2025年 04期
基于势场插值的铁路沿线活动断裂几何特征建模方法
刘大立;朱庆;王强;李赟;周润芳;西部山区铁路沿线断裂类型多样，形态各异，而构建准确的断裂几何模型是支撑数字孪生系统服务铁路安全建设与灾害防控的关键。受恶劣自然条件和高昂勘探成本制约，断裂深部特征数据严重缺失；常用的隐式建模方法在数据稀疏条件下难以有效捕捉复杂断裂结构，模型精度不足。该文采用势场插值方法解决山区铁路沿线断裂建模问题，通过整合多源异构数据，利用通用协同克里金插值算法构建连续势场以表征断裂空间分布特征，建立断裂几何结构模型。选取西部山区某铁路隧道沿线区域断裂进行方法验证，采用DSI和RBF插值算法构建对比模型，基于均方根误差定量评估3种建模方法的几何精度。结果表明：基于通用协同克里金插值的三维断裂模型较其他两种算法建模精度更高，且可有效解决山区铁路沿线不完备数据条件下的断裂三维建模问题，为沿线地质灾害风险防控与地壳稳定性分析提供科学依据与关键技术支撑。
基于知识图谱的建筑信息模型构件语义信息提取
谢梦愿;李朝奎;汤仲安;吕强;任伟;唐至娜;现有相关工程与技术多关注建筑构件几何信息的映射，构件语义信息挖掘侧重于工程项目需要的单一信息，导致BIM(Building Information Modeling)数据在语义交互和智能分析中的潜力未被充分挖掘。该文提出一种基于知识图谱的BIM建筑构件语义信息提取方法，首先通过设计语义映射规则将IFC(Industry Foundation Classes)模型的实体、属性、物理信息转化为知识图谱，形成可用于语义分析的结构化语义网络，然后采用TransE嵌入模型对构建的BIM知识图谱进行嵌入学习，通过向量化表示增强信息提取能力。以某三层综合建筑楼为研究对象，提取并构建了包含996个BIM语义节点和2 173条关系的知识图谱，进一步采用TransE模型进行语义信息嵌入，对提取结果进行验证。实验结果表明：知识图谱能有效提取BIM建筑构件语义信息，选取最优参数后进行TransE模型嵌入学习，实体语义成功率为97.27%,该方法能够精准捕捉建筑构件各类语义信息的关键内容，减少信息遗漏和提取错误，为BIM模型信息分析和决策提供了新思路。
顾及用户偏好的地图色彩评估模型研究
谢威夷;丁远;芮小平;张红月;高超杰;朱家声;地图配色设计需纳入多维考量因素，但目前设计者仍以地图自身功能为主要关注点，用户偏好因素尚未成为成熟的考量指标。为量化地图用户偏好并探究与地图色彩的关联机制，该文构建地图色彩指标模型，并探究各指标对用户偏好的独立作用与交互影响。为获取用户偏好数据，构建地图样本数据库，并招募受试者开展地图评分；设计5类地图色彩指标，量化地图样本的色彩信息；运用相关性分析、机器学习模型和数理回归方法，探究色彩指标与地图评分之间的关系。研究结果表明，地图色彩区分度、明亮度、艳丽度和丰富度均与用户偏好在1%的显著性水平上显著正相关，色彩复杂度在5%的显著性水平上显著负相关；老年群体对明亮度及专业群体对区分度的偏好尤为突出；结合机器学习指标贡献度与偏依赖图分析，色彩明亮度对用户偏好的影响重要性为0.38,色彩区分度、丰富度影响重要性次之，分别为0.23与0.22,色彩复杂度和艳丽度的影响较小，重要性分别为0.09与0.08,且在低值时几乎无独立影响，5个指标对用户偏好的影响随着指标值增加而增强，呈复杂的波动上升曲线关系；色彩指标之间存在交互作用，高值区域的指标组合更受用户偏好；多项式回归方法能较好拟合色彩指标与地图评分的关系，决定系数R2为0.70。研究结果为电子地图配色设计提供了新的理论依据和实践应用方向。
基于方向感知和双路径编码器的遥感图像道路提取
刘明皓 ;代俊 ;宋雨芯 ;何志鹏 ;从遥感图像中提取道路信息是遥感语义分割的重要任务。针对当前深度学习网络模型在道路信息遥感提取方面存在的诸如道路断裂、虚假道路等问题，该文提出一种基于方向感知和双路径编码器的DPMSRE-Net模型。首先，在CNN和Swin Transformer双路径编码器的融合部分设计了多尺度条形注意力融合(MSAF)模块，该模块通过条形注意力加强模型对道路方向的感知，使网络能够增强在不同尺度和通道上的感知能力，更好地融合双路径编码器的特征信息；其次，在编码器和解码器的核心桥接部分设计了多尺度交叉方向注意力(MSCA)模块，有助于网络学习丰富的上下文信息和拓扑结构，提升对道路细节的捕捉能力。基于CHN6-CUG与DeepGlobe两个道路数据集的对比实验表明，DPMSRE-Net在IoU、F1分数上均优于D-LinkNet、U-Net等语义分割模型。
京津冀县域景观格局演进对国土空间生态效率的影响研究
李彤辉;韩素波;李强;高威;徐虹;探究景观格局演进对国土空间生态效率的影响可为国土空间调控和优化提供科学支撑。以京津冀176个县域单元作为研究对象，计算景观格局指数，运用超效率EBM模型测算国土空间生态效率，借助空间杜宾模型识别景观格局指数对国土空间生态效率的影响机理。研究表明：(1)景观格局总体呈现“北高南低”(PD/ED/SHAPE＿MN)与“北低南高”(AREA＿MN/COHESION)的稳定二元结构，自然本底条件复杂，地表景观随着城市化进程的推进趋于破碎化、复杂化；国土空间生态效率总体水平改善，呈现出北高南低的空间格局，不同类型地区格局分异明显，分布随时间变化相对稳定。(2)京津冀北部区县，斑块破碎化通过增强边缘效应和生物多样性形成“破碎化—高生态效率”正向机制；位于中部和南部的部分区县，建设用地扩张导致景观破碎化加剧，生态效率下降；京津核心区则通过高效空间治理，能够在较高的城市化水平下维持较高的生态效率。(3)PD、COHESION和信息化水平通过本地及跨区域负向效应抑制生态效率，而AREA＿MN和ED通过增强连通性产生正向促进与溢出效应，SHAPE＿MN则呈现本地增益与区域损耗的冲突效应，2005—2020年AREA＿MN、ED、SHAPE＿MN对国土空间生态效率的正向影响增强。理清景观格局演进对国土空间生态效率的影响，有利于提升京津冀国土空间生态效率。
基于场势模型的天津市乡村用地冲突与分区管制研究
张磊;赵振芳;随着城镇空间、农业空间、生态空间之间的博弈愈发激烈，功能冲突问题日益严重，如何准确识别乡村用地冲突，明确乡村用地功能，实现分区管制，是实现乡村振兴战略目标的关键。该文突破传统从单一土地栅格评价角度确定三类空间适宜性和驱动力的模式，基于场势模型，研究栅格本身及周围栅格共同影响下的栅格适宜性与驱动力，引入二维互斥矩阵表达方式，进行三类空间冲突识别和管制分区研究，提出空间优化配置方案。结果表明：(1)在空间适宜性与驱动力双重评估下，可将天津市乡村用地划分为同步发展区(52.4%)、增强驱动区(37.9%)、空间转出区(9.7%)3类管制空间；(2)天津市乡村用地功能冲突呈现中部低、四周高的分布特征，临近中心城区的近郊与发展态势良好的滨海新区乡村用地冲突低，说明地区空间类型布局规划和驱动力供给合理，而远离中心城区的区县乡村用地功能冲突偏大。针对不同乡村用地功能冲突区域特征，在提升乡村土地节约集约利用水平的前提下，对乡村用地进行分区管制，优化国土空间开发保护格局、完善区域主体功能定位，明确农业生产、城镇建设、生态保护三类空间的最大合理规模和适宜空间，引导乡村用地格局达到新的平衡，实现更全面的规划发展。
基于主体分类的鄱阳湖流域水产养殖地理格局及其影响因素研究
邬志龙;陈浩;阙江龙;杨英;瞿李淼;在长江十年禁渔和生态禁养背景下，研究水产养殖主体类型结构、空间格局及其影响因素对于内陆水产养殖空间优化、产业调控具有重要意义。该文基于全国第一次水产养殖种质资源普查，从养殖主体及其类型视角运用最邻近指数和核密度估计分析鄱阳湖流域水产养殖地理格局，并利用地理探测器解构其社会、经济、自然生态影响因素。结果表明：(1)鄱阳湖流域水产养殖“龙头企业带动，承包经营户主导，多主体参与”类型结构初具雏形，但企业与合作社的规模效率仍较低；(2)鄱阳湖流域水产养殖呈“多核心-团聚式”分布和“西密东疏、南密北疏”非对称格局。由于大水面生态禁养，养殖主体高密度区远离赣北鄱阳湖体，集中在以赣州为核心的赣南不规则团状片区和以萍乡、宜春为核心的赣西条带状片区；(3)一产态势、交通条件、人口集聚、社会建设、水体资源、地形地貌等因素对内陆水产养殖影响显著，因子间交互作用表现为显著的双因子增强或非线性增强。未来应培育壮大龙头企业、合作社，突出核心主体示范带动功能，构建多主体联动融合的养殖主体类型结构；加强农业基础建设、做好技术培训等社会化服务，优化产业空间格局，促进内陆水产养殖转型升级。
融合多源数据的城市零售业空间布局及区位选择研究——以呼和浩特市主城区为例
郑陈柔雨;刘家明;董秉坤;任嘉敏;原源;信息化时代背景下实体零售的商业布局备受关注。该文利用呼和浩特市主城区F零售商品的经营系统数据和POI、WorldPop及OSM路网数据，综合运用最近邻指数、多距离空间聚类、核密度估计方法刻画零售网点的空间分布及集聚演变特征，并进一步构建出行活跃度指数，分析其与F零售商品网点经营数据的空间关系，探究网点布局合理性并明确布局倾向。研究发现：(1)2015—2020年F零售商品网点分布呈以中山西路为中心的外延式扩散特征，并逐渐演变为多中心空间结构，网点销售收益在空间上以片区集聚为主；(2)海亮、东影路、万达等商业区以及旧城、鼓楼等住宅密集区出现出行活跃度指数和网点布局的“高—高”集聚区，长和廊、兴隆巷、石东路、大南街、西菜园、中山东路的零售网点相对饱和，需合理布局以避免过度竞争和资源浪费；(3)保全庄、伊利健康谷、南万达、西万达、东河、塔利以及敕勒川草原附近新兴休闲旅游发展区域的出行活跃度指数明显高于网点布局，是零售网点后续布局的潜力区域。融合销售数据的零售业空间布局研究能为科学引导零售网点有序竞争、推进城市商业持续健康发展提供科学参考。
基于网络关注度的中国居民休闲露营需求时空分异与机制
江磊;蒋依依;揭示中国居民休闲露营需求时空分异特征及其形成机制，对于大众休闲时代推动休闲露营产业可持续发展具有重要指导意义。基于网络关注度大数据，运用弹性系数、季节集中度指数、核密度估计、地理探测器等方法对2012—2021年中国296个城市单元居民的休闲露营需求时空分异特征进行分析并探究其影响机制。结果表明：(1)研究期内中国居民休闲露营需求总体呈现“上升—下降—上升”的波动变化趋势，并具有明显的季节性特征，且“前兆效应”显著。(2)空间层面上，全国中、高水平休闲露营需求的市域范围日益扩大，表现为“零星点状”向“多核分布”的集聚趋势；四大区域需求存在明显的偏态分布和不同程度的极化特征；各城市居民休闲露营需求发展类型与城市层级密切相关。(3)居民休闲露营需求时空分异由客源地居民和目的地两大方面“推—拉”因素及时间与空间因素共同作用形成。
中国野生动物旅游景区网络关注度时空特征及影响因素分析
王储;卢长宝;研究野生动物旅游景区网络关注度可为野生动物旅游市场预测、景区营销和行业可持续发展等提供有益参考。该文基于百度指数数据，运用年变动指数、弹性系数、季节性强度指数、变异系数、地理集中指数、热点分析和地理探测器分析2011—2023年中国野生动物旅游景区网络关注度的时空特征及成因，结果显示：研究期内中国野生动物旅游景区网络关注度年变化呈先增后减并逐渐平稳趋势，2017年为峰值年，具有利基市场特性；季节差异稳定且集中在春夏季，月变化呈“山”状并与节假日相关性较强；海底世界等专类型景区的网络关注度普遍高于动物园等综合型景区；全国和地区的网络关注度均呈先升后降特征，华南等地区异质性较显著；冷热点省域以“胡焕庸线”为界呈稳定的“东热—西冷”格局，专类型景区网络关注度较综合型格局渐变性更强；节假日、旅游景区关注度、气候舒适度是影响网络关注度时间特征的重要因素，动物园相关企业建设规模等7项因素是影响网络关注度空间特征的核心因素。基于此，应多渠道促进消费时间平衡、多层面推动空间协调发展和多维度驱动景区高质量发展。