Satellite image analysis using crowdsourcing data for collaborative mapping: current and opportunities

ABSTRACT

Researchers are continually finding new applications of satellite images because of the growing number of high-resolution images with wide spatial coverage. However, the cost of these images is sometimes high, and their temporal resolution is relatively coarse. Crowdsourcing is an increasingly common source of data that takes advantage of local stakeholder knowledge and that provides a higher frequency of data. The complementarity of these two data sources suggests there is great potential for mutually beneficial integration. Unfortunately, there are still important gaps in crowdsourced satellite image analysis by means of crowdsourcing in areas such as land cover classification and emergency management. In this paper, we summarize recent efforts, and discuss the challenges and prospects of satellite image analysis for geospatial applications using crowdsourcing. Crowdsourcing can be used to improve satellite image analysis and satellite images can be used to organize crowdsourced efforts for collaborative mapping.     

粤港澳大湾区知识网络空间结构演化特征与影响机制

以2000—2018年国内外期刊数据库合作论文数据为基础,借助社会网络分析和空间结构指数法分析了粤港澳大湾区知识空间网络结构演化特征与影响因素,结果发现：1）知识网络格局由广州的“一家独大”逐渐演变为广州、深圳、香港“齐头并进”的发展态势。香港虽然处于知识网络的核心位置,但受行政壁垒的影响,主要与广州、深圳高等级的城市建立紧密的知识合作联系。2）粤港澳大湾区知识联系网络呈现“核心—边缘”结构,西部地区知识联系远低于东部地区,虽然研究期内湾区的知识网络的极化特征得到一定的缓解,但不均衡性仍然显著。3）湾区知识活动主体的自身需求是促进城市间知识合作的内在驱动力,知识环境和知识联系通道是区域知识合作网络外在推动力,在内生作用和外生作用的共同影响下,知识合作产出得以实现,粤港澳大湾区知识网络得以发展。     

海岸带及其调查技术进展

海岸带是重要海陆过渡带地貌单元与区域,兼受海陆动力双重作用与影响,包括不同类型的沉积相,经历复杂的动力沉积、地貌演变及灾变过程。海岸带调查涉及学科交叉融合,调查要素相对独立与内容多学科交叉并存。我国曾分别于1960年、1981年和2003年组织开展过全国海岸带综合调查工作,调查获取了大量丰硕成果。当前海岸带调查与研究过程中亦暴露出一些亟需突破问题,包括:1)海岸带存在大范围"盲区",浅水易陷、礁石养殖等区域难以到达,成为海岸带数据"空白区"、调查"禁区";2)我国海岸带观测平台数量少、分布零散,未形成综合有效观测网,导致长时间序列、多源准同步调查数据缺乏,难以准确把握海岸带变化规律,破解资源环境有关问题;3)海岸带数据获取智能化程度低,严重阻碍制约有关对策及时有效性;4)海岸带不同学科协同调查、交叉融合研究模式尚未建立,不能及时发现海岸带科学问题。今后海岸带调查将在海岸带高分辨率过程数据、全覆盖无死角实时动态数据获取技术,长时间序列综合数据采集平台建设,陆海空全天候立体化数据采集传输及快速智能决策,以及海岸带多学科交叉攻关研究等方面取得突破。     

基于情境感知和序列模式挖掘的气象学习资源推荐算法

随着互联网的快速发展,气象部门职工作为学习者可以获得的学习资源得到极大丰富。信息超载导致检索合适的在线学习资源时遇到了困难;学习者在不同学习环境和序列访问模式上也有不同的学习需求。但是,现有的推荐系统,如基于内容的推荐和协同过滤,没有结合学习者的情境和序列访问模式,推荐结果准确度不高。本文提出了一种结合情境感知、序列模式挖掘和协同过滤算法的混合推荐算法来为学习者推荐学习资源。混合推荐算法中,情境感知被用来整合学习者的情境信息,如知识水平和学习目标;序列模式挖掘被用来对网络日志进行挖掘,发现学习者的序列访问模式;协同过滤被用来根据学习者的情境数据和序列访问模式为目标学习者计算预测并生成建议。实验和应用效果表明,该混合推荐算法推荐的质量和准确性方面优于其他推荐算法。     

面向协同式森林灭火决策的领域本体构建及其解析

森林灭火决策的参与人员可能来自不同的组织、不同领域,他们有不同知识结构、专业背景、学识和各自的经验、偏好,这往往不利于决策过程中的交流、协同进行。本文把本体引入协同式森林灭火决策中,解决决策成员在协作中对他人所述的内容理解一致问题。分析了现有建立领域本体的主要方法,并借鉴软件开发的生命周期理论,提出建立面向森林火灾的领域本体的具体实现方法。以森林灭火决策为应用导向,通过对森林灭火决策的内容分析及与领域专家相互交流,根据领域中概念分类体系和概念的组合结构,从相关领域(林业、气象学、消防工程、地理学)抽象出概念术语集、关系集、函数集、规则集等,建立可共享、理解、重用、互操作的概念模型;利用本体建模工具,建立森林灭火本体库;设计与实现了本体的解析与可视化工具,用户可以交互式的查询术语的概念内涵,利用可视化工具,显示概念之间的关系。研究成果将为学科或领域间的高效协作打下通信与交流的基础,为林业、消防的信息化研究、林火本体服务提供可借鉴的框架和成果,为林火管理和应急指挥决策提供一个语义层级次上的重要途径。     

自然资源调查监测技术体系构建的方向与任务

自然资源统一调查监测技术体系（简称《技术体系》）的构建与应用,是建立健全自然资源监管体制、推动资源集约节约利用、促进人与自然和谐共生的一项重要举措,也是一项内容众多、复杂艰巨的科技工程。本文根据自然资源统一调查监测的任务与要求,从调查监测信息过程的整体性特征和工程化业务实施的系统性特征出发,分析了《技术体系》构建所面临的基本问题,提出了基于整体性的《技术体系》的总体架构;继而以协同化数据感知、自动化信息处理、精细化场景管理、智能化知识服务等为主线,论述了《技术体系》的发展方向;然后根据先进性与适用性相结合的要求,分析了《技术体系》的数智化实现路径,提出了“空天地海网”一体化协同感知网络体系构建、信息自动处理平台研发、时空场景模型构建、自然资源时空知识服务系统研发、工程化技术重构等主要研发任务。为了切实地做好该技术体系的构建与推广应用,今后还应进一步加强战略需求分析,推动关键技术创新,促进跨学科交叉研究。     

长三角区域大气污染协同治理的时空演化特征及其影响因素

在长三角更高质量一体化发展的战略背景下,构建区域间环境协同治理体系,是提升区域大气污染治理成效的可行性选择。本文从环境规制的政策文件、实施过程、治理效果3个维度,构建大气污染规制耦合度评价体系,探究长三角区域41个城市2003—2019年大气污染规制耦合度的时空演化特征。以此为基础,对长三角区域各城市划分区域协同治理小组,并分别测算其大气污染治理协同水平,进而探究长三角区域大气污染协同治理的影响因素。结果显示：① 各城市的大气污染规制耦合度整体上表现为连片集聚发展特征,呈现出上海市最高、浙江省和江苏省次之、安徽省再次之的格局,且区域差异性不断缩小;② 长三角区域整体大气污染治理协同度较低,但在波动中呈缓慢上升趋势,划分区域治理组后各小组大气污染治理协同度保持在较高水平;③ 影响因素分析结果表明,地区间对外开放差异、公共交通差异和绿化建设差异对长三角区域大气污染协同治理有着显著的抑制作用,而经济增长差异和技术创新差异具有显著的积极影响。     

石油地质勘探智能化信息支撑框架设计

石油勘探是高风险行业,勘探地质研究业务需要复杂的逻辑思维,也需要创新性的抽象思维。“智慧油田”和“智能勘探”理论体系的提出,顺应了油气勘探的智能、快速和高效的需求。通过剖析油气勘探的信息支撑框架设计,提出了未来智能化勘探的4层设计概念,形成了层次之间的衔接和沟通的关键技术,并针对此理论体系探索了石油行业中石油地质勘探智能化信息框架实施策略。     

Using Information Technologies for Interactive Learning

Abstract

Experiences in designing, offering, and evaluating joint senior undergraduate course assignments in resource and environmental management on two different occasions, which connected students in two universities in British Columbia and Ontario, are documented. The shared assignments provided students with experience in group work and consensual decision making, and allowed them to use a mix of information technologies (e-mail, chat rooms, the Web, video conferencing). The undergraduate students rated very highly the experience with information technology but found some aspects of a collaborative learning approach to be challenging. The course was less successful than had been anticipated in highlighting different regional perceptions and perspectives regarding resource and environmental problems and solutions. Clarification of objectives and expectations, more attention to allocation of time, and consideration of computer access and assistance would improve the effectiveness of the courses.     

安塞县退耕还林工程与农业生态经济社会系统协同效应的分析——基于VAR模型的实证分析

针对黄土丘陵区退耕还林工程与农业生态经济社会系统协同性研究滞后的现实,运用向量自回归模型(VAR),通过对安塞县1995–2014年相关数据的分析,明确了其协同效应。退耕还林工程结果表明:退耕还林工程对农业生态经济社会系统产生作用的同时,农业生态经济社会系统的改变也反作用于退耕还林工程,明确了退耕还林工程与农业生态经济社会系统之间存在协同互馈的效应。在这一协同过程中,退耕还林工程对农业生态系统的贡献率达34%,明显高于退耕对农业经济系统、农业社会系统的贡献率;农业经济系统对退耕还林工程的影响程度最为明显,贡献率最高点达55.3%且常年稳定,这些都与现实状况相一致。基于此,为了推进退耕还林工程与农业生态经济社会系统的优化耦合,需要在增强生态功能基础上,通过发展碳汇产业促使生态功能的经济显化,构建以提高区域内资源的有效利用率为核心的农业产业–资源链。