基于夜间灯光数据的城市建成区提取方法评价与应用

DMSP/OLS夜间灯光数据已被广泛应用于城市建成区的提取。目前主要存在4类提取方法:经验阈值法、突变检测法、统计数据法和较高分辨率影像数据空间比较法。以上海为例,在2000年、2003年、2006年夜间灯光数据的基础上,利用4种方法完成了城市建成区的提取。通过对不同年份数据提取结果的比较,证明了相同的灰度分割阈值对不同年份的夜间灯光数据中不存在通用性;在对2003年夜间灯光数据的提取中,4类方法所得结果精确度从高到低依次为统计数据法、突变检测法、经验阈值法和较高分辨率影像数据空间比较法,相对误差分别为1.3%、2.1%、5.1%和11.2%,在对4种方法的便捷性和可实现性进行分析与评价后,使用突变检测法完成了上海市2000~2006年城市建成区的提取。     

城市建成区地表热通量的遥感研究——以泉州市区为例

近年来,城市热岛效应已成为一个日益突出的城市环境问题,并受到了普遍关注。本文主要利用泉州市1989年、1996年Landsat TM以及2003年Terra ASTER遥感卫星影像来反演地表温度、地表反照率和植被指数等重要参数,然后结合当地的气象数据来进一步反演泉州市区的显热和潜热通量,分析了它们这些年发生的变化。研究表明泉州市区显热通量的高值分布区与城市建成区的分布范围基本吻合,并且在这些年中的分布面积不断增加。     

基于SLEUTH模型的城市增长模拟研究——以长沙市为例

元胞自动机具有模拟二维空间演化过程的能力,并且在时间上也是离散的,因此具有很强的时空动态性,它的这种特性使其模拟城市增长具有明显的优势。SLEUTH模型是元胞自动机模型的一种具体实现形式,通过介绍该模型的增长参数、增长规则以及校正过程,提出了可提高模拟精度的增长参数与增长规则改进方法。最后基于GIS方法和遥感数据源,将该模型应用于长沙市,重建了1996~2005年长沙市历史城市增长过程,预测了2010年长沙市城市增长情景,证明了SLEUTH模型模拟城市增长的可行性。     

基于改进蚁群算法的CA的应用——以土地利用模拟为例

元胞自动机转换规则的获取对模拟至关重要。对蚁群分类规则挖掘算法进行改进,并将该算法挖掘的转换规则作为元胞自动机的转换规则,提供了一种利用元胞自动机进行模拟的方法,以武清区土地利用模拟为例进行实验,表明了方法的有效性。该方法可应用到其他分类规则和转换规则挖掘中,也可应用到元胞自动机模拟的其他研究中。     

基于TerraSAR-X和Landsat影像的城镇用地提取——以常州市为例

城市扩张作为一个重要的社会和经济现象,正以前所未有的速度和规模在世界各地不断推进。但是盲目的城镇扩张会对社会、生态及经济等产生一定的影响。因此准确高效地提取城镇用地,为城镇规划等提供决策依据变得尤为重要。以常州市为例,对基于单极化Terra SAR-X影像提取建成区方法进行了改进和完善,结合光学卫星影像辅助提取城镇范围,以提高这一类城市城镇提取的精度。该方法首先通过分析局部散斑特性和强度信息,采用基于阈值的方法提取城市和非城市区域,然后再利用Landsat8图像,采用最大似然法和分类后处理来提取城镇范围内的拆迁区域,最后结合提取的城市区域和拆迁区域来完成城镇用地的提取。最后,该研究中,利用Google Earth的遥感影像图进行交叉验证生成混淆矩阵来评价城镇用地的提取精度,其总体分类精度约为89%,表明该方法行之有效。     

POI与夜光FCM-STP指数融合的城市建成区提取方法

夜间灯光强度的变化可表征人类社会经济强度的变化,能有效地提取建成区,但易受灯光溢出、噪声等影响,造成建成区提取零散的问题。文章针对灯光溢出问题,提出了一种基于夜光与兴趣点(point of interest,POI)数据融合的建成区提取方法。该方法使用经典的模糊聚类算法对建成区进行初步提取,进一步融合时空信息和POI数据,构建一种融合夜光时空和POI兴趣点信息的FCM-STP综合指数,并利用二分法进行建成区的精提取。以南京市、广州市、三门峡市、厦门市、宁波市五个典型城市作为实验区,分析查全率、查准率、F1分数、总体精度、Kappa系数五个指标,实验结果表明该方法能更好地改善建成区提取的零散性,细化建成区提取的城区边缘信息。     

基于SAR与NL数据的建成区提取及其在WRF风场模拟优化中应用

WRF是近地面风场模拟的重要工具,其中土地利用与土地覆盖信息是WRF的重要输入,是影响WRF模拟精度的重要因素之一。WRF模式默认采用的是USGS或MODIS土地利用与土地覆盖数据,二者时效性差,空间分辨率低,在城镇化快速发展地区常导致近地面风场模拟精度差的问题。土地利用与土地覆盖信息的提取涉及很多地物类型,如果对所有地类进行更新,耗时耗力,无法满足实际应用的需求。在所有地类中,城市建成区的变化最快,对区域气候环境的影响也是最大的,因此,提出综合利用SAR数据和夜晚灯光（NL）数据提取建成区实现土地利用与土地覆盖数据的快速更新,然后利用更新后的WRF进行风场模拟,在京津冀地区的实验表明该方法可以快速准确提取建成区边界,进而使得WRF模拟近地面风速的精度明显提高。     

基于Google影像的城市道路网提取及其应用

从遥感影像中提取道路信息制作专题图方法具有时效性强、周期短、操作快捷等特点。首先介绍了道路提取、处理以及专题图制作的方法与流程。其次以Google高分辨率影像为数据源,利用影像中道路的光谱和几何特征信息,结合计算机分类与形态学处理方法对实验区城市道路网络进行提取、处理和专题图的制作。实验结果表明:该方法能够清晰地提取出道路框架,满足一定的制图需求,而且对车辆、人群、阴影产生的道路内部空洞和边缘侵蚀具有很好的处理效果,具有较强的经济性和实用性。     

基于TF-IDF和TextRank结合的中文文本关键词提取方法——以体育新闻为例

利用文本挖掘技术进行体育热点分析,可以为体育领域的发展提供更多有用的信息。文中提出了一种基于TF-IDF(Term Frequency-Inverse Document Frequency,词频-逆文档频率)和TextRank(文本排序)的中文文本关键词提取方法,该方法首先采用分词、去除停用词等对文本进行预处理;其次使用TF-IDF算法计算每个词的重要性并进行归一化处理,同时使用TextRank算法权衡单词之间的关系并计算每个单词的得分以进行归一化处理;最后将TF-IDF值和TextRank得分进行加权和得到每个词的综合权重值,最终获得权重值最高的N个关键词。应用TF-IDF和TextRank结合的方法在F₁值上选择5个关键词时取得了更好的结果,相较于只使用TF-IDF方法或TextRank方法,其关键词提取准确率分别提高约40%和32%。该方法有效提高了关键词提取的准确性和提取效率。     

基于RS和GIS的城市扩展及驱动力研究——以西安市为例

以RS和GIS技术为支撑,基于多时相Landsat遥感数据,采用监督分类、非监督分类和归一化裸露指数(NDBI)等方法提取陕西省西安市城市空间特征信息,结合地学统计方法,定量研究了城市扩张强度、紧凑度等指标。结果表明:西安市城区1988~2002年14 a间面积翻了1.6倍,年平均增长率为8.815%;城区扩展空间主要集中在南北方向;在此基础上,以影响城市扩张视角多元化为出发点,通过分析社会经济因子、人口因子、政策导向性因子和基本建设投资等因子对城区扩张的影响,政策导向性的前提下社会经济(GDP)和人口增长是其核心影响因子。     

基于Landsat 的城市热特征研究——以兰州市为例

运用Landsat5和Landsat7获得的遥感数据评估兰州市区的热特征,为了量化城市土地利用和覆盖密度,在对植被-非渗透面-土壤(V-I-S) 模型修正的基础上,运用线性光谱混合分析技术(LSMA),分解了不同种类的地表组成并对非渗透面密度进行了分类。结果表明,研究区有很高的热效应,这种热效应与城市开发密度高相关,并通过植被覆盖信息、非渗透面的空间分布及与其相关联的热特征,可以有效量化城市土地利用、开发密度和热格局。     

基于CA桥的整体性CA架构模型设计

电子商务的发展对网络安全提出了迫切需求，PCI／CA技术是解决这一问题的有效方法。为了更好地推动PKI／CA技术的应用，根据国内CA发展现状，提出了一种基于CA桥的整体性CA架构模型。     

数字城市中的决策支持模型研究：——以多元韦伯区位模型为例

“数字城市”研究是当前地理信息科学研究的一个热点,其目的之一就是要利用现有的各种数据、信息、在综合、全面地分析后,为城市的规划管理和可持续发展提供决策支持,因此,决策支持系统也是实现数字城市不可或缺的关键技术之一,模型是决策支持系统的核心,在系统中选用合适的模型,并按一定的标准进行设计和实现,组成系统模型库,是保障系统做出正确决策的基础,首先对数字城市中具有代有性的规划决策支持系统设计中几个一般问题进行了讨论,其次在介绍设施区位模型和一种基于人工神经网络算法的基础上,进一步实现了模型,最手利用该模型对上海浦东新区两个居民新村的公共服务设施布局进行了研究,建立了一个简单的公共服务规划决策支持系统。     

基于城市多维度大数据的可视化平台系统开发应用——以西安市为例

为了实现对智慧城市的科学建设和可持续发展,基于智慧城市中各行各业产生的海量数据,采用SpringMVC和MyBatis框架、PostgreSQL数据库、GIS技术搭建可视化平台。以西安市为例,将西安市各领域大数据的多维度统计分析及数据分析结果进行平台可视化展示。该开发应用实现了对城市公共开放数据进行综合可视化分析,为智慧城市管理、规划提供了参考建议。     

基于决策树的干旱区湿地信息自动提取——以疏勒河流域为例

以疏勒河流域为研究区,探讨了干旱区湿地的遥感影像自动提取方法。以Landsat 8卫星影像数据为主要数据源并辅以数字高程模型(DEM),利用改进的干旱区湿地指数(MAZWI)、归一化植被指数(NDVI)、地表反照率(Albedo)、灰度共生矩阵(GLCM)的非相似性分量等识别指数构建决策树模型,对研究区湿地进行提取,并将结果与最大似然分类结果进行对比。结果表明:该方法在一定程度上提高了湿地提取的精度,与最大似然分类结果相比总体精度和Kappa系数分别提高了6.52%和0.124。证明决策树法是干旱区水域湿地自动提取的一种有效手段。     

面向智慧城市应用的知识图谱构建——以兰州市为例

自从知识图谱的概念被提出来以后,研究人员一直致力于对知识图谱的深入研究,以挖掘此项技术的潜力,本文从知识图谱的架构入手介绍了知识图谱构建的步骤和涉及的核心技术,进而进行城市知识图谱的搭建。以兰州市为例,获取城市中餐饮、医疗、教育、旅游景点等领域相对全面的数据让系统最终的实用性与真实性有所保障。考虑到用户的使用体验,设计了前端界面完成知识图谱可视化,用户可以在客户端对知识图谱中的数据进行交互了解城市不同领域的内容结构,展现了该系统的实用性。     

城市文脉在城市景观设计中的应用研究——以历史文化名城丹东为例

文章主要针对丹东现有城市景观设计中对城市文脉应用存在的问题和现象进行了剖析和研究,探讨如何将丹东的城市文脉与城市景观设计更好地融合贯通,形成一种具有传承城市文化、弘扬城市历史、体现城市风貌的全新城市景观设计理念。     

塑造特色城市公园形象——以上海市人民公园为例

城市公园是保持城市特色,延续城市历史文脉的一张名片。以上海市人民公园为例,通过探索其历史动态及其传统与现代结合,东方与西方文化交融的造园思想,旨在说明人民公园能从历史中总结经验教训,使生态、意境和文化共存于一体,塑造了有特色的城市公园形象。同时笔者认为其在传承地域文化方面理应做得更好。     

基于数据仓库的GISOLAP及其应用实践--以PSGIS为例

怎样提高基于海量数据的大型ＧＩＳ应用系统的快速分析和反应能力是当前ＧＩＳ领域所面临的重要问题之一。文中提出了ＧＩＳＯＬＡＰ的思想,并ＧＩＳＯＬＡＰ思想及其相关技术：数据仓库、基于数据仓库的ＯＬＡＰ以及ＧＩＳ构件技术进行了阐述,并介绍了ＧＩＳＯＬＡＰ在城镇公安综合管理信息系统中的应用。     

基于CatBoost算法的滑坡敏感性模型——以毕节市大方县为例

对山地地区建立滑坡敏感性模型,从而有效地避免地质灾害带来的风险,对促进地区经济发展和保证人民财产安全具有重要意义。以贵州省毕节市大方县为例,利用Borderline-SMOTE算法解决滑坡数据普遍存在的数据不平衡问题,进而运用CatBoost算法构建山体滑坡模型,最终选取查准率、召回率、F1-score和AUC作为模型评估指标进行对比。实验表明,利用经Borderline-SMOTE算法处理后的滑坡数据集构建的CatBoost模型相比较于传统机器学习模型的预测效果更好,尤其在AUC指标上效果提升显著,同时进一步说明了基于CatBoost算法的滑坡敏感性模型有着良好的分类效果。