A case study on Landscape Component Niche based on Landscape Pattern Indices: Yanchi,Ningxia Province,China

Yanchi County is located in the agro-pastoral ecotone and belongs to the ecologically fragile area of Northwest China.It is important to study the evolution of landscape pattern to curb its environmental degradation.In order to intuitively show how the landscape pattern of the study area changes over time,Landsat Thematic Mappers(TM)and Landsat Operational Land Imager(OLI)data of 1991,2000,2010 and 2017 were used.This paper attempts to apply niche theories and methods into landscape ecology,and constructs a niche model of landscape components by using"n-dimentional hypervolume niche theory"and landscape pattern indices.By evaluating the spatial and temporal evolution of niche from the perspective of two-dimensional space to reflect the changes of landscape pattern in the study area over the past 26 years,new theories and methods were introduced for the characterization of landscape pattern.The results indicate that:1)The larger the attribute and dominance value of landscape components,the higher the ecological niche and the stronger the control effect on the overall landscape.2)The ecological niche of each landscape component was significantly different,just as its control effect on the overall landscape.3)The dynamic change of the ecological niche of each landscape component was different,with grassland,unused land and arable land always in a high dominant position,although the ecological niche of construction land and water area was always low.In general,the introduction of niche theory into the landscape ecology provided a new method to study the changes in regional landscape pattern.     

规则池塘群的复杂直线模式识别

针对现有面要素直线模式识别方法难以解决规则池塘中破碎区域的问题,提出了一种规则池塘群的复杂直线模式识别方法。首先,分析了规则池塘群的空间特征和认知特点,提出了“主次关系→并列关系→直线模式→复杂直线模式”的多层次认知顺序;其次,设计了主次关系池塘组、并列关系池塘组、直线模式池塘群的识别方法;最后,构建了复杂直线模式池塘群的识别模型。试验表明:本文方法能够消除破碎区域对规则池塘群直线模式提取的不利影响,有效提升复杂直线模式识别的质量。     

复杂卫星图像中的小目标船舶识别

船舶作为海上的重要目标,实现对船舶自动识别有重要的意义。针对卫星图像中云雾、海岸背景等复杂海情对船舶识别带来的干扰,以及小目标船舶高漏检率问题,本文提出一种多尺度深度学习模型训练策略,在此基础上构建了一种船舶识别的深度学习网络,该网络可分为多尺度训练、特征提取、生成目标建议区域、船舶分类这4个部分。首先,采用多尺度的训练策略,将多尺度的船舶样本送入网络中进行训练,这样在训练样本中加入了大量小目标船舶的样本,使网络充分提取到小目标船舶的特征;其次,通过卷积神经网络对目标船舶进行特征自适应提取;然后,目标区域建议网络可依据卷积神经网络提取到的特征,在图像中找到感兴趣目标区域,即框定船舶的位置;最后,通过多个全连接层的组合,将高维特征映射到一个4元组中,再运用分类函数输出每一类船舶的概率值,概率值最大的则为该船舶的类别。同时为解决云雾遮挡和海岸背景的干扰,采用了一种负样本增强学习的方法,在样本数据集中加入了大量只含有云雾和海岸背景的图片,进行负样本扩充,增强网络模型对云雾及海岸背景的特征学习能力,以此解决复杂海情的影响。实验结果表明,所提方法有效解决了复杂海情条件下的船舶识别难,以及小目标船舶识别难的问题,实现了复杂海情条件下的船舶识别。同时,与现有成熟的深度学习目标识别算法相比,本文算法的精确度和召回率分别提升了6.98%和18.17%,所训练的模型具有良好的泛化能力和鲁棒性。     

入园率视角下长三角地区化工产业时空格局演化及影响因素

本文以全国化工产业密集区——长三角地区为例,基于规模以上中国工业企业详细数据,从化工企业入园率的视角出发,综合运用均值中心、标准差椭圆、核密度分析及空间自相关等分析方法,分析并揭示了1998—2013年长三角地区化工产业时空格局演化规律及影响因素。研究结果表明：1998—2013年长三角地区化工企业总体上呈现不断增长趋势,入园率由6.19%提升到36.98%;化工企业“西北-东南”方向分布明显,且近似呈“先东南,后西北”的路径迁移规律,较之全部企业,入园企业具有更高的离散度、更大的迁移幅度,入园企业与全部企业逐步由空间失配演变为空间匹配;中心集聚与外围扩散态势并存,发育并逐渐形成了环太湖集聚区、沿杭州湾集聚区、沿长江密集带及沿海密集带四大化工产业集聚片区,化工产业的区域空间结构趋于复杂化、有序化与稳定化;地级尺度上化工企业入园率不断提升,2003年与2013年呈显著的空间正相关,热点区逐渐由浙江东南转移到苏皖北部,冷点区从安徽北部迁移到浙江西北,基本完成了空间格局上的对称反转变换,但化工企业入园率与空间密度分布一直处于错配失衡状态。通过结合化工产业特性与长三角区域特征,定性探讨了长三角地区化工产业时空格局演化的影响因素,特别是阐述了化工产业“园区化”进程的作用机制。     

中国-丝路国家基础设施连通性评估方法与格局

基础设施互联互通是不同区域之间空间网络形成的支撑,对区际生产要素流动、市场融合和资源配置具有重要作用,也是“一带一路”建设的重点内容和前提条件。立足于综合基础设施网络,以“一带一路”沿线国家/地区为分析地域,设计数理模型,评价了中国与沿线国家的基础设施网络连通性,考察其基本特征与空间格局,然后分别从铁路、公路、航运、通讯、能源等各种基础设施方式的视角,分析了不同基础设施网络的互联互通水平,探讨了基础设施连通的类型分异及其主导因素,凝练基础设施连通的空间模式。主要结论如下：① 从海陆属性来看,岛屿型国家与中国设施连通性最高,其次为综合型国家,内陆型国家最低。对国际区域而言,俄蒙和东南亚地区与中国的设施连通性最高,中东欧地区连通性最低。从国家尺度来看,俄罗斯和越南是与中国设施连通水平最高的国家,巴勒斯坦、东帝汶等5个国家与中国尚未形成设施连通性。从连通方式的构成来看,航运网络的连通性最高,其次为航空和光缆。② 空间距离、连通方式和重大交通走廊共同主导了设施连通性的类型分异。③ “一带一路”沿线国家/地区与中国的设施连通形成了四种典型模式,包括海陆融合型外缘连通模式、陆路通道直接连通模式、陆心内生性低水平连通模式、远距离不均衡连通模式。     

南沙他国侵占岛礁战略价值及空间格局评价

从建岛潜力、岛礁辐射能力和岛礁承载能力3个方面选取26个指标,采用主客观综合赋权法确定各因子权重,利用线性加权法获得被越南、菲律宾、马来西亚、文莱等国所侵占的南沙44个岛礁的战略价值,并对结果进行空间插值,分析其空间格局特征。结果表明：1）被马来西亚侵占的弹丸礁、越南侵占的南威岛、以及菲律宾侵占的中业岛,其战略价值位列前3,评价得分分别为100、98.42和97.09。2）岛礁辐射能力空间分布格局呈现“NW—SE条带式”,“最高”和“高”等级的区域由研究区西北延伸至东南,然后向东北、西南两侧递减,辐射能力格局中有2个核心区域和2个次级核心区域。承载能力空间分布格局呈现“横向条带式”,由北向南越来越低,有1个核心区域和2个次级核心区域。建岛潜力空间分布格局有3个核心区域及2个次级核心区域。3）岛礁战略价值空间分布格局有3个核心区域,分布于研究区中部、北部及南部,与越南、菲律宾、马来西亚密切相关的核心区域各有1个。越南侵占岛礁最多且空间分布较广,有2个次级核心区域也与越南密切相关,越占岛礁若进一步建设,将形成多核心协同的战略格局,需密切关注。     

基于细分行业的安徽省创新型企业集聚研究

创新型企业作为塑造创新地理格局的重要力量,其区位选择的外部特征及内在机理亟须予以系统化研究。基于对安徽省创新型企业的细分行业与空间建库,采用核密度估计和地理探测器等方法,对细分行业下的创新型企业空间集聚特征及影响因素进行研究。结果表明：（1）安徽省创新型企业类型以先进制造和自动化为主,并以生物与新医药、新材料、电子信息为辅;（2）创新型企业空间集聚的不均衡特征显著,呈现出“一核一带多节点”的集聚分布特征,且合肥、芜湖是两个重要集聚区;不同细分行业视角下创新型企业的空间分布形态各异,可归纳为点-轴式、极核式、双核式及多核分散式等4种空间组织形态。（3）创新型因子对于创新型企业的空间集聚最为重要,但传统型和政策型因子的重要性仍不容忽视。其中,产业基础、人力资本、创新投入是最核心的因素,但各行业创新型企业的影响因素作用力则表现出一定的异质性。     

气候变化背景下中国玉米生产潜力变化特征

玉米作为中国第一大粮食作物,探究其生产潜力在气候变化背景下的时空变化特征对中国有效应对气候变化具有重要意义。论文结合全球农业生态区模型、极点对称模态分解方法和集对分析方法,探讨了中国玉米生产潜力的周期性波动特征及长期变化趋势,进而分析了其空间格局演变过程。结果表明：1960—2010年间,中国玉米生产潜力呈增加趋势,由1960年代的9.10亿t增至2000年代的9.45亿t左右。在年际尺度上,中国玉米生产潜力主要以准3 a和准5 a的周期进行波动;在年代际尺度上,存在准10 a和准20 a的波动周期。其中,准3 a的周期波动是中国玉米生产潜力长时间变化的最主要特征,这主要是受年降水量变化的影响。从空间格局来看,中国玉米生长适宜区主要集中在加格达奇—锡林浩特—临河—西宁—天水—中甸沿线以东;1960—2000年间,玉米生产潜力界线在中国东北部和临河—西宁沿线发生了较为明显的移动。华北平原、辽河平原、四川盆地等地区的玉米单产潜力变化趋势具有较强的一致性,松嫩平原、三江平原、关中盆地、长江中下游平原等地区的玉米单产潜力变化过程与上述地区恰好相反。在这2类地区,玉米单产潜力的变化均较显著,但变化方向在年代际尺度上具有交替性。     

典型深度贫困县贫困格局及影响因素分析——以海伦市为例

深度贫困县是实施精准扶贫工作的重点区域,客观分析深度贫困县贫困格局及其影响因素,可以为制定扶贫策略提供科学依据。论文以黑龙江省海伦市为研究区,基于空间分析和数理统计方法,探索以贫困村和贫困人口为核心的贫困格局及其影响因素。结果表明：① 作为深度贫困县,海伦市贫困村和贫困人口均具有不平衡性,贫困村和贫困人口格局既具有关联性,又具有差异性;② 海伦市贫困村集中分布在150~250 m地形过渡地带,呈现多核心带状式分布态势;③ 海伦市贫困人口分布格局是自然因素与人文因素综合作用的结果,自然地理及农业生产、农村基础设施及社会福利因素是直接影响贫困人口分布格局的关键因素。建议从加强农业农村基础设施建设、提升抵御自然灾害能力,加快种植业结构调整和布局优化、提升农村产业发展水平,提升社会保障水平、降低致贫返贫风险,优化居民点体系、推动乡村各类要素的空间重组、结构重塑、功能重调等方面加强精准扶贫和乡村振兴工作。