Propagation of vertical and horizontal source data errors into a TIN with linear interpolation

Digital elevation models (DEMs) have been widely used for a range of applications and form the basis of many GIS-related tasks. An essential aspect of a DEM is its accuracy, which depends on a variety of factors, such as source data quality, interpolation methods, data sampling density and the surface topographical characteristics. In recent years, point measurements acquired directly from land surveying such as differential global positioning system and light detection and ranging have become increasingly popular. These topographical data points can be used as the source data for the creation of DEMs at a local or regional scale. The errors in point measurements can be estimated in some cases. The focus of this article is on how the errors in the source data propagate into DEMs. The interpolation method considered is a triangulated irregular network (TIN) with linear interpolation. Both horizontal and vertical errors in source data points are considered in this study. An analytical method is derived for the error propagation into any particular point of interest within a TIN model. The solution is validated using Monte Carlo simulations and survey data obtained from a terrestrial laser scanner.     

基于GIS的合肥市BRT和Metro交通可达性研究

评价了合肥市中心城区的BRT和在建Metro线路对可达性的影响。基于GIS网络分析模拟复杂的多模式交通网络,应用修正潜能模型指标度量了居民区与CBD、与商业金融中心、与行政中心以及与工业区的可达性,对比有无BRT和Metro两种情景下的可达性变化。研究结果表明:在有BRT和Metro时,居民区至CBD的可达性均值变化幅度为45.8%,出行时间从65.5min减至35.5min;居民区至商业金融中心的可达性均值变化幅度为45.7%,时间从74.8min减至40.6min;居民区至行政中心的可达性均值变化幅度为18.9%,时间从104.7min减至84.9min;居民区至工业区的可达性均值变化幅度为37.4%,时间从92.1min减至57.7min。BRT和Metro线路显著地节省了居民出行时间,改善了城市边缘区域的交通可达性,其中经开区的可达性变化幅度最高,其次是滨湖新区、高新区和东区、老城区、南区、西区和北区。     

毫米波云雷达功率谱密度数据的检验和 在弱降水滴谱反演中的应用研究

本文首先利用数值模拟的方法,分析了利用毫米波云雷达功率谱密度反演雨滴谱时,降水粒子米散射效应、空气湍流、空气上升速度等对雨滴谱和液态水含量等参数反演的影响;建立了功率谱密度处理及其直接反演雨滴谱、液态水含量、降水强度和空气上升速度的方法;并利用2012年7月在云南腾冲观测的二次弱降水数据,采用毫米波雷达和Ku波段微降水雷达观测的回波强度、径向速度垂直廓线以及780 m高度上的功率谱密度对比的方法,以及毫米波云雷达观测的780 m高度上功率谱密度、回波强度与地面雨滴谱计算得到的这些量的对比方法,分析了毫米波雷达数据的可靠性;并将780 m高度上毫米波雷达反演的雨滴谱与地面雨滴谱数据进行了对比,分析了毫米波雷达反演的雨滴谱的准确性;分析了毫米波雷达回波强度偏弱的原因,讨论了该高度以下降水对毫米波雷达衰减的影响。结果表明:空气湍流对弱降水微物理参数反演影响不大,而空气上升速度和米散射效应均对反演结果有一定影响;毫米波雷达观测到的径向速度和功率谱密度与微降水雷达比较一致,回波强度的垂直廓线的形状与微降水雷达也比较一致,但毫米波雷达观测的回波强度偏弱;与雨滴谱计算值相比,毫米波雷达观测的低层的回波强度也偏弱,天线上的积水是造成毫米波雷达回波强度变弱的主要原因。毫米波雷达观测的低层的功率谱密度与地面雨滴谱观测的数据形状比较一致,但有一定的位移。毫米波雷达反演的雨滴谱与地面观测的谱型和粒子大小也比较一致。这些结果初步验证了毫米波雷达观测的功率谱密度及其反演方法的可靠性。     

河北春季一次飞机人工增雪的综合分析

2013年4月19日,河北省人工影响天气办公室在河北中南部地区根据云系特点首次采用多层次水平催化和垂直验证的方式对层状云进行人工催化和探测。本文利用机载仪器所取得的飞机探测资料,结合实时天气、卫星、雷达、探空和雨量观测资料,分析了河北春季层状云增雪作业的技术指标,探讨了航测微物理参量和卫星、雷达、探空等资料在作业中的应用。结果表明：云在发展期雷达回波由15 dBZ逐步上升到25-35 dBZ,卫星反演的云顶高度、云顶温度、有效粒子半径、光学厚度等都有增加;云在中后期有效粒子半径、光学厚度、液水路径迅速下降,雷达回波同时减弱。在高度3 177-5 723 m之间过冷云滴达100-700个/cm^3,含水量在0.01 g·m^-3左右,最大0.081 g·m^-3,云粒子主要在此增长,形成降水粒子,该区间适宜催化。作业后,影响区内云体发展,雷达回波增强,出现35 dBZ强回波,且强回波中心扩大;卫星反演的云顶高度、光学厚度等比对比区有明显增加。     

特种监测网解算中IGS站选取的探讨

利用GAMIT/GLOBK软件处理2011年特种监测网的观测数据,将IGS站的选取分10种方案进行试验,计算结果从基线长度变化、测站坐标、NRMS、基线重复率等方面进行了比较。得出利用GAMIT/GLOBK软件处理该特种监测网时的几点建议:建议选取IGS站为GPS网提供参考框架;IGS站选取的数量不一定最多,但空间上应尽量均匀分布;选取7个IGS站时得到较高精度的结果。在日后处理此类型的特种监测网时对IGS站选取具有一定的参考价值。     

Spatiotemporal patterns of road network and road development priority in three parallel rivers region in Yunnan, China: An evaluation based on modified kernel distance estimate

Road network is a critical component of public infrastructure,and the supporting system of social and economic development.Based on a modified kernel density estimate(KDE)algorithm,this study evaluated the road service capacity provided by a road network composed of multi-level roads(i.e.national,provincial,county and rural roads),by taking account of the differences of effect extent and intensity for roads of different levels.Summarized at town scale,the population burden and the annual rural economic income of unit road service capacity were used as the surrogates of social and economic demands for road service.This method was applied to the road network of the Three Parallel River Region,the northwestern Yunnan Province,China to evaluate the development of road network in this region.In results,the total road length of this region in 2005 was 3.70×104km,and the length ratio between national,provincial,county and rural roads was 1∶2∶8∶47.From 1989 to 2005,the regional road service capacity increased by 13.1%,of which the contributions from the national,provincial,county and rural roads were 11.1%,19.4%,22.6%,and 67.8%,respectively,revealing the effect of′All Village Accessible′policy of road development in the mountainous regions in the last decade.The spatial patterns of population burden and economic requirement of unit road service suggested that the areas farther away from the national and provincial roads have higher road development priority(RDP).Based on the modified KDE model and the framework of RDP evaluation,this study provided a useful approach for developing an optimal plan of road development at regional scale.     

大数据时代的人类移动性研究

人类个体/群体移动特征是多学科共同关注的研究主题。移动定位、无线通讯和移动互联网技术的快速发展使得获取大规模、长时间序列、精细时空粒度的个体移动轨迹和相互作用定量化成为可能。同时,地理信息科学、统计物理学、复杂网络科学和计算机科学等多学科交叉也为人类移动性研究的定量化提供了有力支撑。本文首先系统总结了大数据时代开展人类移动性研究的多源异构数据基础和多学科研究方法,然后将人类移动性研究归纳为面向人和面向地理空间两大方向。面向人的研究侧重探索人类移动特性的统计规律,并建立模型解释相应的动力学机制,或分析人类活动模式,并预测出行或活动;面向地理空间的研究侧重从地理视角分析人类群体在地理空间中的移动,探索宏观活动和地理空间的交互特征。围绕这两大方向,本文评述了人类移动性的研究进展和存在问题,认为人类移动性研究在数据稀疏性、数据偏斜影响与处理、多源异构数据挖掘、机器学习方法等方面依然面临挑战,对多学科研究方法的交叉与融合提出了更高要求。     

基于PCA和LOGIT模型的网络入侵检测方法

针对高维度网络数据进行多类攻击行为检测的需求,提出一种基于PCA和Logit模型的网络入侵检测方法,通过PCA对网络数据降维、简化数据集和多项式Logit模型实现对不同攻击行为的识别并判别其类型。实验结果表明,方法在网络入侵识别上具有较理想的效果。     

青海互助一次局地强降水天气多普勒雷达回波分析

利用西宁CINRAD/CD多普勒天气雷达资料及自动站观测数据等从影响降水的主要因子方面探讨了2011年7月2日晚青海互助县一次局地强降水的成因,结果表明:多单体强回波带的活动是造成互助短时强降水的主要原因;速度图上强的辐合和逆风区是预报强降水的关键因子;垂直风廓线图上强烈的垂直风切变是不稳定能量积聚的表现,与强降水联系紧密;垂直累计液态含水量(VIL)和回波顶高也能为强降水预报提供有效信息。