地球信息科学学报

Select

地球信息综合分析

地球系统科学数据共享研究与实践

诸云强, 孙九林, 廖顺宝, 杨雅萍, 朱华忠, 王卷乐, 冯敏, 宋佳, 杜佳

2010, 12(1): 1-8.

PDF全文 ( )

可视化

分布式、异构科学数据的整合集成与"一站式"共享服务是科学数据共享的关键和难点。首先,提出"创建地球系统科学数据共享联盟,共建、共享"的分散数据资源整合理念和按"总中心—分中心—数据资源点"三个层次的整合架构,然后,在组织模式上保障分布式数据资源的有效整合。即通过"元数据集中管理,数据体分散存储"的策略,从技术上保障分布式数据资源的快速整合。针对地球系统科学不同学科数据资源的特性,设计了地球系统科学数据核心元数据标准及扩展方案,利用MVC(元数据标准模型—显示视图—操作函数)模式实现多标准地学元数据的统一管理和自适应显示。最终,研究面向SOA的分布式地球系统科学数据共享平台,通过"一个总中心,认证中心和若干个分中心",形成物理上分布、逻辑上统一的分布式服务网络,从而为用户提供"一站式"的数据共享服务。

Select

地球信息综合分析

基于规则的中文地址要素解析方法

张雪英, 闾国年, 李伯秋, 陈文君

2010, 12(1): 9-16.

PDF全文 ( )

可视化

在日常生产与生活中,地址是最常见的使用自然语言描述地理位置的参考系统之一。地址地理编码技术被认为是大量业务数据的GIS实现可视化定位和空间分析的桥梁,在房地产管理、土地管理、城市规划、公安、邮政、税收、电讯和公共卫生等领域中具有十分重要的应用前景。地址要素解析是中文地址编码的核心技术之一。它是将自然语言描述的地址拆分为在某一限定区域内,可以指定某一地理范围的地址要素的过程。实际上,这个过程可以被看作是一种特定的中文分词任务。由于语言和文化的原因,中文地址描述采用连续的字符串,而且普遍存在不规范现象。目前,采用的地址解析方法在较大程度上受限于词典的更新维护和规则的不完备问题。本文以大规模地名词典和地址数据库为数据源,通过系统分析地址要素的构词特征和句法模式,构建了各类地址要素的特征字库,提出了中文地址的数字表达方法,设计了RBAI中文地址要素解析算法,开发了相应的原型系统。实验结果准确率达到92%以上,处理效率达2800条/秒。这表明该方法符合大规模数据处理的应用需求,具有重要的推广应用价值。

Select

地球信息综合分析

城市形态演化的粒子群智能随机元胞模型与应用——以上海市嘉定区为例

冯永玖, 童小华, LIU Yan, 刘妙龙

2010, 12(1): 17-25.

PDF全文 ( )

可视化

城市形态演化是一个非线性的复杂时空动态过程,认识、理解和模拟此变化过程,有助于探索城市扩展的机理。地理元胞自动机(CA)因其较强的复杂系统模拟和预测能力,越来越多地应用于城市形态的演变研究。CA"自下而上"的结构特性,与粒子群智能(PSO)由底层单元交互而呈现系统全局的自组织性,本质上是一致的。本研究将两者结合,以模拟结果和真实形态的差异最小化为基础,利用粒子群智能,以快速随机搜索的方式,获取CA参数的优化组合和模型结构,从而建立了一种粒子群智能地理元胞自动机模型(PSO-CA)。以上海市嘉定区为案例,通过较长时段的历史数据对PSO-CA模型进行校正,成功模拟了该区域1989-2006年的城市形态演化过程,并进行了2010年发展预测。与传统地理CA模型比较,PSO-CA模型模拟结果的精度更高。

Select

地球信息综合分析

基于环境CGE模型的鄱阳湖流域氮磷排放调控方案及影响模拟

吴锋, 邓祥征, 林英志

2010, 12(1): 26-33.

PDF全文 ( )

可视化

本文基于我国2007年投入产出表和引力模型假设条件下的中国多区域社会经济核算矩阵(SAM)数据库,构建了可计算一般均衡理论和数学优化求解思想的环境CGE(ECGE)模型;并以鄱阳湖流域为研究案例区,设计了两种水质目标下的四种氮、磷营养盐排放调控方案,分别探讨并综合比对了其对江西省及全国其他地区经济增长的影响,为寻求实现鄱阳湖流域经济增长与入湖氮、磷营养盐减排达标的双重目标提供了决策参考信息。研究结果表明,以Ⅲ类水质为控制目标,仅对氮、磷营养盐高排放产业实施减排调控的鄱阳湖流域氮、磷营养盐排放调控方案既能满足当地人们生活改善与区域经济增长的基本要求,又能够通过排污外部成本内在化推动科技投入和生产工艺的改进以不断减少氮、磷营养盐的排放,最终实现人与自然的和谐发展。

Select

地球信息综合分析

城市人口空间分布模拟与格局分析——以沈阳市为例

杜国明, 于凤荣, 张树文

2010, 12(1): 34-39.

PDF全文 ( )

可视化

人口分布空间结构是城市空间结构的重要组成部分。为准确地模拟城市人口分布,清晰地反映城市人口分布格局,本文利用沈阳市第五次人口普查资料,采用网格计算方法空间化人口数据、地统计学的空间插值方法模拟人口分布。同时,用DEM模型方法识别城市人口分布格局,分析人口分布特征。结果是:沈阳城市内部人口分布具有较高的不均衡性和聚集性;城市人口密度分布不符合单核心圈层式范式,具有11个明显的人口分布核心;在城市中心区域,人口分布的区域化特征更为显著;人口分布主要受到相近的两个人口核心的影响。该研究同时表明中国市场经济体制背景下,城市人口分布特征具有较高的复杂性。对于城市人口分布规律及影响人口分布的动力机制,需进一步研究。

Select

地球信息综合分析

乡镇级人口统计数据空间化的格网尺度效应分析——以义乌市为例

叶靖, 杨小唤, 江东

2010, 12(1): 40-47.

PDF全文 ( )

可视化

格网尺度效应是统计型人口数据空间化研究的基础性问题之一。针对资源环境研究领域和全球变化区域模型对各种尺度的空间型人口数据的需求,人们对人口数据空间化进行了大量研究。综观现有研究成果,缺乏针对具体应用需求的数据源选择方法和对数据产品适宜性的分析。因此,数据在实际应用中,特别是县市、二、三级流域等尺度上的应用中,存在较多的不确定性。本文重点研究人口数据空间化的格网尺度效应分析方法。以浙江省义乌市为例,利用CBERS、IRS-P5卫星影像,提取了研究区土地利用信息;在地理信息系统技术支持下,对乡镇统计人口进行空间化建模,生成20m至1km系列的格网人口数据;通过比较不同格网人口与乡镇统计人口的误差,分析人口数据空间化的格网尺度效应。分析结果表明,采用CBERS数据源进行人口数据空间化,其数据产品即格网人口的适宜尺度是200m,抽样精度为76%;采用P5数据源进行人口数据空间化,其格网人口的适宜尺度是100m,抽样精度为84%。

Select

地理信息系统技术与应用

基于地理语义的空间关系查询和推理

杜冲, 司望利, 许珺

2010, 12(1): 48-55.

PDF全文 ( )

可视化

地理空间中的地物,根据其本体类型具有不同的地理语义特征。受到地理语义的影响,人们在描述几何特征和关系相似的物体之间的空间关系时,所用的词汇是不同的。目前,人们在空间关系的自然语言查询方面的研究主要集中在空间关系描述、空间关系自然语言形式化表达、空间关系自然语言查询语句的转换,以及空间关系自然语言查询的查询接口等方面,没有考虑到地理本体的语义差异,这会使得空间关系的自然语言查询不能符合人类语言和认知的习惯。本文依据一些学者在空间关系的自然语言描述的形式化(主要是线和线、线和面等形状的空间地物之间的关系)研究的基础上,针对不同地理本体类型的空间地物和空间关系自然语言描述词汇之间对应的语义关系有所不同的特点,总结了自然语言词汇在描述空间关系时的对应规则,提出不同特征类型地物和描述词汇之间的规则库设计方法,并设计部分空间地物的规则实例。最后,结合空间关系判断函数,设计具体查询系统实践举例证明。

Select

地理信息系统技术与应用

同名矢量地图要素形状配准的算法与应用

赵东保, 盛业华, 魏永强

2010, 12(1): 56-61.

PDF全文 ( )

可视化

地图配准是GIS领域的一个基础问题,本文结合矢量地图要素的形状特点,提出了一种可对存在仿射变换关系的两个同名矢量地图要素,进行自动精确配准的算法。首先,该算法综合利用地图要素的几何矩以及仿射变换的有关性质定理解算仿射变换参数,实现两个要素的粗配准;然后,以粗配准结果作为初值,通过一种改进的PLICP算法进行迭代配准,从而实现待配准地图要素的精配准。实验结果表明:本文算法可对存在仿射变换的同名要素进行自动精确配准,且具有一定的抗噪能力,以配准结果为基础,还可以准确地从同名要素上自动识别和匹配同名特征点。

Select

地理信息系统技术与应用

面向P2P环境的分布式矢量地理数据组织模式研究

胡斌, 冯佳丽, 王俊淑, 王永君, 吴家皋, 邹志强

2010, 12(1): 62-68.

PDF全文 ( )

可视化

P2P技术有助于解决集中式架构与生俱来的"单点故障"和"热点瓶颈"之类的性能问题。目前,P2P的栅格地理数据服务虽已得到广泛应用,但是,将P2P技术和矢量地理数据服务有效结合仍然面临诸多问题,尤其需要对P2P网络模型和相应的分布式矢量地理数据组织模式深入分析。面向矢量数据服务的Chord+Quad的P2P混合索引网络模型,兼顾了结构化P2P网络和层次化P2P网络的优点,既能发挥Chord网负载均衡的优点,又能发挥层次化P2P网络查询效率高的特性,并能够适应高动态的网络环境。基于Linking机制的分布式矢量地理数据组织模式的设计,通过各层次的Linking信息和分割衍生对象内的拓扑连接信息,形成一种松散的全局分布式拓扑,这种分布式拓扑支持对矢量地理数据,进行分布式索引和无损快速重建,以及各种矢量拓扑分析算法在分布式环境下的扩展。与JTS的实验对比表明,通过在分割时增加少量Linking信息,矢量数据重建时间显著缩短,重建结果无损可靠,在分块数较多时,其对JTS的优势更为明显,从而表明,Linking机制的分布式矢量地理数据组织模式理论及相关算法的有效性、高效性和稳健性,为其实际应用提供了有力支持。

Select

地理信息系统技术与应用

基于Silverlight的WebGIS客户端技术与应用试验

王天宝, 王尔琪, 卢浩, 黄跃峰

2010, 12(1): 69-75.

PDF全文 ( )

可视化

RIA(丰富型互联网应用程序)技术越来越多的应用于WebGIS,满足了人们对高交互性和丰富表现力的需求,现存的WebGIS客户端解决方案主要是Ajax和Flex,其中Ajax交互能力和表现力不够强大,而对Flex的研究多集中在体系结构、功能模块上。本文在对Silverlight分析的基础上,提出将Silverlight应用在WebGIS客户端的技术可行性,特别是研究了利用Silverlight技术来表达地理空间信息的方式,分析了如何在Silverligt中模拟和改进DeepZoom技术,进行地理空间信息的多尺度高细节展现,运用XAML(可扩展应用程序标记语言)、动画技术等,实现地理信息的矢量栅格一体化表达等功能,并集成视频、图片等多媒体信息,提高了地理空间信息的表现力。同时,对进行大数量表达的算法设计和实现处理等性能提升方面也做了研究。最后,由试验验证了在WebGIS客户端应用Silverlight技术的可行性与性能上的优越性。

Select

地理信息系统技术与应用

基于Web服务的地理超媒体系统设计开发与应用

孔云峰

2010, 12(1): 76-82.

PDF全文 ( )

可视化

随着近年地理超媒体概念、框架、系统与应用的研究进展,本文讨论了基于Web服务的地理多媒体数据模型和描述方式,网络环境地理超媒体系统的设计与实现方案;并以大学校园和市域公路地图为例,开发了地理超媒体系统原型系统。地理超媒体系统设计与开发的关键在于:采用XML文档和地图图层描述照片、音频、视频、全景照片等类型的地理多媒体;将地理多媒体与地图整合在HTML/XHTML网页中,并使用浏览器脚本语言或服务器脚本语言进行操作控制;设计各种地理多媒体的播放工具;并采用JavaScript、Asp.NET、Java等主流网络技术开发地理超媒体系统。系统开发表明:基于服务的地理多媒体数据模型和系统框架适合网络环境地理超媒体系统开发,在专业与大众化应用中具有市场潜力。

Select

地理信息系统技术与应用

古村落景观基因图谱的平台系统设计

胡最, 刘沛林, 申秀英, 刘晓燕, 邓运员, 陈影

2010, 12(1): 83-88.

PDF全文 ( )

可视化

我国古代先进的社会经济文化孕育了为数众多的古村落。本文分析了近些年我国古村落研究的基本特点,并以"文化景观基因学说"分析了古村落景观基因信息图谱平台构建的内容与意义,以及其关键技术与解决方案。同时,讨论了该程序的基本框架和主要功能、需求分析、功能模块划分与实现思路。最后,以湖南江永女书为例,对古村落景观基因信息进行了提取实验。

Select

本期要文(可全文下载)

静轨卫星扫描影像几何定位误差分析

罗小波, 柳钦火, 刘强

2010, 12(1): 89-94.

PDF全文 ( )

可视化

本文根据线阵扫描成像机理,建立了静轨卫星线阵扫描影像几何定位模型。在考虑比例因子λ为变量情况下,对其外方位元素引起的定位误差进行严密地理论推导与定量分析。同时,利用矩阵理论与变换性质,使繁琐的定位误差推导过程与公式得以简化。根据定位误差公式,基于C++开发其原型系统,并从多个角度对静轨卫星扫描影像几何定位误差进行模拟实验。实验结果表明:单个外方位元素误差与之引起的定位误差之间,呈明显的线性正相关;外方位元素对中心点定位误差影响由大到小的顺序为φ、ω、α、β、H、κ;对边缘点定位误差影响由大到小的顺序为φ、ω、H、α、β、κ;从图像中心到图像边缘,φ、ω、H引起的定位误差逐渐增加,α、β引起的定位误差缓慢减小,κ引起的定位误差缓慢增加,综合定位误差逐渐增加,在边缘增加趋势明显。

Select

本期要文(可全文下载)

山西省土地覆盖时空变化特征及其驱动因子分析

赵晓丽, 易玲, 张增祥, 汪潇, 刘斌

2010, 12(1): 95-102.

PDF全文 ( )

可视化

以遥感与GIS为技术支撑,对山西省20世纪80年代到2005年的土地覆盖进行了动态监测,并分析了土地覆盖的变化特征及其驱动因子;监测表明,山西省土地覆盖时空变化特征:(1)变化数量:城镇建设用地和农村聚落面积增加显著,草地有所增加;旱地和水浇地减少明显,森林和河湖滩地略有减少。(2)变化速度:城镇建设用地增速迅猛,沼泽和农村聚落面积增速较快;河湖滩地减少速度最快,其次,是旱地和水浇地减少速度较快。(3)空间转换:以农田和聚落之间的转换为主,另外城镇建设用地的增加包括其扩展融入的农村聚落等;典型草地的增加主要来自旱地;灌丛减少主要是转变成典型草地,其次是转变成灌丛草地;河湖滩地减少主要是变为内陆水体,再是转变成水浇地。驱动力分析表明,区域自然因素相对稳定,对土地覆盖变化的影响较小,人口、经济、农业结构调整、政策和交通等是山西省土地覆盖变化的主要驱动力。山西省土地覆盖变化的总体特征与区域经济发展、产业布局及其工业化、城市化演变的特征基本一致。

Select

本期要文(可全文下载)

福建晋江沿岸近21年来成片开发土地的时空变化遥感分析

周淑玲, 徐涵秋

2010, 12(1): 103-110.

PDF全文 ( )

可视化

利用遥感技术对经济快速发展的晋江沿岸地区的成片开发土地进行时空变化监测。首先,利用归一化差值不透水面指数(NDISI)提取晋江沿岸成片开发的土地,然后,通过变化监测查明了1987-2008年间晋江沿岸成片开发土地的时空变化。研究表明,近21年来,晋江沿岸成片开发土地规模急剧扩大,其面积增加了18097hm²。研究发现,土地成片开发主要发生在城市沿江的周边地区,特别是晋江下游至河口段两岸。土地利用变化分析表明,成片开发土地主要占用了两岸大量的耕地。最后,对变化的驱动力进行分析,结果显示,晋江沿岸成片开发土地的剧增与当地经济、人口、房地产业的快速发展有密切的关系。

Select

本期要文(可全文下载)

自然生态环境遥感动态监测与GIS分析评价——以山西“煤田之乡”的乡宁矿区为例

魏信, 乔玉良, 王鹏

2010, 12(1): 111-118.

PDF全文 ( )

可视化

以1990、2000和2007年三期遥感影像为主体数据源,选取有"煤田之乡"称誉的山西省乡宁县作为实验区,采用遥感与GIS相结合的手段,在建立生态环境评价指标体系的基础上,利用生态环境状况指数(EI),对研究区生态环境进行监测与评价。结果表明:(1)1990-2007年,实验区耕地面积持续减少;林地面积先减少后增加,总体上显著增大;草地面积先增加后减少,总体呈减少趋势;建筑用地面积持续增加;未利用地面积先增加后减少,总体呈减少趋势。(2)1990-2007年,高植被覆盖地区面积先减少后增大,低植被覆盖地区面积持续减少,中度植被覆盖地区面积有所增加。(3)1990-2007年,轻度土壤侵蚀面积先增大后减小,总体面积变化不大;中度侵蚀面积先减小,后显著增大,总体呈增大趋势;重度侵蚀面积先增大,后显著减小,总体呈减小趋势。(4)1990-2000年,实验区生态环境状况明显变差;2000-2007年,生态环境状况显著变好;1990年到2007年生态环境状况略微变好,总体上先明显变差,后显著变好。

Select

本期要文(可全文下载)

面向对象的高分辨率影像信息提取方法研究——以四川理县居民地提取为例

侯伟, 鲁学军, 张春晓, 王静

2010, 12(1): 119-125.

PDF全文 ( )

可视化

本文对面向对象影像分析方法做了初步的探索和应用研究,通过建立多尺度影像空间和分类规则库对四川理县"5.12"震后的航空影像进行土地覆盖分类,并在此基础上提取了房屋和居民地的空间分布矢量信息。将土地覆盖分类的结果与传统的基于像元的方法进行对比,结果表明:面向对象方法的分析结果更接近于人工解译的效果,对试验区的分类精度也远远高于基于像元的影像分类的精度,有效克服了传统分类方法所存在的"椒盐噪声"问题,与基于像元分类的栅格数据相比,面向对象的方法可直接提取GIS分析的矢量信息,展示了面向对象技术应用于高分辨率影像信息提取的广阔前景。

Select

本期要文(可全文下载)

基于热红外数据的花岗岩铀矿田地表SiO₂含量反演及其铀成矿要素识别

王俊虎, 张杰林, 张静波

2010, 12(1): 126-132.

PDF全文 ( )

可视化

ASTER遥感成像仪发射以来,提供了廉价的多光谱热红外遥感数据,为热红外遥感技术在诸多领域的应用注入了新的活力。本文在分析热红外技术在岩矿领域应用潜力的基础上,将热红外遥感技术应用于花岗岩铀矿找矿中,并以华南某花岗岩铀矿田为例,基于ASTER热红外数据进行了影像镶嵌、辐射定标、大气校正、温度/发射率分离,及其不同波段比值组合模拟的反演算法,对发射率数据进行SiO₂含量的定量反演,在反演图上识别出了研究区内明显的硅化断裂带、酸性岩及红层分布信息,识别结果与地质事实相符,并在野外得到了验证。实践表明,热红外遥感技术在花岗岩铀成矿要素提取中效果良好,并将在铀矿找矿工作中发挥积极的指导作用。

Select

本期要文(可全文下载)

长株潭地区景观格局及其变化特征研究

吴昊, 王维, 王文杰, 秦建新, 白雪

2010, 12(1): 133-142.

PDF全文 ( )

可视化

基于GIS、RS技术,本文利用长株潭地区1989年、1996年、2000年和2008年4个时期的LandsatTM/ETM+遥感影像提取景观类型数据,运用景观生态学理论和方法对该地区景观格局特征,及其变化特征进行了研究,并探讨了研究区景观格局动态变化的驱动力。研究结果表明:1989-2008年的近20年中,长株潭地区各景观类型的面积发生了显著变化,主要表现为林地、耕地向建设用地转化;从研究时段来看,研究区景观类型变化速率逐步加快。研究区斑块数量和密度持续增大,最大斑块指数持续减小,景观破碎化程度升高;从景观多样性指数与均匀度指数的变化可以看出,景观格局的多样性增加,且均度增强;同时,由景观形状指数增长说明斑块形状趋于复杂化。影响景观格局变化的驱动因子主要是人为因素中的人口增长、经济发展及政策引导作用。

Select

本期要文(可全文下载)

三江平原挠力河上游流域水文过程及其驱动力模型研究

张素梅, 王宗明, 张柏, 宋开山, 刘殿伟, 李方, 任春颖

2010, 12(1): 143-152.

PDF全文 ( )

可视化

以三江平原挠力河上游流域为研究对象,选择年均流量和洪峰流量两个水文参变量,对流域降水、耕地面积和各水文参变量的统计回归分析,分别建立水文过程的单因素模型,用于分析气候变化、土地利用变化对水文过程的影响。在定量区分土地利用变化和气候变化的水文效应基础上,利用最小二乘法建立基于降雨量和耕地面积两种因素的流域水文过程驱动力模型。研究结果表明:(1)1956-1975年间降雨量对水文过程的影响非常显著,之后影响逐渐降低,总体上为气候模型对年均流量的模拟能力高于洪峰流量;(2)流域耕地面积,自1954年以来不断扩张,但未对水文过程产生显著影响,对洪峰流量的影响高于对年均径流的影响;(3)研究区的水文过程驱动力模型的模拟效果较好,相比单因素模型,年均流量和洪峰流量的模拟精度均得到较大提高,RMSE分别为0.5和1.04;对年均流量的模拟精度更高一些,决定性系数为0.933;(4)总体上,研究区水文过程受气候变化的影响程度高于土地利用变化,但土地利用变化对水文过程的影响不容忽视,尤其是对洪峰流量的影响呈增大趋势。

Select

学苑动态

陈述彭先生早期地理思想之思考

励惠国, 鲁学军

2010, 12(1): 153-158.

PDF全文 ( )

可视化

陈述彭先生一生笔耕不缀,为我国地理学事业的发展留下了大量宝贵的学术论著。本文就研读陈述彭先生早期地理论述,试从地理区域研究、综合自然区划、景观综合制图、制图综合指标、地学多维图解五个方面,对先生早期地理学术思想进行了分析,并对先生早期地理思想的现代地理学,以及地球信息科学发展的指导意义进行了思考。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

过刊目录

作者投稿

专家审稿

编辑办公

主编办公

编委审稿

下载中心

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

过刊目录

作者投稿

专家审稿

编辑办公

主编办公

编委审稿

下载中心