宁夏彭阳县第二次农村土地调查方法研究

结合全国第二次土地调查工作中所采用的技术方法进行研究分析,提出了3S技术在宁夏彭阳县第二次农村土地调查中的应用和GIS数据库建设方面的看法.对彭阳县的土地利用类型、数量、分布和权属的真实情况进行调查,并通过建立农村土地调查数据库,适时掌握耕地情况,为集体土地所有权、国有土地使用权的确权、登记、发证提供依据;为土地利用总体规划、土地利用管制、基本农田保护区划定、建设用地审批提供数据支持;为建立土地调查、统计制度等提供可靠的基础图件和数据.     

浅谈地理信息行业元数据的管理

对数据仓库、元数据等进行了简单介绍,并针对地理信息系统中元数据的作用、内容进行了阐述,在此基础上,对地理信息系统中元数据的管理方法提出了建议。     

集成GIS的元胞自动机在城市扩展模拟中的应用

元胞自动机CA(Cellular Automata)是一种"自下而上"的动态模拟模型,具有模拟城市复杂系统时空演化过程的能力.CA和GIS的集成使二者在时空建模方面相互补充,能使CA模拟结果可视化显示.这里以郑州市为例,设计了城市CA模型,借助VB 6.0和MapX 5.0建立了一个与GIS无缝集成的2维CA模拟系统,并结合郑州市2005～2007年遥感影像图和土地利用图,对郑东新区进行了模拟,取得较好的效果.     

基于CA的城市人口密度分布动态模拟——以长沙市人口密度变化为例

利用元胞自动机(CA)进行模拟可以帮助认识城市人口密度分布的演变过程,并为相关的调控提供决策依据.以长沙市为例,由元胞自动机层构建了精确到街道的长沙市人口密度分布仿真模型,对2000～2005年人口密度分布进行重建,与实际情况对比,整体预测精确度达76%以上;并对2010年,2015年人口密度分布进行了预测,结果表明,长沙市仍处于城市发展的初期阶段,市区人口密度分布受交通通达度、距市中心距离、公共设施便利性、环境、政府主导等多因子影响,总体呈现典型的Clark分布.     

数字海洋水体模型建立与三维可视化技术研究

在分析数字海洋水体要素信息表达需求基础上,提出了"水体立方"数据模型及其建立方法;基于 TerraSuite、Ev-Globe 等三维地理信息软件,研究了海面模拟、水体要素立体表达和海洋虚拟场景建立,其中通过"像元体"表达三维水体要素是本文的重点.该研究对数字海洋原型系统建设有技术指导作用.     

基于自组织机制理论的滩角地形数值模拟

一般认为滩角是近岸带泥沙、水动力和地形耦合作用的产物,对近岸带特别是碎波带和冲流带的动力变化响应迅速,还可以反映海滩状态,但具体的成因一直得不到很好的解释.首先详细介绍了关于滩角成因的争论以及自组织机制理论,其中驻立边缘波假说和自组织机制假说是最为认同的两种滩角成因假说.基于WERNER(1993)提出的滩角形成的自组织机制假说,建立包含冲流动力、泥沙输运和地形演变的滩角形成和发育的元胞自动机模型.模型中修正了以前研究中的坡度参数表达式和水动力输入方式.经过200个冲流循环的数值模拟,原来平直的滩面上形成了明显的滩角形态,滩角间距约为5.5～6.0 m,520个循环周期后,滩角形态基本上达到稳定状态.对模拟过程进行分析,结果表明:(1)模拟得到的滩角形态比先前的研究结果更接近天然状态下的滩角;(2)随机的水质点冲流运动使海滩地形呈无规律变化,但通过动力、泥沙、地形之间的反馈过程逐渐形成了滩角地形;(3)滩角形成过程中,海滩基本上处于堆积过程中.开始堆积速度较快,当滩角形态达到准平衡状态时(大约300个循环后),海滩体积增速变慢,并逐渐地达到稳定状态,海滩体积变化呈现小的波动调整;(4)模拟得到的有效冲流距离(S)和滩角间距(λ),满足滩角自组织机制假说的基本关系.因此,可以认为滩角是在海滩泥沙、地形与波、流的自组织过程中形成的,是一种堆积地形.自组织理论为从不同的侧面认识和研究海岸带现象与过程提供一扇窗口,是一个值得研究的方向.     

基于颗粒流的地震液化型滑坡运动学特征分析

掌握滑坡运动学特征,针对运动学特征提出防治措施是减轻滑坡灾害的关键。在野外调查资料与土工试验的基础上,基于颗粒流离散元方法,研究了西吉县兴平乡堡湾村下马达子滑坡的发生过程,探索了黄土地震液化型滑坡的发生机理和运动规律,通过与未液化的地震滑坡进行对比,分析了地震液化对滑坡运动的影响,归纳地震液化型滑坡的运动学特征。具体分析结论如下：（1）液化模型较未液化模型更容易发生失稳破坏,速度更大、滑距更远、破坏性更强;（2）无论是液化模型还是未液化模型,坡肩位置都是地震滑坡发生失稳的关键部位;（3）斜坡液化后,在液化区附近的区域滑体会推动和冲击下部滑坡体,造成斜坡更大面积的失稳,这是液化型地震滑坡具有低角度,强破坏力特征的原因之一。     

元分维曲线滑动窗口尺寸自动判定方法与应用

基于地图目标在空间形态上存在的内部差异性和邻近趋同性,在其分形分析中引入了元分维模型的思想。该模型是对传统分形分析的方法扩展,在其建立过程中滑动窗口决定着空间单元的局部影响范围,因此该窗口尺寸成为元分维模型构建的重要参数之一。在前期基于地图目标元分维模型的研究中,滑动窗口大小主要通过人为判断选取,没有考虑地图目标本身的形态结构特点,缺乏科学的定量化指标判定原则,因此存在随意性和执行效率低等问题。本文以地图线目标的元分维模型,即元分维曲线为主要研究对象,通过对其分维扩展的尺度分析,在倒置的Logistic模型函数拟合的基础上提出了一种自动确定滑动窗口尺寸的定量方法,并将该方法应用到对长江河道形态特征的分析研究中,验证了其可行性和合理性。     

元胞自动机在城市模拟中的误差传递与不确定性的特征分析

元胞自动机(Cellular Automata,简称CA)已越来越多地用于地理现象的模拟中,如城市系统的演化等。城市模拟经常要使用GIS数据库中的空间信息,数据源中的误差将会通过CA模拟过程发生传递。此外,CA 模型只是对现实世界的近似模拟,这就使得其本身也具有不确定性。这些不确定因素将对城市模拟的结果产生较大的影响,有必要探讨CA在模拟过程中的误差传递与不确定性问题。本文采用蒙特卡罗方法模拟了CA误差的传递特征,并从转换规则、邻域结构、模拟时间以及随机变量等几个方面分析了CA不确定性产生的根源。发现与传统的GIS模型相比,城市CA模型中的误差和不确定性的很多性质是非常独特的。例如,在模拟过程中由于邻域函数平均化的影响,数据源误差将减小;随着可用的土地越来越少,该限制也使城市模拟的误差随时间而减小;模拟结果的不确定性主要体现在城市的边缘。这些分析结果有助于城市建模和规划者更好地理解CA建模的特点。     

基于空间的生态足迹与生态承载力预测模型——以甘肃省河西走廊地区为例

介绍了测度可持续发展的生态足迹分析的计算方法,在此基础上提出了生态足迹和生态承载力的预测模型:在生态足迹的预测方面采用消费预测模型和人口模型相结合的方法,在生态承载力的预测方面采用地理元胞自动机和地理信息系统技术相结合的方法。以甘肃省河西走廊地区为例,采用以上模型方法计算了1995、2000年的生态足迹和生态承载力,预测了2005年的生态足迹和生态承载力,结果表明:河西走廊地区的生态足迹在逐年上升,生态承载力前5年上升后5年下降。采用该模型方法计算与预测生态足迹和生态承载力,具有快速、准确、可操作性强的特点,但预测具有一定的局限性。