基于2D地图的城市户外ARGIS视觉辅助地理配准技术

针对当前便携式位姿传感器获取的户外6DOF绝对位姿精度通常不足,致使基于位姿传感器的户外AR地理配准精度不高,提出了一种以2D地图作为参考数据进行户外视觉辅助定位进而提高ARGIS系统地理配准精度的方法和技术框架。在位姿传感器获取初始位姿的基础上,详细阐述了基于2D地图进行图像位姿优化和辅助校正的基本原理;并通过试验验证了该方法可以对位姿传感器获取的初始位姿进行优化,进而提高户外AR地理配准精度的有效性。     

山区遥感图像的特征选择与检索研究

针对遥感图像特征存在冗余及图像检索效率低的问题,提出一种基于贡献值的有效特征选择及其分类检索方法。对高分一号(GF-1)河北省阳原地区的村落、山脊、水体遥感图像,对比Hu矩、小波分解和灰度共生矩阵特征,发现使用Hu矩较适用于识别村落,而对山脊和水体的识别率低;引入区分山脊和水体的颜色特征,并与Hu矩构成特征空间,实现山区遥感图像分类和检索。实验结果表明,该方法能够选取出图像特征中的主要分量,具有高效、实用、方便的特点,检索查准率达到92%,查全率达到88%。     

城市地理研究中的单分形、多分形和自仿射分形

分形几何学在城市地理研究中具有广泛的应用,然而很多基本概念却让初学者感到迷惑。如何区分单分形、自仿射分形与多分形,是一个基本而重要的问题。简单分形容易理解,而真实的地理现象很少是单分形的。城市生长过程具有自仿射特征,而城市空间格局却具有多分形性质。作者发现,各种分形的共性在于三个方面：标度律、分数维和熵守恒。论文基于标度、分维和熵守恒公式,借助隐喻城市生长的规则分形来区分单分形、多分形和自仿射分形,讨论分形系统演化的机理、分形与空间自相关和空间异质性的联系,同时澄清一些在地理分形研究中的常见错误概念。最后以城市位序-规模分布为例,说明并对比单分形和多分形在城市地理研究中的建模与应用思路。     

中国县域乡村地域多功能格局及影响因素识别

论文以中国大陆县域为研究单元,构建乡村地域多功能评价指标体系,利用熵权法、半变异函数和地理探测器等模型,对2000—2015年中国乡村多功能指数进行综合测评,揭示中国县域乡村地域多功能的空间分异特征,定量识别乡村地域多功能空间分异的影响因素。研究结果表明：① 中国乡村地域多功能在空间上呈现出平原、东部沿海等地区高值集聚,高原、山地等地区低值集聚,各县域乡村地域多功能整体呈现出逐渐提升态势;② 经济发展功能和社会保障功能对乡村地域多功能的贡献率逐渐增大,农业生产功能和生态保育功能对乡村地域多功能的贡献率逐渐减小;③ 2000—2015年,中国大陆范围内县域乡村地域多功能空间自相关范围和强度总体呈现减小的趋势,随机性因子成为乡村地域多功能空间分异的主要驱动力;④ 县域经济整体发展水平和财政收入是影响乡村地域多功能空间分异的主导因素;各影响因素之间的两两交互作用会增强乡村地域多功能的空间分异;社会环境因素对乡村地域多功能空间分异的影响程度逐渐上升,自然环境因素的影响程度逐渐下降。     

京津唐地区HFMD时空变异分析与影响因子探测

手足口病（HFMD）是一种多发于儿童的常见传染病。近年来,中国HFMD发病人数逐年上升,疾病疫情也日益受到社会广泛关注。虽已有不少相关研究,但对于探测其时空异质性及量化潜在影响因子解释力的研究仍然较少。本文采用地理探测器及贝叶斯时空层次模型,对2009-2013年京津唐地区HFMD发病率的时空异质性进行分析,并量化各影响因子及其两两交互作用对HFMD发病率的解释力。结果表明：① HFMD的相对风险存在时间异质性,其发病风险在春夏季（5-7月）达到峰值,而冬季（12-次年2月）发病风险最低;② HFMD的相对风险存在空间异质性,在经济发达的地区HFMD发病率较高;③ 影响HFMD发病率时间异质性的主要气象因子为平均温度、累积降水、相对湿度,解释力分别为0.38,0.27,0.13,且交互作用都大于独自影响的作用,如平均温度和相对湿度、平均温度和降水,平均温度和风速两两交互的解释力分别为0.43, 0.40, 0.42。通过研究京津唐地区HFMD发病率的时空异质性以及影响因子的量化状况,为本地区HFMD的预防和控制提供理论依据。     

京津冀地区植被时空动态及定量归因

作为气候变化的敏感指示器,植被的物候、生长、空间分布格局等特征及其动态变化主要取决于气候环境中的水热条件,因此在气候变化背景下,气候-植被关系成为了全球变化研究的前沿和热点问题。本文综合平均温度、降水、水汽压、湿度、日照时数、SPEI等气候因子,坡度、坡向海拔等地形因子及人为活动因子,应用地理探测器方法针对2006-2015年京津冀地区不同季节NDVI、不同地貌类型区、不同植被类型区生长季NDVI的定量归因研究,揭示了过去10年间植被时空分布格局,及植被对气候、非气候因素响应的季节差异与区域差异,以期为生态工程的建设与修复提供参考意义。趋势分析表明：①2006-2015年京津冀地区NDVI呈现增加趋势,但存在显著的空间差异,如山地生长季NDVI的增长速率大于平原、台地、丘陵等地;②基于地理探测器的定量归因结果表明,降水是年尺度上NDVI空间分布的主导因子（解释力39.4%）,土地利用与降水的交互作用对NDVI的影响最为明显（q=58.2%）;③NDVI对气候因子的响应存在季节性及区域性差异,水汽压是春季NDVI空间分布的主导因子,湿度是夏、秋两季的主导因子,土地利用是冬季的主导因子;④影响因子对生长季NDVI的解释力因不同地貌类型区、不同植被类型区而差异显著。     

海域无人机全景监视监测技术及其应用

为充分利用先进设备和技术,提高我国海域使用动态监管水平,文章介绍无人机全景技术及其作业流程,并分析大笔架山海域无人机全景监视监测实例。研究结果表明:目前全景图主要利用普通相机拍摄的照片经专业图像软件后期处理生成,在多个行业领域应用,结合无人机的利用可大大扩展视野,具有快速高效、安全可靠和操作简便等优势,但在测量、自动化和视距等方面仍存在局限性;无人机全景图作业主要包括方案制订、数据获取、数据处理和图像发布4个步骤;海域无人机全景监视监测工作的开展为大笔架山海域使用动态监管提供有力的数据支撑。     

面向地理国情监测的外业调绘系统关键技术

从2016年起,地理国情信息获取进入了常态化监测阶段,而作为地理国情信息获取的主要手段之一,外业调查与核查起着至关重要的作用。本文针对地理国情监测技术需求,融合北斗高精度定位技术、图库一体化技术、抗多路径干扰技术、通道时延一致性技术以及云平台技术等,研发外业调绘系统。从关键技术、装备算法、信息系统平台、工艺流程和推广应用等方面开展研究和创新。为日后自然资源统一调查监测提供技术支撑。     

两条控制线直接求解地理化参数的方法

针对某些三维激光扫描测量中,由于地形限制,扫描视场内的起算数据不足以平差计算地理化参数,则需建立地理化参数直接求解模型的问题,该文提出一种基于两条控制线直接解算地理化参数的方法。该方法采用主方向法分3种形式精确表达控制线,有效克服了地理化中传统直线表达的冗余性和扰动性。实验结果表明,该方法获取的地理化参数可靠,可作为精地理化中获取地理化参数初值的途径,也能应用在无初值参考、只有少量控制基元的实际扫描测量中,有一定的实际应用价值。