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基于自适应八叉树的深度学习地质建模并行显式化采样方法
杨长义;尹崧宇;李俊昆;谭钧泽;曹智浩;郭甲腾;在深度学习地质建模技术的显式化过程中,传统规则栅格采样方式面临巨大的计算与存储压力,且常出现模型边界的锯齿效应,难以兼顾效率与可视化精度。为此,该文提出一种基于自适应八叉树的深度学习地质建模并行显式化采样方法。首先,基于钻孔数据训练深度学习网络,利用训练好的深度学习网络学习地下岩性的空间分布规律;其次,基于自适应八叉树的数据结构,在识别到岩性界面区域时自动对相应节点进行细化分裂,从而在关键部位采用高分辨率采样、在均质区域采用粗分辨率采样以减少不必要的三角面数;最后,通过多进程并行计算框架提高该方法对大规模数据的处理效率。实验结果表明,相比基于规则栅格的常规显式化方法,该方法在保证建模精度的前提下,模型面数减少60%以上,且模型边界光顺性明显提升,在有效缓解渲染性能压力的同时,能提高模型可视化的精细度。
基于CatBoost-SHAP模型的建成环境对城市活力影响机制——以西安市主城区为例
刘蓓;胡新玲;何浩;城市活力作为中国城市可持续发展的重要表征,与建成环境之间呈现复杂关系。该文以西安市主城区为研究区,基于百度热力图测度城市活力,并构建“5D”建成环境评价指标体系,运用CatBoost-SHAP模型与GeoVisX空间可视化技术解析建成环境对城市活力在工作日和休息日的影响机制。结果表明:西安市主城区工作日与休息日城市活力特征不同,工作日呈单峰特征,休息日则表现为双峰特征,整体活力水平高于工作日;建成环境对城市活力的影响呈现明显的空间异质性,中心区域作用显著强于外围区域,但商业设施密度与交通设施密度为持续性关键要素;建成环境因素与城市活力间存在非线性关系及阈值效应,不同建成环境因素间具有协同效应,表明城市活力的形成源于多因子耦合作用。研究结果揭示了建成环境因素对城市活力影响的空间异质性规律、非线性特征以及双指标协同效应,可为提升城市活力提供科学依据。
传统村落人口空心化的分异特征、分类归因与分区防治——以黄河中游为例
芮旸;王玲;罗飞;孙玮鸿;赵思敏;该文以黄河中游为研究区,以521个国家级传统村落为样本,综合运用数理统计、空间统计和区划方法,沿“分异特征—分类归因—分区防治”主线,开展乡村人口空心化实证研究。研究发现:(1)黄河中游传统村落人口空心化的区域分异和类型分异特征明显,高值区环山西省界、低值区聚河谷盆地,空心化程度越深的村落分布范围越广、分布重心越偏北、分布热点越边缘。(2)空心村的形成因子因村落类型而异,随村落空心化程度加深而明显增多,包含防范因子和治理因子2种,涉及生态环境、资源禀赋、经济收入和区位交通4个维度;空心村调控需有防有治、综合施策、因类制宜,遵循“深度治、中度防、轻度防治兼顾”导向。(3)传统村落人口空心化既需因村分类防治,也需因县分区防治。依据空心村分布和空心化格局特征,黄河中游县域可划分为防范区、监控区、一般治理区、重点治理区、示范治理区5类防治区,并提出差异化防治策略。
基于多源数据融合的城市细分地类识别与可解释性分析
胡伟;刘嘉宇;周琛;结合多源地理空间数据进行城市细分地类的识别是城市用地监测的重要手段,对提升城市管理的智慧化水平具有重要意义。该文以武汉市中心城区为例,基于Vision-Transformer模型和多源数据融合策略对城市地类进行识别,在此基础上,引入注意力归因得分方法计算兴趣点(POI)对模型识别结果的贡献度,并采用核密度分析探究城市细分地类与人类活动间的关系。结果表明:POI的空间分异与类别组合差异所提供的不同维度特征能将城市地类识别精度提高至93.0%;不同地类中包含的POI组合与地类的功能关联较强,高集聚度的餐饮、购物类POI代表商业/服务业用地性质,孤立、稀疏的居民楼代表居住用地性质,医疗、科教类建筑及周边较低集聚度的餐饮、购物类POI代表公共服务用地性质。
近40年来坝上高原湖淖面积变化及其驱动力分析
王瑞君;李庆;李秀娟;高士平;王仁德;蒋红军;苑依笑;付刚;基于Landsat遥感数据提取1984—2022年坝上高原湖淖水面分布数据,结合气象和人类活动数据,采用趋势分析、多元回归等方法系统分析坝上高原湖淖的时空变化特征及其驱动因素,并量化各驱动因子的贡献。结果表明:(1)1984—2022年坝上高原湖淖总体呈萎缩退化趋势,面积减幅近50%,经历了显著扩张—极显著萎缩—剧烈波动—缓慢恢复4个阶段的变化,湖淖萎缩主要受较大湖淖的萎缩、消亡影响,高原湖淖趋于小型化和破碎化。(2)空间分布上,西部湖淖消亡、萎缩特征异常显著,中部湖淖有所扩张,东部湖淖新增明显,高原西部湖淖的变化主导了整个高原的湖淖变化趋势。(3)气候变化对湖淖面积变化的贡献较小,人类活动是湖淖萎缩的主要驱动力,其中蔬菜产量与湖淖面积的相关系数(-0.82)最大,对湖淖萎缩的贡献率为55.6%。由此推断,1996年后高耗水蔬菜产业的快速扩张是导致坝上高原湖淖萎缩退化的主要原因。
