基于分类回归树分析的遥感影像土地利用／覆被分类研究

以专家知识和经验为基础,综合影像光谱信息和其他辅助信息进行分类的基于知识的遥感影像解译方法,是提高遥感影像分类精度,实现自动解译的有效途径之一。然而,知识的获取一直是其得以广泛应用的“瓶颈”问题。以江苏省江宁试验区土地利用/覆被分类为例,利用分类回归树分析(CART)从训练样本数据集中发现分类规则,集成遥感影像的光谱特征、纹理特征和空间分布特征进行分类实验,并与传统的监督分类和逻辑通道分类方法进行比较。结果表明,基于CART的分类方法的精度基本在80%以上,与另两种方法相比,有了较大的提高,而且该算法复杂性低,效率高。由此说明,利用CART算法构建决策树获取的分类规则是合理的。它可以快速、有效地获取大量分类规则,是促进基于知识的遥感影像分类方法在土地利用/覆被分类中广泛应用的一项有效手段。     

考虑属性和空间逻辑的地震灾情数据清洗器设计与实现

针对目前地震灾情信息普遍存在的质量问题,根据灾情数据的属性逻辑,采用逻辑分离的清洗框架中基于规则引擎的数据清洗方法进行初步清洗;再从灾情数据的空间逻辑关系出发,通过聚类分析进一步修正数据中存在的错误,弥补基于逻辑分离的清洗框架在孤立点异常检测方面的不足。基于上述规则引擎与空间聚类相结合的清洗技术,设计并实现了一种考虑属性和空间逻辑的地震灾情数据清洗器,并应用于2017年"8·8"九寨沟7.0级地震,分析四川省地震灾情快速上报接收处理系统接收到的客观震感灾情信息。结果表明:地震灾情数据清洗器可快速检测并修正异常的灾情信息,有效提高接收到的灾情数据质量。     

基于NoSQL的分布式R树索引构建与应用研究

针对当前空间填充曲线(Space-Filling Curve,SFC)类NoSQL空间索引对复杂几何索引支持较差、字典序映射成本较高等问题,该文提出一种基于NoSQL的分布式R树空间索引.基于NoSQL的分区存储模式,通过优化后的STR(Sort Tile Recursive)均衡策略配置分布式R树,借助R树路径实现索引、数据的编码存储,并提出批处理模式的索引并行构建方法;借助NoSQL的SSPT(Server-Side Scripts)计算框架构建查询、应用并行处理机制.选用土地利用、规划数据进行对比实验,结果表明:该索引的平均构建耗时为GeoMesa的30.0％,500万量级下耗时仅为GeoMesa的18.6％;执行MBR查询、多边形几何查询、最邻近查询的平均耗时分别为GeoMesa的26.5％ 、53.4％ 、52.3％;执行自然资源开发项目合规性审查应用的平均耗时分别为ArcGIS、GeoMesa的10.6％ 、72.7％.该索引在构建性能、空间查询性能以及应用性能方面均具有优越性,能为基于NoSQL的海量空间数据高性能存储、检索与应用提供一种优良解决方案.     

多粒度时空对象的行为控制与动态显示

行为特征是多粒度时空对象的重要特征,是对象之间控制与响应的重要方面,是体现时空对象相互作用、动态变化的核心。传统GIS往往采用系统外挂的方式解决对象的响应与控制问题,无法提供底层模型支持。针对这一问题,采用多粒度时空对象数据模型为对象行为建模,描述对象行为特征的框架,设计其逻辑数据结构和存储格式,在此基础上,研究行为的触发和调用机制,设计其在全空间信息系统中的运行流程,最后搭建原型系统进行实验。结果表明,设计的模型框架、触发和调用机制可以从模型底层有效解决对象的控制与响应问题,具有一定的实用性和可靠性,能够为多粒度时空对象的行为表达提供科学依据。     

利用逻辑回归的南极常年考察站选址定量研究

南极常年考察站是人类在南极地区科考、探索以及观光等活动的据点,其选址对南极自然环境产生一定影响并制约考察站本身功能。本文突破传统考察站选址方法,基于地理信息系统,采用逻辑回归模型模拟已建站情况,使用定量化方法建立指标体系,评价常年站建站适宜性程度。实验过程摒除了人工指标适宜性分类以及专家打分等过程,降低了人为因素带来的不确定性。实验证明,其对已建站情况的拟合精度大于全指标模型,可以更好地模拟常年站的选址情况。     

平遥票号传统建筑空间研究:基于空间句法的分析

建筑是体现与传承文化的物质载体,它将一定的社会文化、准则、习俗固化于其形态之中。平遥票号作为晋商建筑的典型代表,其内部空间组构特征体现了一定时期、地域的文化逻辑及生产、生活方式。空间句法作为一种分析空间与其所承载社会逻辑之关系的理论,为深入分析建筑空间形态与组构、功能、内在的文化逻辑提供了新的视角。通过田野调查、访谈及句法软件等分析方法,对不同类型的票号建筑空间分析后发现:平遥票号是晋商建筑的典型代表,其空间的文化逻辑主要通过空间整合度和视觉差异来体现,社会文化也正是通过空间的组构特征来传达;由不同性质建筑改造来的票号反映出不同的空间等级和社会文化,具体体现在整体布局、空间等级、院落布局、对外联系及功能布局等方面。这些发现为理解建筑形式与功能提供了新的思路,为传统建筑票号空间的保护与修复提供了科学依据,同时也可以提高文化遗产地遗产解说系统的科学性。     

赣南生态屏障区林地时空变化分情景模拟

基于2000年和2010年土地利用遥感数据,从自然、区位、交通、人口和经济4个角度选取驱动因子,利用Logistic-CA-Markov土地利用综合模型预测赣南森林有林地、灌木林、疏林地和其它林地4种林地类型在当前模式、规划模式和保护模式3种情景下的空间演变格局。结果表明：① 到2020年,在当前模式和规划模式,林地总面积将减少,在保护模式则出现增加,3种情景都体现出有林地和其它林地增加、疏林地和灌木林缩减的趋势,只是增减幅度不同,但不论何种情形林地的组成结构都将发生较大程度的变化;② 3种情景都是以疏林地→有林地、有林地→其它林地和灌木林→有林地这3种类型的转化为主,向有林地的转化分布都比较分散,而向其它林地的转化却集中在安远、信丰、于都、赣县四县交界处;③ 相较于当前模式,在规划模式下集中在安远县及其周边的有林地向其它林地的转化出现大量缩减,在保护模式下这种缩减更加明显。     

站点尺度的青藏高原时序NDVI重构方法比较与应用

基于卫星遥感的植被指数时序数据广泛应用于植被覆盖监测、生物量反演等多个研究领域,但由于传感器本身、大气条件、环境特征等因素引起的噪声会影响数据的应用效果,因此开展植被指数时序数据重构研究具有实际意义。本文基于2000-2015年MODIS归一化差异植被指数(NDVI)数据,采用三次样条函数法、双逻辑斯蒂函数法和奇异谱分析法3种常用方法,对青藏高原106个气象站点所在的典型覆被NDVI时序数据进行重构,并以植被物候信息提取作为应用,比较分析了3种算法的保真性、细节拟合能力及物候特征提取效果。研究表明, D-L及Spline函数分别对受冰雪及云层影响较大(荒漠、灌木、林地)及较小的覆被类型(草原、农作物)表现出较好的细节拟合能力;SSA方法拟合能力较差,易出现NDVI重构曲线整体“下移”的现象,造成峰值拟合结果偏低,并且表现出NDVI绝对值越小拟合效果越差的现象。从保持原始数据真值的能力来看,受噪声点影响较大的覆被类型(林地、灌木、草原)Spline函数略优于D-L函数法;而林地类型中SSA方法表现优于D-L函数法。从物候信息提取结果来看,D-L函数法所提取的生长季稍有提前,Spline函数及SSA方法分别表现出生长季开始点及结束点滞后的现象,灌木、林地类型表现出明显的年际波动变化的特征,荒漠类型由于NDVI绝对值偏低,3种方法物候提取结果一致性表现出锯齿状不规则波动。此外,D-L方法生长季开始期(SOS)和生长季结束期(EOS)在各覆被区均小于其他方法,波动较大;SSA方法提取的EOS在大部分覆被地区大于其他方法;Spline提取结果的年际波动与SSA高度相似。该研究可为高原植被不同覆被类型下NDVI时序数据噪声去除的方法选择提供借鉴。     

矩阵半张量积方法在逻辑网络和相关系统中的应用综述

本文介绍了近期关于逻辑网络及其应用的一些最近的结果,包括逻辑网络的背景、矩阵半张量积（STP）的新矩阵乘积的理论、逻辑网络的一些基本研究以及一些当前的重要工作.特别介绍了逻辑网络的一些基本问题,比如可控性、可观性、稳定性、镇定、同步、最优控制以及扰动解耦等.由于在处理逻辑网络问题方面具有很大的潜力和优势,STP方法被海内外很多学者关注并将其用于相关问题的研究.目前,一些新的领域被广泛研究,包括牵引控制、函数扰动、系统解耦、输出追踪、符号动力学等.本文主要对基于STP方法研究逻辑网络以及STP方法的其他相关应用进行了综述.     

基于尺度空间的分层聚类方法及其在遥感影像分类中的应用

基于尺度空间的分层聚类方法（ＳＳＨＣ）是一种以热力学非线性动力机制为理论基础的新型聚类算法,是视觉松驰化过程的模拟。与传统基于统计方法的聚类算法相比较,ＳＳＨＣ具有样本空间可服从自由分布、通过规则可获取最优聚类中心点及类别、可在聚类过程中融合后验知识等优点。本文从聚类和热力学运动机制和视觉模拟过程出发,对ＳＳＨＣ聚类算法进行综合分析,并对如何生成聚类树的过程进行详细描述邮通过融合点的部分自由能进行