地理与地理信息科学


地理信息系统理论与方法

  • 地图上的河系自动综合研究综述

    王文宁;闫浩文;禄小敏;刘涛;王中辉;

    河系自动综合是地图综合的重要组成部分,从河系自动综合的主要环节全面梳理其进展,可为实现地图全自动化综合提供保障。该文主要从河系形态分类、影响河系综合的主要因素、河系综合方法与质量评价四方面分别评述了河系自动综合的研究进展以及当前河系自动综合研究存在的主要问题,结合新的思想、方法与技术,指出未来可通过深度学习和图神经网络模型提取河系综合知识并发掘知识间的隐藏关系,从而实现"端对端"的全自动化河系综合,为实现地图的全自动化综合提供支持。

    2021年05期 v.37 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 262K]
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  • 基于NoSQL的分布式R~*树索引构建与应用研究

    孙乐乐;金宝轩;

    针对当前空间填充曲线(Space-Filling Curve, SFC)类NoSQL空间索引对复杂几何索引支持较差、字典序映射成本较高等问题,该文提出一种基于NoSQL的分布式R~*树空间索引。基于NoSQL的分区存储模式,通过优化后的STR(Sort Tile Recursive)均衡策略配置分布式R~*树,借助R~*树路径实现索引、数据的编码存储,并提出批处理模式的索引并行构建方法;借助NoSQL的SSPT(Server-Side Scripts)计算框架构建查询、应用并行处理机制。选用土地利用、规划数据进行对比实验,结果表明:该索引的平均构建耗时为GeoMesa的30.0%,500万量级下耗时仅为GeoMesa的18.6%;执行MBR查询、多边形几何查询、最邻近查询的平均耗时分别为GeoMesa的26.5%、53.4%、52.3%;执行自然资源开发项目合规性审查应用的平均耗时分别为ArcGIS、GeoMesa的10.6%、72.7%。该索引在构建性能、空间查询性能以及应用性能方面均具有优越性,能为基于NoSQL的海量空间数据高性能存储、检索与应用提供一种优良解决方案。

    2021年05期 v.37 9-15+22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1518K]
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  • 基于模式匹配的交通微博文本位置信息提取模型

    谭永滨;侯梦飞;张志军;李小龙;程朋根;章泽之;

    及时有效地从快速更新的交通微博文本中提取位置信息是实现智能交通服务的前提之一。该文分析交通事件文本中常用的位置表达模式,结合有限状态机进行位置模式匹配,提出一种微博文本位置信息提取模型。首先根据微博文本位置信息的句法表达特征,基于线性参照方法提取空间特征词的词性与角色属性,构建位置表达模式,并表达为Trie搜索树结构;其次对微博文本进行分词、词性标注等预处理,利用有限状态机建立位置信息提取模型,实现微博文本位置信息提取;最后以南昌、广州、深圳3个城市9 799条路况微博文本为实验数据,验证该模型的有效性。结果表明,该模型的准确率和召回率均达85%以上,可有效提取交通微博文本中的位置信息。

    2021年05期 v.37 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1176K]
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遥感科学及其应用

  • 顾及时空背景的遥感生态指数适用性分析——以粤港澳大湾区为例

    郭城;陈颖彪;郑子豪;林妙萍;阮杰儿;

    以粤港澳大湾区为例,基于Google Earth Engine云平台,从影像完整度、PC1贡献率与稳定性和样区纯净度三方面,探讨研究区空间尺度、传感器类型和影像合成时间窗口对RSEI反演结果影响的差异性,并基于最适宜方案反演粤港澳大湾区生态环境变化特征。结果表明:1)传感器类型通过影响湿度、干度、绿度、热度4个指标分量导致RSEI反演结果产生差异且影响效果最显著,不同合成时间窗口因气候与物候差异导致RSEI反演结果出现波动;2)不同空间尺度的RSEI反演方案效果受影像完整度和空间分辨率影响,在满足空间分辨率的前提下,传感器单景覆盖度越高、合成时间窗口跨度越短,反演效果越好,对于以城市群为代表的中尺度研究对象,MODIS季度合成反演效果最佳;3)2000-2020年粤港澳大湾区生态环境质量整体呈上升趋势,RSEI值表现出以珠江口为中心向外递增的半圈层结构,具有明显空间异质性。研究结果可为开展基于RSEI的生态环境研究提供参考,同时为大湾区建设生态宜居湾区提供理论支撑。

    2021年05期 v.37 23-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 2653K]
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  • 基于Sentinel-2数据的不透水面识别方法与应用研究

    徐瑞;屈冉;刘晓龙;马慧榕;史正涛;

    快速、准确获取不透水面的空间分布信息对揭示城市发展与生态环境的关系具有重要意义。该文提出一种基于Sentinel-2数据的不透水面识别方法(Impervious Surface Identification Method, ISIM-S2),首先基于分层分类思想,利用多种指数算法剔除裸土和不透水面以外的地物,得到不透水面靶区,然后采用主成分分析对裸土和不透水面进行分离。为验证ISIM-S2的普适性,将其应用于北京、长春、广州和昆明4个不同地理环境下的研究区,并与生物物理综合指数、不透水面综合指数、比值居民地指数的提取结果进行对比,结果表明:ISIM-S2方法降低了云、水体对不透水面的影响,能有效改善不透水面提取中与裸土的混淆,在上述4个研究区不透水面总体识别精度分别为92.56%、95.78%、92.70%和91.68%,优于其他3种指数,且该方法操作简单、易实现,可为不透水面有效识别提供一种新途径。

    2021年05期 v.37 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 3431K]
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  • 基于无人机成像光谱技术的农田土壤养分估测及制图

    杨晓宇;包妮沙;曹粤;刘善军;

    成像光谱技术是精准农业中土壤理化特性快速获取和实时监测的重要技术支撑。该文以松辽平原农田土壤为研究对象,通过对比标准正态变量变换(SNV)、多元散射校正(MSC)、光谱一阶微分(FD)和二阶微分(SD)4种方法对无人机高光谱图像进行预处理,引入竞争自适应重加权采样—连续投影组合算法(CARS-SPA)进行特征波段筛选,然后利用粒子群算法(PSO)对极限学习机算法(ELM)进行改进,从而构建土壤有机质(SOM)和土壤全氮(STN)的高光谱反演模型。结果表明:4种预处理方法中MSC去噪效果最优,可有效降低散射效应噪声;CARS方法筛选出53个SOM、33个STN特征波段,进一步利用CARS-SPA筛选出24个SOM和22个STN特征波段,将SOM和STN的平均相对误差分别降低了12.3%和6.6%;利用PSO优化ELM的输入权值和阈值,有效弥补了极限学习机模型泛化性能低这一不足,将SOM和STN的平均相对误差分别降低了2.9%和3.2%,同时模型精度高于偏最小二乘回归(PLSR)和支持向量机(SVM);利用CARS-SPA筛选的特征波段建立的PSO-ELM模型效果最佳,其预测SOM的决定系数R~2为0.73、相对分析误差RPD为1.91,预测STN的决定系数R~2为0.63、相对分析误差RPD为1.53,将模型应用于高光谱图像,获取SOM和STN空间分布图,玉米种植区的SOM和STN均高于花生种植区。该研究可为无人机高光谱图像应用于田间尺度的土壤养分估测和数字制图提供参考。

    2021年05期 v.37 38-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 2458K]
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空间信息技术综合应用

  • 环渤海地区包容性绿色增长效率的空间关联网络结构及其影响因素

    贾建琦;赵林;高晓彤;曹乃刚;

    基于环渤海地区2005-2018年包容性绿色增长效率数据,运用修正引力模型和社会网络分析法解析了环渤海地区包容性绿色增长效率的空间关联网络结构特征、溢出效应和影响因素。研究表明:1)2005-2018年环渤海地区包容性绿色增长效率整体呈波动上升趋势,其空间关联网络具有显著的通达性和非均衡性,呈多核心的中心—外围圈层网络形态;包容性绿色增长效率在地区间存在显著空间溢出效应,但网络稳定性有所下降,且等级结构森严。2)北京、天津、青岛、济南、大连和沈阳等地区在关联网络中关系数最多,占据主导地位,既是网络中的中心行动者,又兼具"桥梁"功能。3)块模型分析表明,北京、青岛和济南在空间关联网络中属于"净溢出"板块,"涓滴效应"显著,天津、大连、烟台等地属于"经纪人"板块,山东大部分和河北部分地区属于"双向溢出"板块,辽宁大部分和河北部分地区属于"净受益"板块。4)地理距离、经济发展、技术创新、对外开放的显著差异对空间关联网络具有显著正向影响,相似的产业结构和环境规制水平也有利于空间关联网络的形成。

    2021年05期 v.37 46-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1814K]
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  • 基于POI数据的“美丽浙江”建设评估

    梁雨廷;胡云锋;

    POI数据具有属性和位置信息,可应用于区域经济社会发展评价。该文参考"中科美丽指数"模型和高德POI大数据资源,构建了基于POI的"美丽中国"建设评价指标体系,并开展"美丽浙江"建设评估。研究表明:1)基于POI数据可构建5个维度25项具体指标的"美丽中国"建设评估指标体系和评价模型;2)浙江省2019年生态环境之美、产业发展之美、社会和谐之美、体制完善之美、文化传承之美5个维度指数值依次为0.24、0.30、0.37、0.43、0.30,综合美丽指数值为0.33;3)浙江省不同行政区类型绝对量评价结果差异不大,但其人口数量、国土面积对相对量结果有重要影响。文中提出的指标体系和技术方案可应用于其他地区和其他尺度的"美丽中国"建设评价,为相关部门分析问题、开展规划提供决策支撑。

    2021年05期 v.37 55-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 4343K]
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  • 共享住宿业空间分布的影响因素及扩散模式研究——以北京市为例

    肖梦林;章锦河;王昶;谭雪琪;殷进;

    近年来共享住宿在我国城市迅速发展,是推动城旅融合的重要驱动力。该文以北京市为例,利用爱彼迎等开源平台共享住宿相关数据,应用ArcGIS技术、地理探测器方法与空间扩散理论,分析2018-2020年北京市共享住宿业空间分布的变化特征、影响因素及扩散模式。结果表明:1)北京市共享住宿业空间分布不均衡,呈现以中心城区为核心的"核心—边缘"结构特征,分布范围、集聚程度逐渐扩大,向心力增强,东北—西南分布方向性明显;2)共享住宿业空间分布的影响因素依次为餐饮、居民小区、科教文化、交通运输、体育休闲和景点,餐饮是主要影响因素;3)共享住宿业的空间扩散以等级扩散为主、传染扩散为辅,在次级城市功能区和景区扩散明显。研究结果可为未来共享住宿业的科学发展提供理论与现实指导。

    2021年05期 v.37 64-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K]
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  • 北京平原造林工程对生态需水量的影响研究

    王展鹏;柯樱海;潘云;李志萍;孙颖;张怀清;

    水资源节约高效利用是城市经济高效发展的保障。该文基于气象、土地利用及Landsat TM/ETM+遥感数据,采用Penman-Monteith方法,考虑新造林区植被覆盖度,结合GEE云平台和GIS技术,评估2010年和2018年北京平原新造林区造林前后各植被类型的生态需水定额和需水量,并分析平原造林工程对生态需水量的影响。结果表明:退耕还林是平原造林的主要方式,约占新造林区面积的78.51%;林地各月份的需水定额低于耕地,春季尤为明显,说明植树造林极大减轻了农业灌溉用水压力;新造林区2018年最小生态需水量比2010年减少8 884万m~3(减少47.22%),适宜生态需水量增加4 382.6万m~3(增加22.34%);以2018年气象条件为基准,由土地利用变化导致的新造林区最小生态需水量减少11 676.4万m~3(减少54.05%),适宜生态需水量仅增加1 496万m~3(增加6.65%)。降水可满足林地基本生长需求,无须充分灌溉,因此北京平原区造林工程缓解了需水压力。

    2021年05期 v.37 71-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2498K]
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自然地理与国土资源

  • 跨江发展下滨江新区用地扩展过程与驱动机制——以南昌红谷滩新区为例

    吴巍;黄俊霞;黄翠萍;胡细英;赵晓杰;

    跨江发展可突破江河阻隔桎梏,为滨江城市拓展发展空间、实现跨越式发展提供契机。该文以南昌红谷滩新区为例,基于多源遥感影像数据,综合运用GIS空间分析、景观扩张指数、地理探测器等方法,揭示跨江发展下滨江新区用地扩展过程及驱动机制。研究表明:1)自2000年"一江两岸"战略实施以来,研究区城镇用地扩展迅速,斑块面积由2001年的6.74 km~2增长至2018年的64.71 km~2,建设空间增长了8.6倍,整体呈"高速低强—低速低强—高速高强"扩展态势。2)研究区总体经历了起步(2001-2005年)、成长(2006-2010年)、成熟(2011-2018年)3个扩展阶段,依次与南昌市跨江发展历经的起步期、成长期、成熟期相契合。3)"自上而下"的开发模式和道路交通的牵引作用为研究区用地扩展主要特征,不同阶段用地扩展的主导因子有所不同:起步和成长阶段,政策规划与集聚性要素为主导;成熟阶段前期,政策规划和通达性要素为主导,但政策规划作用逐渐减弱;成熟阶段后期,通达性成为用地扩展单一主导要素,交通导向作用凸显。

    2021年05期 v.37 79-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 472K]
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  • 基于CMIP6气候模式的华北平原极端气温指数评估和预测

    王慧;肖登攀;赵彦茜;柏会子;张可慧;唐建昭;刘剑锋;郭风华;刘德立;

    随着全球气候变暖,极端气候事件频发,对自然生态系统、社会经济及人类生产生活带来重要影响。预估未来气候情景下极端气候事件的发生有助于准确评估气候变化的影响程度。该文基于华北平原54个气象站的气候观测资料及CMIP6中20个全球气候模式(GCM)在4个气候情景下的未来气候预测数据,计算9种代表性极端气温指数,利用独立权重均值法(IWM)对多GCMs预测结果进行集合平均,旨在揭示华北平原历史(1971-2010年)和未来(2061-2100年)极端气温指数的时空变化。结果表明:基于IWM方法获得的多模式集合平均值与观测值的均方根误差(RMSE)和相对标准偏差(RSD)均低于算术平均法,能更好地反演历史极端气温指数的变化趋势;预测未来极端高温指数呈显著上升趋势,而极端低温指数将显著降低;极端气温指数(DTR除外)在历史和未来时期均存在明显的空间差异,其中高辐射强迫情景(SSP585)下的极端气温指数变幅最大,空间差异最显著。

    2021年05期 v.37 86-94+142页 [查看摘要][在线阅读][下载 5915K]
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  • 明清时期珠江流域旱涝灾害的空间分布特征

    毕硕本;张莉;王履华;鲁颖;许志慧;

    通过收集整理明清1368-1911年珠江流域的历史气象灾害资料,计算544年各府(州)的旱(涝)年数和年均旱(涝)灾县数比,并运用K最近邻分类算法和热点分析等方法,分析各子流域旱(涝)灾发生频次和空间分布特征。结论如下:1)以旱涝灾害的年数空间分布将珠江流域分为以东江、北江和西江流域为主的涝灾频发区、以红水河流域为主的旱涝均衡区和以南盘江流域为主的旱灾频发区3类;2)珠江流域各府(州)的旱灾空间分布不均,整体由东向西递减,流域东部(广东、广西、江西南部)旱灾较为严重,且等级差距较大,西部(贵州)旱灾分布具有连续性,而涝灾分布整体由东向西递减。研究结果对于现代防灾减灾、气候预测等有参考价值。

    2021年05期 v.37 95-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 2370K]
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  • 中国环境犯罪的空间分布特征与机制

    姜超;祝晓光;刘瑜;

    环境犯罪已成为涉案价值较大的世界第四大犯罪类型,对地球生态、社会等均产生深远影响,但当前关于国内各类环境犯罪的宏观空间特征与机制仍不明确。该文基于中国裁判文书数据,对2014-2019年中国环境犯罪的省域空间分布格局及其形成机制进行研究,结果表明:1)2014-2019年中国环境犯罪案件总量持续快速上升,主导类型为与林木、农用地相关的犯罪,且呈东多西少、云桂高发的稳定空间格局;2)2019年七大类及其子类(如盗伐、滥伐林木)环境犯罪的空间分布存在很大差异,凸显了进行环境犯罪分类型深入研究的必要性;3)根据省域首要环境犯罪类型,中国内地31省域可划分为6种类型,其中南方省域的首要环境犯罪普遍与林木、水产品相关,而北方省域则多与农用地、野生动物相关;4)提出解释环境犯罪空间分布的一般性框架,即"棱锥型"作用机制,涉及自然资源禀赋、地区产业结构、消费市场需求、跨区域犯罪组织、环境立法与监管五大因素。最后,探讨了未来环境犯罪研究与治理中需注意和思考的关键性问题。

    2021年05期 v.37 101-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 2153K]
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经济地理与旅游环境

  • 供给侧改革视角下京津冀工业能源强度及其影响因素研究

    王韶华;何美璇;张伟;刘熙宁;

    供给侧改革是实现京津冀工业降耗的关键抓手。为探讨供给侧改革对京津冀工业降耗的影响,利用2000-2017年的京津冀面板数据,运用探索性空间数据分析方法研究京津冀工业能源强度的空间演变特征,构建空间计量模型分析京津冀供给侧因素对工业能源强度的影响,进而分别构建京津、京冀和津冀的变系数模型探究京津、京冀和津冀的协同关系。结果显示:1)研究期内京津冀工业能源强度具有负空间溢出效应,空间格局经历了"北京高耗期""能耗转换期"和"河北高耗期"3个阶段;2)京津冀工业能源强度与劳动生产率、能源结构、科技创新强度和环境规制强度呈负相关关系,与投资强度呈正相关关系,科技创新强度与环境规制强度具有显著的空间溢出效应;3)京冀、津冀无法实现共同降耗,而京津可实现共同降耗,河北省实现高质量降耗是京津冀协同降耗的关键。最后,从内外联系与供给侧角度提出针对性建议。

    2021年05期 v.37 110-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 575K]
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  • 长江经济带旅游产业—区域经济—生态环境系统空间错位及影响因素研究

    彭坤杰;贺小荣;鲁玉莲;

    基于2004-2018年面板数据,借助空间错位、均方差分解、冷热点分析、障碍度模型等方法探索长江经济带旅游产业—区域经济—生态环境系统空间错位指数时空演变特征及影响因素。研究表明:1)长江经济带旅游产业—区域经济—生态环境系统空间错位指数总体呈下降趋势,空间分布呈东部>中部>西部的格局,总体差异主要来源于三大地区间的差异;2)长江经济带冷热点时空演化总体呈"东集西散"的特征,东部地区集聚特征趋于弱化,中部集聚范围趋于扩张,西部较为稳定;3)长江经济带及各省市空间错位指数受多系统多因素影响,总体空间错位影响因素为生活垃圾清运量、一般工业固体废弃物年排放量、城镇登记失业率、森林覆盖率,多源于生态环境系统。最后,针对性地提出消解长江经济带空间错位态势的治理和发展性建议,一方面丰富和拓展了国内旅游空间错位领域的研究范畴和视角,另一方面为降低该区域发展过程中的错位程度以及促使旅游产业—区域经济—生态环境系统高质量发展提供了参考依据。

    2021年05期 v.37 117-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 839K]
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  • 国内非物质文化遗产旅游研究进展述评

    欧阳红;代美玲;王蓉;马晓龙;

    非物质文化遗产旅游(简称"非遗旅游")研究对调和文化保护与利用的冲突、促进非物质文化遗产的活态传承和非遗旅游可持续发展具有重要意义。该文借助文献信息分析法,从时间脉络、重点领域和主要内容三方面对国内非遗旅游研究进行归纳和述评。结果显示:国内现有非遗旅游研究主要集中在"非遗旅游保护与开发辩证关系""非遗旅游发展中的遗产传承""非遗旅游开发机制""非遗旅游利益关系"和"非遗旅游保障体系"五大模块。非遗旅游研究主要聚焦非遗保护、开发与传承,存在研究时间脉络连续、偏重实用主义、与产业实践结合紧密的特点,同时也突显出理论研究不足、跨学科合作不充分、研究方法规范性相对欠缺的局限。基于此,寻求前瞻性理论突破、推进非遗传承保护与旅游产业高质量融合发展应成为未来非遗旅游研究的重点方向。

    2021年05期 v.37 124-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 478K]
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  • 省际入境与国内旅游流网络结构特征及比较分析

    马丽君;邓思凡;

    利用社会网络分析法分析我国入境和国内旅游流网络结构特征并进行比较,结果表明:1)入境旅游流整体网络密度较低,各省域间的入境旅游流联系强度较弱,旅游流各板块间交流频繁,溢出效应更明显,旅游流网络结构中心化程度较高,区域差异较大。2)国内旅游流整体网络密度接近1,各省域间几乎都有联系,且旅游流网络结构中心化程度较低,各省域发展较平衡,流量较大的国内旅游流主要产生在经济水平较高或旅游资源较丰富的省域之间。3)与国内游客相比,入境游客更倾向于流向经济发展水平高、国际知名度高的省域以及著名的旅游省域;与入境旅游流相比,国内旅游流网络中各省域的空间关联程度更高,旅游流网络中心度更低,发展更平衡。

    2021年05期 v.37 133-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1342K]
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