酸雨条件下成都平原黄壤镉的等温吸附模型研究

采用人工模拟酸雨方法,配制含主要阴、阳离子及一定范围pH值的母液,选取成都市近郊典型农业土壤黄壤,研究黄壤在自然条件下镉的静态吸附;探究黄壤对镉的吸附特征,确定酸雨中影响黄壤镉吸附行为的关键因素及影响程度,建立黄壤对镉的等温吸附曲线,讨论酸雨条件下影响黄壤镉分配系数的关键因素;采用Henry模型拟合等温吸附曲线。结果表明,在实验设定的浓度范围内,该模型相关系数均达显著,能较好地描述镉在黄壤中的吸附过程。     

基于均值漂移和谱图分割的极化SAR影像分割方法及其评价

提出了一种基于均值漂移和谱图分割的极化SAR(PolSAR)影像分割方法。首先,通过均值漂移算法对PolSAR影像进行过分割处理,并基于Wishart统计分布和假设检验的方法构建边缘检测器,充分利用了PolSAR影像的全极化信息提取边缘信息;然后,在过分割和边缘信息的基础上构建相似性度量矩阵,并采用归一化割准则实现PolSAR影像的分割。该算法充分利用了均值漂移算法过分割的特点,降低了谱图分割算法的运算代价,并结合谱图分割算法全局优化的优点改善了PolSAR影像的分割结果;最后,利用Radar-sat-2全极化影像进行了实验,并采用改进的分割效果评价方法实现了精度评价。实验表明,该算法有效地实现了PolSAR影像的分割,显著提高了谱图分割算法的效率,分割结果优良,分割精度优于eCognition软件中的多尺度分割方法。     

离散曲线演化及等高线剖分山脊山谷线提取

针对地貌图形中提取山脊山谷线的现有方法大都偏于随机性和局部性的问题,文章提出了一种基于离散曲线演化(DCE)和等高线凹凸包分割的提取方法:依据"整体抗噪、局部关联"的原则,将离散后的等高线数据进行全局DCE演化,标记点的整体重要性级别;然后对等高线进行凹凸包分割,并在局部凹凸包上根据"包点对应性"提取出重要性级别最高的点作为特征点;最后根据等高线间建立的拓扑关系,依据流水模型,在凹凸一致性、距离、方向角、重要性级别等因素的限制下对特征点进行连线。实验结果表明,该方法能较好地提取山脊山谷线,有效减少噪声的影响和特征点连接的错误。     

A spatial parallel heuristic approach for solving very large‐scale vehicle routing problems

The vehicle routing problem (VRP) is one of the most prominent problems in spatial optimization because of its broad applications in both the public and private sectors. This article presents a novel spatial parallel heuristic approach for solving large‐scale VRPs with capacity constraints. A spatial partitioning strategy is devised to divide a region of interest into a set of small spatial cells to allow the use of a parallel local search with a spatial neighbor reduction strategy. An additional local search and perturbation mechanism around the border area of spatial cells is used to improve route segments across spatial cells to overcome the border effect. The results of one man‐made VRP benchmark and three real‐world super‐large‐scale VRP instances with tens of thousands of nodes verify that the presented spatial parallel heuristic approach achieves a comparable solution with much less computing time.     

高光谱图像子空间的波段选择

为降低高光谱遥感数据光谱空间的冗余度,提出一种快速的波段选择方法。该方法在波段子空间下进行,依次选择各子空间中方差最大的波段作为初始波段,设定目标函数,然后逐子空间替换波段使得目标性能更加优化,直至没有替换可以使得目标更优为止。在两个公开高光谱影像数据集上对比3种常用波段选择方法(ABC、AP、ABS)来验证提出方法的有效性,实验结果表明:(1)在印第安纳数据上,本文方法与ABC、AP、ABS所选波段子集相比平均相关性分别降低22.04%、52.61%、55.71%,最佳指数分别提高0.58%、51.73%、0.95%,总体分类精度分别提高0.16%、1.39%、23.07%,在搜索效率上与同类型的ABC方法相比提高6.61%—69.02%;(2)在帕维亚大学数据上,本文方法与ABC、AP、ABS所选波段子集相比平均相关性分别降低2.38%、0.51%、32.83%,最佳指数分别提高1.34%、17.97%、12.92%,总体分类精度分别提高0.31%、0.69%、8.53%,在搜索效率上与同类型的ABC方法相比提高19.13%—86.34%。本文提出的波段选择方法能够选择合适的波段子集满足不同的应用需要,是一种有效的波段选择方法。     

顾及数据空间分布特性的模糊C-均值聚类算法研究

利用描述空间数据分布的Voronoi图的有关理论分析了样本空间数据分布特性，从理论上论述了样本集中各类样本数差异较大产生的根源，并在此基础上提出了一种顾及数据空间分布特性的模糊C—均值聚类算法。     

A comparative study on four major cities in Northeastern Thailand using urban land density function

Urban land density is an important factor to understand how cities expand. An “Inverse S-shape Rule” was implemented for the first time to analyze urban land density in Northeastern Thailand using the four cities Khon Kaen, Udon Thani, Nakhon Phanom, and Nong Khai as study sites. Land density function was tested using different data classification techniques from previous studies. Each city was investigated over two different time periods between 2002 and 2015. Declining pattern characteristics of metropolitan area density outward from city centers can be quantified by fitting the parameters to urban land density functions. An inverse S-shape function was identified as the best data fit. The four selected cities showed conventional density variation for decline in urban land area from city centers to outlying areas. Overall trend indicated that cities became more compact over time since the density differences between the urban core and urban fringe were greater with increasing infilling growth within the urban boundary. All four cities increased in size over time; however, the increasing amount of built-up land in the surrounding rural areas did not follow the same trend in each case. Some functional parameters required careful interpretation because of the linear shape of the city as in the case of Nakhon Phanom. Using highly detailed urban data resulted in lower densities of urban areas compared to the conventional pixel-based classification, and this affected the overall shape of the inverse S-shape function. The fitted parameters and their changing trends indicated that the urban land density function was useful for understanding urban form and urban sprawl in Thailand. Results can be used to develop a specific framework for other cities with similar attributes in the future.     

中国DMSP-OLS长时间序列夜间灯光遥感数据饱和校正研究

利用夜间灯光数据进行长时期社会经济问题研究时,需要对数据饱和校正,从而得到可信可靠的研究结果。针对不变区域法在长时间序列夜间灯光数据饱和校正时假设不变区域数据不随时间变化以及未区分数据饱和部分和未饱和部分的不足,本文提出首先对数据年际校正,再以NDVI数据为辅助进行饱和校正的方法。年际校正时准确定义了基准区域和基准年份,饱和校正过程中分别对不同城市聚类分区构建校正模型。研究发现,夜间灯光数据包括未饱和部分和饱和部分,饱和阈值为30;两部分数据亮度值与相应无饱和数据亮度值的函数关系不同,未饱和部分符合线性模型,饱和部分符合指数模型;区分不同城市聚类分区进行饱和校正十分必要,尤其是大范围区域数据饱和校正;以NDVI足迹数据为辅助,运用指数模型对饱和部分数据校正后,数据值域增大,空间异质性增强,与区域GDP拟合程度改善,很好地消除了由于卫星传感器设置特性产生的饱和效应,得到更好反映人类社会经济活动强度和空间分布特征的长时间序列饱和校正夜间灯光数据。文中得到的年际校正和饱和校正模型可以不做参数调整而直接运用,校正方法适用性较强。     

地形TIN中地理实体拓扑关系表达

传统地形TIN离散、独立的三角形结构限制了空间实体、空间关系的表达能力,分析和操作也比较困难,应用大多限制在可视化、渲染和光照分析等方面。由于不可能通过简单地扩展和改进现有模型来满足TIN中对空间实体关系表达的需求,从面向对象的角度出发,利用单纯剖分理论对TIN进行了实体划分和拓扑建模,使TIN具有了地理对象结构从而能够进行地理实体的表达与分析,建立了对象化不规则三角网(OTIN)与Euler示性数方向模型(EDM),使得TIN不但可以较好地表达地形起伏信息,还具有实体性和对象性,便于进行空间查询与分析。     

基于DMSP/OLS数据的中国大尺度城镇用地信息提取

DMSP/OLS夜间灯光数据已在城镇用地信息提取中得到较多应用,其中,较高分辨率数据比较法是一种较为客观的方法,但现有研究主要通过逐个城市确定灯光数据的阈值提取城镇用地信息,这对于大尺度的城镇研究所需成本较大、处理效率较低.为此,提出了一种基于分区的较高分辨率数据比较法,将中国按经济发展程度划分为7大区,分别对各区提取城镇用地信息,并对提取结果进行真实城镇像元判定,得到1992,1995,2000年中国的城镇用地信息.结果表明,采用分区的方法不仅提高了较高分辨率数据比较法的提取效率,反映了特定区域的城镇整体状况,而且在总体区域上保证了提取精度.