Effect of Contour Intervals and Grid Cell Size on the Accuracy of DEMs and Slope Derivatives

Digital Elevation Models (DEMs) are indispensable tools in many environmental and natural resource applications. DEMs are frequently derived from contour lines. The accuracy of such DEMs depends on different factors. This research investigates the effect of sampling density used to derive contours, vertical interval between contours (spacing), grid cell size of the DEM (resolution), terrain complexity, and spatial filtering on the accuracy of the DEM and the slope derivative. The study indicated different alternatives to achieve an acceptable accuracy depending on the contour interval, the DEM resolution and the complexity of the terrain. The effect of these factors on the accuracy of the DEM and the slope derivative was quantified using models that determine the level of accuracy (RMSE). The implementation of the models will guide users to select the best combination to improve the results in areas with similar topography. For areas with variable terrain complexity, the suggestion is to generate DEMs and slope at a suitable resolution for each terrain separately and then to merge the results to produce one final layer for the whole area. This will provide accurate estimates of elevation and slope, and subsequently improve the analyses that rely on these digital derivatives.     

Complexity and Self-Organized Criticality of Solid Earth System(Ⅰ)

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中国区域产业演化路径——基于技术关联性与技术复杂性的研究

论文基于技术关联性与技术复杂性划分出4类区域产业演化路径,利用2000—2016年中国海关进出口贸易数据库,集成不同类型新产业识别方法,在分析中国出口产业空间格局演变基础上重点研究了不同地区产业演化路径存在的差异及变化趋势。研究发现：① 中国出口产业经历了空间分散化过程。2000—2016年中国出口产业首先由粤闽地区向长三角核心城市和山东省等地转移,再向长三角外围城市、中西部省会城市和江西省等地转移。② 中国区域产业演化以路径依赖型为主,但发达地区有更强路径突破性。2000—2016年路径依赖型新产业占新产业总数的70%左右,路径突破型新产业占30%左右。中国东部沿海发达城市和中西部省会城市产业演化更具路径突破性,中西部普通地级市更具路径依赖性。③ 不论是路径依赖型产业分化还是路径突破型产业创生,新产业不必然具有更高技术复杂度。在路径依赖型新产业中,约一半的技术复杂度高于其在位母产业。在路径突破型新产业中,约2/3的技术复杂度高于城市平均水平。④ 不同地区产业演化路径存在较大差异,东部发达地区发展出更多路径突破型新产业,并且新产业技术复杂度高于城市平均水平;中西部普通地级市多充分利用现有知识与技术发展技术复杂度更低的新产业。从变化趋势来看,东部沿海地区路径突破且技术复杂度提高型新产业逐步增多,中西部普通地级市路径依赖且技术复杂度降低型新产业一直占有较高比重。因此,中国政府亟需制定政策推动中西部普通地级市产业发展的路径突破。     

数字地貌晕渲图的地形信息量评价

提出一种数字地貌晕渲图像的地形信息量计算方法,其原理是利用数字图像领域的理论和方法对晕渲图像进行处理,通过判定晕渲图地形特征像素,得到晕渲图的特征图,再基于信息论相关理论计算得到数字晕渲图的地形信息量。并利用不同地形区域DEM进行地形信息量的计算与验证分析,实验发现,基于该方法所计算出的数字晕渲图像的地形信息量与其所基于的原始DEM的信息量具有相似的对应关系,表明该方法所计算得到的信息量具有可比性,对数字晕渲图的地形信息量评估及其与要素叠加的尺度一致性和信息载负量研究具有很强的实际意义。     

城市空间结构的复杂性研究进展

城市空间结构一直是城市地理学和城市规划研究的核心之一,而复杂性是正在被逐步认识的现象。目前城市空间结构的复杂性研究是城市研究的前沿领域,对城市规划也具有重要的指导价值。本文首先论述了城市系统、城市空间结构与复杂性研究的关系,然后从城市子系统空间结构复杂性、城市系统空间结构复杂性和城市空间结构演化复杂性三方面综述了国内外的研究进展。最后讨论了目前城市空间结构的复杂性研究存在的问题,并就今后的研究重点做了展望。     

城市化:相变与自组织临界性

城市化的本质是一种自组织临界相变过程 ,在时间和空间上分别联系着自组织临界性(SOC)和空间复杂性。城市化过程作为SOC有 3个方面的标志 :时间方向的 1/ f涨落、空间方面的分形结构和等级方式的Zipf定律 ,其共性是无标度性。分形中心地景观和位序 -规模分布分别是城市化自组织临界过程在空间和等级两个领域的实证判据。在城市化的临界相变过程中 ,城市体系通常演化为无标度网络 ,而位序 -规模法则乃是空间领域的无标度性在等级领域的结构性“投影”。基于SOC思想研究城市化过程有助于理解自组织城市网络的复杂空间动力学 ,从而为发展城市演化的模拟实验方法提供理论思路     

外资效应、经济复杂度与内资企业出口市场拓展

外资企业对内资企业出口能力提升和出口市场拓展具有重要影响。本文基于2000—2016年中国地级市出口数据,分析中国内资企业出口市场拓展格局,研究外资效应对内资企业进入新出口市场和出口额增长的影响,并依据经济和技术复杂度检验外资效应的区域和产业异质性。描述性分析发现：① 内资企业出口在国内呈多级连片格局,逐渐向非洲和拉丁美洲等新兴市场拓展。② 处于低复杂度城市/产业的内资企业更倾向于拓展新出口市场,处于高复杂度城市/产业的内资企业则倾向于提升出口额。计量模型结果表明：① 外资企业推动了内资企业出口额增长,但抑制了其进入新出口市场,分别表现出溢出效应和竞争效应。② 从区域和产业异质性来看,外资企业仅在高复杂度城市/产业阻碍了内资企业出口市场拓展,表现出竞争效应;而在低复杂度城市/产业则表现为溢出效应。③ 相较于低经济复杂度城市,高经济复杂度城市的内资企业受到的竞争和溢出效应均更强。     

新疆地形复杂度的空间格局及地理特征

地形复杂度（TCI）是区域地表外在形态结构的数字化表达,既可表征坡面单元的多样性及其组合形式的复杂性,也可映射地球内外营力在地表留下“烙印”的过程,其客观描述和定量表达可为地表形态定义、刻画及分异等地形地貌理论研究提供重要依据。新疆独特的山盆地貌结构为地貌学研究提供了理想的场所。本文基于“倒金字塔滤网系统”逐步筛选微观和宏观坡面因子并确定权重进而构建地形复杂度模型;运用均值变点法确定新疆地形复杂度的最佳窗口,分析不同地貌单元地形复杂度的空间异质性,进一步探究不同营力作用对地表复杂程度的贡献。结果显示：① 地形复杂度模型综合相关性分析、聚类分析、变异系数法与主成分分析等方法对地形因子进行客观筛选与科学组合,使其具有全面客观性及独立有效性。② 地形复杂度以ASTER GDEM数据（30 m）为基础,得到最佳窗口（14×14）下全疆TCI介于0.13~46.36。山地与盆地相同地貌类型TCI面积占比峰值相近,不同地貌类型可比较其斜率、偏度及峰度得以区分。在经纬向上能更好的刻画出独立山峰及深切峡谷等局部地形分异,TCI≈1可作为平原与山地地貌单元之间的分界值。在高程分区下TCI>2时为各山系（山群）震荡高程区起始处,山麓处TCI曲线差异显著。③ 地形复杂度能较好的体现不同外营力在地表留下的痕迹,一定程度上也可表征外营力对不同成因地貌类型的贡献度。本研究对新疆地形地貌的形态特征和形成原因等方面提供理论依据和科学方法,可为地形地貌研究、生态环境影响以及区域发展评价提供实践指导。