析——以大连市沙河口区为例

城市公共服务设施的配置水平直接影响到居民的生活品质。论文基于高德地图获取的地图数据,使用城市网络分析工具(Urban Network Analysis Toolbox, UNA)对大连市沙河口区内的6类公共服务设施分布进行空间分异分析,并对区内90个社区的居民出行可达设施的数量及类别进行测度,最后对各个社区进行总体评价。结果表明：① 大连市沙河口区公共服务设施空间分布不均,北多南少,呈现出“一主多次”的“廾”字形的结构,主要分布在西安路商业区周边和各个街道的次级商业区;② 居民可达设施数量空间差异大,北多南少,各街道均有1或2个区域可达设施数量较多;③ 居民可达设施类型数量存在一定差异,70%以上的住宅楼中的居民可以获得全部6类公共服务设施;④ 各社区居民可达设施总体处于差异较小的均衡状态,但仍有个别社区存在内部差异较大的现象。设施的分布、地物的阻隔和社区的封闭程度对居民获取各类公共服务设施影响较大,建议构建“设施完善、便捷可达”的15 min社区生活圈。     

“源-汇”景观格局的热岛效应研究——以武汉市为例

论文基于2017年Landsat 8遥感影像,通过GIS技术选取城市地表温度、源汇景观密度、源汇景观贡献度和景观效应指数,结合地理空间分析和数理统计方法,分析了武汉市局部源汇景观格局对城市地表温度的贡献及其效应。结果表明：① 武汉市城区热岛(urban heat island, UHI)季节变化明显,夏季热岛强度大、范围广,呈“大”字型分布,工业集聚区和经济开发区产生的UHI更显著;② 武汉市城区平均地表温度(land surface temperature, LST)在距市中心约8 km处达到峰值后沿城乡梯度逐渐下降,呈现“倒钩型”特征,这一现象与景观密度变化密切相关;③ LST与源(正向)、汇(负向)景观密度存在极强相关性,不透水表面是城区热岛的主要贡献因子;④ 相同密度的水体和绿地,水体更具有削弱城市热岛效应的功能;⑤ 一般当汇-源景观面积比>0.89(汇区密度>0.47)时,局部景观格局对城市热岛有缓解作用,且局部汇区越集中缓解效果越显著。     

京津冀城市用地形态的双分形特征及其演化

区域城乡一体化的标志之一是城镇体系结构的一体化,这个过程可以从标度的角度进行描述和评价。分形是标度分析的重要方法,地理空间无尺度分布特征的典型参数是分维。论文以京津冀城镇体系为例,利用遥感图像的解译数据和人口普查数据开展分形分析、位序-规模分布分析和异速标度分析,用以解释1995—2013年间京津冀城镇体系演化的过程。结果表明,京津冀城镇体系及其演化的特征有：①京津冀空间结构和位序-规模分布都表现为自仿射双分形结构;②京津冀区域的城市人口-城区面积异速标度退化为假线性关系;③随着城镇体系的演化,自仿射的双分形结构逐步向自相似分形结构演化。由此得出结论：其一,京津冀城镇体系存在结构性的不协调因素。其空间结构和等级结构具有二元化特征,但演化方向却呈现内在结构一体化的显著趋势。其二,大城市用地不够集约。城市边缘区的无序扩张导致土地利用铺张浪费。地方政府和规划专家可以有意识地利用城镇体系演化的这种特征和趋势制定管理措施和优化规划方案。     

基于灯光数据的京津冀城市多标度异速分析

城镇体系的时空演化是一个复杂的动力学过程,具有无尺度性,其特征可以采用异速标度指数定量描述。论文以京津冀为例,基于1992—2013年夜间灯光数据的校正结果,提取城镇夜间灯光信息,采用多标度异速分析方法,分析京津冀城镇体系的相对发展特征及其空间分异格局。研究发现：①京津冀大城市的增长空间局限日益显著。虽然大城市如京津唐的绝对发展水平高,但接近环境承载量的极限,22 a间增长快速的是大城市交接地带的小城市(如三河、迁安、廊坊等)。②相对增长速度快的城市从东北到西南呈现带状分布——政府选择发展的“雄安新区”就在这个轴带上。由此可以得出两个结论：其一,京津冀城市演化的趋势相对均衡化,空间结构异质性逐步减弱,整个城镇体系的发展趋于相对平衡状态;其二,大、小城市“两极”贯通或许是增强城镇体系功能的有效途径。京津冀的空间格局优化不能仅仅考虑主要的、规模大的中心城市,而应该基于等级结构协调整个城镇网络体系。     

城市文化战略导向下上海演艺空间的演变

摘要：后工业时代,文化资源的挖掘利用正日益成为各国政府引导城市更新、城市转型的重要手段。上海也积极利用各种文化资源来塑造国际文化大都市的形象。论文在回顾上海文化战略发展的基础上,分析了文化战略导向下上海对演出场馆资源的五种开发利用模式,并重点剖析了城市文化战略的实施对上海演出空间的塑造作用。在当前上海打造国际文化大都市的进程中,演出场馆的空间分布格局正日趋成形,同时,这种文化符号效力也带来了显著的空间效应,包括全球文化消费引领地的形成,艺术表演集聚区的初现以及演出空间的专业化拓展等。塑造与提升上海演艺文化空间格局成为上海加快建设国际文化大都市的必经之路。     

Analog simulation of urban construction land supply and demand in Chang-Zhu-Tan Urban Agglomeration based on land intensive use

Journal of Geographical Sciences - Urban land intensive use is an important indicator in harmonizing the relationship between land supply and demand. The system dynamics (SD) can be used to...