地理信息系统技术在中小学布局调整中的作用

我国“十五”期间开始中小学布局调整,经过几年的调整,教育条件、教育质量都有所改善,但也带来一些问题,这些问题的根本原因在于缺乏科学预测和规划。地理信息系统技术是利用计算机解决各学科空间问题的学科,它可以在中小学布局中进行科学分析和预测,为中小学布局调整提供决策支持。     

机载合成孔径雷达图像频谱分析技术地质应用评价

频谱分析是空间滤波的一种。本文使用光学傅里叶变换分析SAR图像的空间频率特征。从取得的功率谱与功率谱角分布数据中可以:(1)确定与雷达后向散射方向有关面的走向最大(最小)方位角;(2)分析频谱曲线两个峰的夹角及其地学意义;(3)推算其水系密度;(4)研究样区地形基本特征。 这些资料有助于研究线性构造区域展布特征,岩类识别和地貌分类等。     

Detecting patterns of climate change in long-term forecasts of marine environmental parameters

ABSTRACT

Forecasting environmental parameters in the distant future requires complex modelling and large computational resources. Due to the sensitivity and complexity of forecast models, long-term parameter forecasts (e.g. up to 2100) are uncommon and only produced by a few organisations, in heterogeneous formats and based on different assumptions of greenhouse gases emissions. However, data mining techniques can be used to coerce the data to a uniform time and spatial representation, which facilitates their use in many applications. In this paper, streams of big data coming from AquaMaps and NASA collections of 126 long-term forecasts of nine types of environmental parameters are processed through a cloud computing platform in order to (i) standardise and harmonise the data representations, (ii) produce intermediate scenarios and new informative parameters, and (iii) align all sets on a common time and spatial resolution. Time series cross-correlation applied to these aligned datasets reveals patterns of climate change and similarities between parameter trends in 10 marine areas. Our results highlight that (i) the Mediterranean Sea may have a standalone ‘response’ to climate change with respect to other areas, (ii) the Poles are most representative of global forecasted change, and (iii) the trends are generally alarming for most oceans.     

城市时空大数据驱动的新型冠状病毒传播风险评估——以粤港澳大湾区为例

2019年末至2020年初新型冠状病毒(COVID-19)的快速传播对中国与世界的公共卫生带来巨大的挑战。如何科学合理地评估新型冠状病毒传播风险并制定相应防疫管控措施,是各国所面临的难题,也是科学防治与精准施策的重要依据之一。作为我国最重要的城市群之一,粤港澳大湾区受本次新型冠状病毒影响较大,且春节假期后大量的复工回流人口进一步带来潜在的传播风险。本文面向粤港澳大湾区新型冠状病毒传播风险评估的紧迫需求,结合大湾区多源城市时空大数据与流行病动力学模型,构建适宜大湾区的改进模型,并对新型冠状病毒在大湾区的传播风险和各类防疫管控措施效果进行评估与模拟。首先,引入动态复工回流人口和聚集热点改进现有动力学模型(SEIR模型),对现有动力学模型在不同空间评估单元的传播参数进行纠偏,加强模型在大湾区评估中的适宜性;利用手机信令等多源城市大数据,构建更精细化的人口、疾病流动矩阵和相应的传染病动力学模型,以满足各级防疫部门精细化(如村(社区)级)风险评估的迫切需求。模拟结果表明,相对经典SEIR模型,改进模型在大湾区的传播风险评估中具有更强的适宜性;大湾区高强度的人口流动为病毒的传播带来较高的风险;防疫...     

利用水准数据的天津市地面沉降时空特征分析

地面不均匀沉降可能对城市的发展与人民的安全造成危害,天津市的地面沉降情况尤为严重。针对该问题,本文收集天津市2005—2012年、2016—2017年水准观测数据,以固定水准点位的沉降量、沉降速率、沉降加速率为状态向量,构建卡尔曼滤波模型,对天津市历年的水准观测数据进行滤波;根据滤波后的结果,本文利用多项式加权内插的方法,以距离、沉降速率、沉降加速率信息确定权值大小,对地面沉降情况进行内插;并以中误差作为精度评定参数,比较多种内插方法的精度。通过对内插结果的试验分析发现,2005—2017年天津市地面累计平均沉降量为394.477 5 mm,最大沉降量为1 143.5 mm;主要沉降区域为北辰、大港、塘沽等地区,且随着时间的增长,这些区域呈现漏斗式下沉。试验证明本文结合卡尔曼滤波与多项式加权内插的方式能够较好地反映地面沉降的时空特征分布情况并对未来一段时间的沉降情况进行预测,对天津市的城市发展及建设有一定的参考意义。     

应用于SAR图像配准的自适应SIFT特征均匀分布算法

SAR图像配准要求提取出稳定且分布均匀的同名点,但是传统的SIFT算法没有考虑特征点的空间分布情况,提取的特征呈块状分布。针对SAR图像数据的特点,提出了一种自适应控制SIFT特征均匀分布算法,利用局部纹理特征,并结合最优化筛选策略,在保证特征点稳定性和准确性的同时,自适应控制特征在不同空间的分布情况,实现SIFT特征点在图像空间和尺度空间的合理分布。最后从提取效率、匹配正确率和分布质量等方面进行对比试验,验证了算法应用于SAR图像配准的能力。     

天文定位中几何精度衰减因子最小值分析

天文定位是一种重要的导航定位方法,被广泛应用于大地天文测量、天文航海等领域。该方法中观测恒星的选择会影响最终的定位精度,目前缺少针对同时测定经纬度天文定位算法中最优选星问题的研究。随着观测仪器自动化水平的提高,观测数据的获取变得更加高效,这就要求研究最优的选星方案以达到最高的定位精度。本文借鉴卫星导航中几何精度衰减因子GDOP的概念,研究了天顶距法中恒星的数量以及分布对定位精度的影响,最后通过仿真试验和实测数据验证得到结论:在天顶距观测误差的统计特性一定时,GDOP能够用来描述恒星的分布对定位结果影响的优劣,且观测的恒星方位角均匀分布时定位误差最小。考虑到不同高度的恒星天顶距大气折射改正残差不同,在实际测量中应尽量采用等天顶距且方位角均匀分布的恒星。     

利用夜间灯光数据的城市群格局变化分析

针对传统的统计数据具有行政单元统计约束的缺点、DMSP/OLS夜间灯光数据存在分辨率低、像元辐射值饱和的问题,该文使用NPP/VIIRS夜间灯光数据、城区边界、列车时刻表、百度地图API等数据,通过空间统计、标准差椭圆、位序-规模分布、空间联系测度研究中国九大城市群2012与2017年的空间格局变化。结果表明:长三角、珠三角、京津冀城市群的灯光总量和平均灯光均位于前列;长三角、珠三角、成渝、哈长、关中平原城市群灯光变分散,京津冀、长江中游、中原、北部湾城市群灯光变集中,成渝城市群夜间灯光重心移动最大,向重庆方向移动;长江中游城市群接近捷夫分布,中原城市群为序列分布,其他城市群为首位分布;长三角、珠三角、京津冀城市群的总体联系强度最高,各城市群边缘中小城市与核心城市空间联系较弱。     

鲁东南新石器遗址时空格局与自然环境的关系

针对史前文化遗址的时空间分布进行研究以进一步分析环境变化对人类聚居地带来的影响,对发现和保护历史文化遗址具有重要的意义。该文运用GIS空间分析方法对鲁东南地区史前遗址的时空分布特征进行分析,并结合区域地形地貌等条件分析遗址与自然环境条件的关系。结果表明:遗址点主要分布在高程50~200m、坡度0~6°、坡向朝南且距离河流200~2100m的范围内;且遗址点的分布呈现一定的聚集性,不同时期人类活动聚集中心存在迁移现象。由此得出古代人类倾向于选择海拔高度低,坡度小,向阳且靠近水源的地方聚居,且不同时期农业经济类型和社会的发展程度一定程度的影响了人类活动中心的位置分布。探究了鲁东南地区3个时期遗址时空分布和自然环境之间的关系,分析了不同时期人类活动中心的聚散特征。     

雾霾的影响因子分析及其区域相关性研究

成都、重庆作为中国西南地区快速发展的城市,是雾霾频发的区域,研究其雾霾因子联系以及区域空间分布特征及其规律,对于城市发展、创建绿色城市具有重要意义。通过分析2016年12月~2017年2月的PM2.5等污染物浓度数据可知:①成渝地区雾霾产生的高峰期在1月,并以成都、重庆为中心向四周减弱;②在时间分布上,成都和重庆的雾霾污染物浓度呈协同变化趋势,说明两地雾霾在区域上相互影响,协同作用;③在气象因素中,两地的湿度和风速对雾霾集聚、转移和扩散具有重要作用;④两地的位置和地形特征是其雾霾具有相关性的重要因素,因此只有两地同时防治雾霾,才能达到最好的效果。根据不同地域特征,积极改进生产结构,采取相应措施,才是治理雾霾的根本所在。