基于多元数据的中国地理空间疫情风险评估探索——以2020年1月1日至4月11日COVID-19疫情数据为例

新冠肺炎（COVID-19）在空间上具有一定的传播风险,对城市的安全健康构成了威胁,防止疫情传播成为紧迫的任务。在2020年1月1日至4月11日,COVID-19疫情经历了发生、迅速发展和趋于稳定的发展过程,利用初期的COVID-19数据进行宏观层面的疫情风险评估,为防疫控制措施提供一定的参考。因此本研究基于行政区划、定点医院、疫情小区以及道路交通等多元数据,在宏观层面提出并构建全国地理空间疫情风险性评估,对疫情风险分布探讨的同时进行评估效果验证,并根据构建指标揭示影响风险的因素及其机理,主要结论： ① 地理空间风险评估具有有效的可行性。② 地理空间疫情风险分布全局Moran's I指数为0.758,具有显著的空间集聚特征。同时,不同的省区市之间的局部LISA值呈现空间差异性,其中高—高聚类省区市占比全国25.81%,风险程度较高,主要分布在湖北、河南、湖南、江西、安徽、浙江、江苏、上海,低—低聚类省区市占比全国9.68%,风险程度较低,主要分布在青海、西藏、新疆。③ 地理空间疫情风险分布与地理区位、道路交通、医疗卫生、疫情现状指标均存在一定的相关性。根据统计学的Pearson相关性分析,其相关指标R ²存在差异,在数值上由高到低依次为疫情现状、地理区位、道路交通、医疗卫生,在属性上其相关因子存在正负2种效应,地理空间疫情风险与武汉市地理距离、定点医院密度以及居民-医院地理距离呈现显著的负相关,其R ²分别为0.813、0.545、0.436,与铁路网密度、公路网密度以及疫情小区密度呈现显著的正相关,其R ²分别为0.751、0.792、0.825。④ 地理空间疫情风险的构成因素错综复杂,其受到多种因子的共同作用,根据空间分层异质性分析,不同因子之间均存在交互作用,其中居民—医院地理距离与公路网密度、铁路网密度交互作用较强,q值分别为0.9842、0.9837。本研究在宏观层面为城市管理中重大疫情的空间资源分配以及区域空间的联防联控策略提供了相应的依据。     

基于ARMA模型的地磁偏角缺数处理方法

针对地震仪器记录的地磁数据存在单点缺失和连续多点缺失而不利于地震数据处理和地震预报的问题,同时为了快速处理非震异常值,本文提出将时间序列自回归移动平均（ARMA）预测模型用于地磁数据插值处理,并与均值插值、线性插值进行对比分析。结果表明,均值插值、线性插值和 ARMA 模型单点缺失的平均标准误差分别为 0.110 2、0.006 9 和 0.000 1,连续多点缺失的平均标准误差分别为 0.258 23、0.194 2 和 0.004 86,说明 ARMA 模型在单点缺失和连续多点缺失时均具有较低标准误差,且能很好地保持实际观测序列的曲线形态,插值效果较好,有望成为地磁数据序列处理的一种新方法。     

高光谱地物要素识别潜力分析与前景展望EI北大核心CSCD

近年来,人工智能方法在高光谱遥感领域得到了广泛应用,特别是基于深度学习的影像分析和信息提取技术已成为持久的热点,有力地推动了地物光谱探测的精细化和智能化水平。本文在分析地物要素光谱探测潜力与需求的基础上,系统地介绍和总结了高光谱影像分析方面的进展,针对高光谱地物探测的智能化问题,重点讨论了近年来深度学习的新思路。首先,结合地形要素分类体系和高光谱探测能力,将高光谱地物要素划分为植被、土质、水域和人工建筑物4大类及若干子类,并分析4种地物要素的光谱响应特性和高光谱地物探测的优势。然后,在影像分析方面,重点梳理了波段选择、特征提取、模式分类和分类后处理等影像分析技术的研究进展,给出研究方向和热点;在智能化处理部分,按照监督学习、半监督学习及自监督学习的思路,系统总结了当前应用于高光谱地物探测的深层神经网络模型,同时分析了迁移学习、元学习等机器学习策略的研究情况。最后,结合上述分析,对高光谱影像地物探测的发展趋势加以展望,以期拓展下一步的研究思路。     

时空数据插值的杨赤中滤波法

时空数据插值是时空数据分析的一项基础性任务,其核心问题在于建模时空自相关结构。当时空数据非平稳、分布稀疏时,现有方法难以准确建模时空自相关结构,直接影响了插值的精度与可靠性。本文基于空间域复合变量理论,采用几何学与统计学相结合的策略对时空自相关结构进行建模,提出了一种基于杨赤中滤波的时空数据插值方法。该方法首先耦合杨赤中滤波与时空积和模型,建立定量描述时空自相关结构的时空基本变化函数;然后,基于时空基本变化函数,构建满足最优线性无偏估计准则的时空数据插值模型。采用模拟数据、2000—2009年我国大陆区域年平均气温与2014年5月—2015年4月北京市日均PM_2.5浓度时空数据集进行试验验证,结果表明：本文方法的时空插值精度明显优于当前的3种代表性时空插值方法,且不需要时空平稳性假设,可以更好地适应分布稀疏的时空数据集。     

准噶尔盆地西部花粉对植被的指示性研究

基于准噶尔盆地西部46个样方的植被调查和表土花粉资料,估算了19种主要花粉类型的联合指数（A）、低代表性指数（U）、超代表性指数（O）、代表性系数（R）、区内无植被出现时某花粉类型百分比的平均值（Ma）、区内有植被出现时某花粉类型百分比的平均值（Mp）、样方花粉组合与植物群落间相似系数（CC）,定量描述花粉对植被的指示性。结果表明：第1组包括藜科,A值为1.0,O、U值均为0,R值为12.5,Mp远大于Ma,对植被指示意义明显;第2组包括蒿属和麻黄属,A值在0.1～0.4之间,O值在0.6～0.9之间,U值均为0,R值大于18.5,Mp与Ma相差3.6%～12.1%,对植被具较明显指示意义;第3组包括白刺属、百合科、唇形科、豆科、禾本科、菊科、蓼科、毛茛科、蔷薇科、伞形科、莎草科、十字花科、石竹科、旋花科、荨麻科和紫草科,A值小于0.6,U值在0.2～0.9之间,O值在0.1～1.0之间,R值小于4.0,Mp与Ma相差小于4.9%,对植被指示意义不明。研究结果可为利用化石花粉资料准确恢复古植被提供参考依据。     

丹霞山陡坡上风化洞穴的基本特征及成因探讨

风化洞穴在全球不同气候区广泛发育,其形成过程和主控因素是地貌学研究的热点问题,但形成机制至今仍存在不少争议,尤其对丹霞地貌区风化洞穴的研究还较少。丹霞山是世界自然遗产地“中国丹霞”的典型代表,陡坡上发育形态和规模各异的风化洞穴,是丹霞地貌的重要景观要素,为认识亚热带湿润气候风化洞穴成因提供了良好的机会。文章以丹霞山砾岩和砂岩陡坡上的5处典型风化洞穴为研究对象,利用野外考察、形态测量、气象监测、样品显微观察及盐化学实验等方法,在已有研究的基础上进一步对湿润气候丹霞地貌区风化洞穴的特征和成因进行探讨。结果表明：1）在砾岩中发育的洞穴一般个体形态较大,洞穴具有较明显的向上和向内生长趋势;砂岩中发育的洞穴大多密集排列,形态较小,常具有蜂巢结构。2）岩石性质是洞穴发育的基本影响因素,在宏观尺度上决定了洞穴的发育位置和排列方式,也决定了不同岩性下发育的风化洞穴的形态特征。在微观尺度上,岩石含有较多长石、钙质胶结物等易溶矿物组分,在酸性雨水渗流过程中发生化学溶解,加上盐结晶作用导致岩石微观结构破坏,诱发洞穴初始形成。3）洞穴尺寸变大后,洞穴内适宜的微气候是洞穴演化的关键因素,为水和盐的聚集及盐风化提...     

基于“自适应九叉树”空间信息多级格网的城市管理模式

在网格化城市管理过程中,事件、部件的快速查询与定位是管理效率的重要制约因素。为了快速、高效地实现城市事件、部件精细化管理,提出一种基于"自适应九叉树"空间信息多级格网技术的城市管理模式。该模式是在对城市区域进行"自适应九叉树"多级网格划分的基础上,通过对事件或部件进行定位编码,利用城市信息管理平台,实现城市空间的监督与管理。记述了"自适应九叉树"空间信息多级格网划分方法和编码体系,以及城市管理模式的构成、特征、事件与部件的定位方法。通过比较,基于"自适应九叉树"空间信息多级格网的划分方法和编码体系简单、易懂,检索效率高,具有很好的现势性。     

自升式钻井平台海上迁航阻力计算研究

针对自升式钻井平台在海上迁航时的迁航阻力计算提出了一种计算方法,此种方法在吸收和归纳国内外迁航规范、标准的基础上,对某国内典型形式的自升式钻井平台迁航阻力的计算方法进行了研究。考虑迁航过程中静水力拖航阻力、风阻力载荷和波浪阻力的作用,同时根据平台的具体布置形式考虑了平台风阻力的遮蔽效应。在计算得到平台迁航阻力总阻力的基础上,对拖船选择和拖曳设备的配备给出了具体要求。最后,对具体平台的迁航阻力进行了算例研究,并同该平台操船手册中给出的迁航阻力进行了比较,迁航阻力计算结果符合良好。     

自容式压力验潮仪水位观测值影响因素与改正

自容式压力验潮仪是目前海道测量水位观测的常用设备。在实际应用中,由于忽略了环境因素及其变化对水位观测精度的影响,可能获取不到高质量的水位观测数据,进而影响到海道测量成果的数据质量。在简要分析自容式压力验潮仪水位测量原理的基础上,利用数值计算方法,探讨了气压、密度和重力加速度变化对自容式压力验潮仪观测水位的影响规律,并提出了提高自容式压力验潮仪水位观测精度的一般改正方法。     

长基线声学定位系统发展现状及其应用

声学定位技术是各类水下潜器的必备技术之一。重点介绍了水下长基线声学系统的组成、工作原理及国内外发展现状,分析了该技术的应用方向,为我国长基线声学定位技术的发展和应用提供参考。