基于地理视角的智慧城市规划与建设的理论思考

智慧城市建设是推动城镇化发展的重要动力,其建设除了技术支撑之外,还应充分考虑信息技术对城市政府、企业和居民活动及其空间的影响。本文在对国内智慧城市建设现状与问题分析思考的基础上,认为智慧城市的出现是适应当前城市化战略转型、公共服务提升、社区发展和城市问题解决的必然趋势,从多源异构数据整合、信息系统和空间分析平台两个方面梳理智慧城市建设的关键技术,从流动空间以及新的人地关系、时空协调发展等方面提出智慧城市的理论支撑,并进一步明确地理学应对和研究重点。同时,提出基于城市地理研究的智慧城市规划与建设实践的主要方向,包括顶层设计、功能和空间布局、基础设施整合、城乡治理等内容。     

基于智慧交通的可达性与交通出行碳排放——理论与实证

信息与通信技术的发展推动了智慧交通建设,并将进一步提高城市交通可达性和影响居民出行。在全球应对气候变化、减少碳排放的共识背景下,由于"智慧交通—可达性—出行行为(碳排放)"间复杂的影响作用机制,已有的研究难以判断智慧化背景下的城市交通可达性提高将增加抑或减少出行碳排放。如何通过提高城市交通可达性来缓解交通拥堵,保障城市交通运输系统的有效运行,并提高居民出行效率,减少出行碳排放是当前中国智慧交通发展面临的关键问题之一。针对以上科学问题,本文尝试提出基于智慧交通的可达性与交通出行碳排放的理论框架,并以广州为研究案例地,研究了社区居民通勤碳排放特征及其影响机理,社区出行低碳指数格局及其影响因素的空间异质性,以及基于碳排放—位置分配模型的公共中心规划支持系统设计与应用,可为今后的相关研究提供借鉴。     

基于区域多次回波点密度分析的城区LiDAR建筑物提取

以正确提取城区Li DAR点云中建筑物为目标,综合利用不同类别目标点云的回波特征以及地形信息,提出了一种基于区域多次回波密度分析的Li DAR点云建筑物提取方法。首先,将点云构建不规则三角网(triangulated irregular network,TIN),获取封闭的等高线;然后,利用等高线间的拓扑关系得到等高线族区域;最后,统计每一区域的多次回波点云密度信息,通过建筑物和树木区域多次回波点云在区域密度上的巨大差异来识别建筑物点云和树木点云。研究结果表明:该方法既充分利用了建筑物表面与植被间多次回波特性的差异,又不否定建筑物边缘同样存在多次回波的现象;通过封闭的等高线自适应地检测出地物目标的轮廓,弥补了传统Li DAR建筑物提取方法的不足;该方法能够较其他方法更准确地提取建筑物。     

一种提取遥感影像中道路信息的方法

由于合理有效地选择分割阈值较难,因此基于阈值分割的道路信息提取方法对于遥感影像中含有多种类型道路、或非道路地物干扰比较明显的情况适用性不理想。为此,提出了一种将Mean Shift和阈值分割相结合的方法来提取道路信息。首先,采用Mean Shift方法对遥感影像进行平滑处理,在较好地保持道路边缘信息的同时使道路内部的纹理分布更加均匀;其次,对平滑处理后的影像进行Mean Shift分割处理,将具有相同或相似灰度值的道路用一种灰度值显示;然后,选择灰度直方图中像素数量值高的线所对应的灰度值作为分割区间边界点进行多阈值分割,得到初始道路信息;最后,对初始道路信息进行后处理,得到最终的道路信息。实验证明,该方法可以完成对遥感影像中道路信息的提取,拓宽了阈值分割方法提取道路信息的使用范围。     

基于原始观测值的单频精密单点定位算法

研究了一种基于GPS原始观测值的单频PPP算法。该算法通过增加电离层延迟先验信息、空间和时间约束的虚拟观测方程,将电离层延迟当作未知参数与其他定位参数一并进行估计来高效修正电离层延迟误差。通过使用全球178个IGS站1d的实测数据对本算法的收敛速度、定位精度和电离层VTEC的精度进行检验与分析。结果表明,该算法的收敛速度和稳定性均得到了改善,其静态单频单天PPP解的精度可达2~3cm、模拟动态单频单天PPP解的精度可达2~3dm,并且单频PPP与双频PPP提取的电离层总电子含量平均偏差小于5个TECU,可作为一种附属定位产品使用。     

基于势函数点分布调整的SIFT图像配准算法

尺度不变特征转换(scale invariant feature transform,SIFT)是一种广泛应用于图像配准领域的点特征提取算法。针对基于SIFT的图像自动配准算法存在的特征点分布不均匀问题,提出了一种基于势函数点分布调整的图像配准方法。该方法解决了SIFT算法不能针对特征点的分布情况进行优化的问题。通过调整SIFT的比值阈值,增加配准点的数目;通过引入分子力学中的势函数概念,对特征点分布情况进行优化;通过局部互信息精纠正,微调特征点位置,以提高特征配准点的配准精度;最终实现高质量(空间分布均衡,配准精度高)的图像自动配准。     

基于ETM~+数据和GIS技术的缅甸铜金矿成矿预测

在利用遥感数据和地理信息系统(GIS)技术的矿产资源勘查与评价中,矿化蚀变信息提取和构造信息提取起着至关重要的作用。以缅甸铜金矿为例,利用ETM+遥感图像,采用比值法、阈值分割和主成分分析(PCA)提取羟基蚀变信息;利用数字高程模型和遥感数据提取与铜金矿化有关的线环构造,结合地质资料和上述信息,利用证据权和分形方法进行整合,确定该研究区的成矿远景区。结果发现,已知铜金矿均分布于成矿靶区中,综合信息可为下一步的矿产资源勘探工作提供决策依据。     

A new insight into the contribution of environmental conditions to tropical cyclone activities

The changes of tropical cyclone (TC) activities in response to influencing environmental conditions have been paid more and more attention to in recent years. The potential contributions of single and multivariate environmental variables to annual TC frequency and intensity from 1970 to 2009 are investigated in this study. Instead of using correlation coefficient that assumes a set of samples satisfying the normal distribution, a quantitative measurement is formulated based on the information theory. The results show that dynamic environmental variables play an important role in variations of TC activities over the western North Pacific, North Atlantic, and eastern Pacific. These dynamic factors include wind shear between 850 and 200 hPa and 850-hPa relative vorticity. However, the effects of thermal factors on TC activities are distinct over different basins. The thermal environmental variables only have significant contributions to TC frequency and intensity over the eastern Pacific as well as to TC frequency over the North Atlantic. It is found that the primary factors influencing TC activities are indeed not the same over different basins because of the differences in atmospheric conditions and their changes across different areas. The effects of dynamic variables should be considered more in the regions such as the western North Pacific where the thermal conditions are always satisfied.     

建立WebGIS的月球三维可视化关键技术

嫦娥工程获得了大量月球探测数据。针对让公众用户通过网络获取月球信息,更好了解月球知识的需求,地面应用系统提出了建立基于WebGIS的月球三维可视化系统的解决方案。首先介绍了国内外三维月球的发展现状,详细分析了开发WebGIS系统的客户端和服务器端技术,重点阐述了月球空间数据模型和三维场景可视化渲染等三维GIS可视化关键技术,为建立我国的三维月球可视化系统提供了理论支持。     

组合数学在计算机科学中的应用

介绍了组合数学的概念、起源与研究的主要内容,分析了组合数学的特点,阐述了组合数学与计算机软件的联系,并着重通过两个例子说明了Ramsey数在计算机科学的信息检索、分组交换网设计分支中的重要应用.