基于数据量化分析的动态视觉景观规划仿真

为提升景观规划效用，提出基于数据量化分析的动态视觉景观规划。以数据量化分析作为动态视觉景观规划计算手段，通过人均绿地的面积、绿地率、多样性的指数、优势度指数、均匀度指数、破碎度的指数、分离度指数、分维度指数、连通性指数得到景观空间格局指标，再利用城市景观可达性、景观服务效率、人口密度、城市路网、景观绿地形状实现数据量化分析。同时以角二阶矩、相关系数、信息熵以及对比度四种纹理特征描述景观系统图像纹理，采用最大似然法分类完成动态景观整体布局规划。仿真结果证明：所提方法系统性研究相关数据，可精准表达规划设计细节，有效改善地区生态环境，降低空气污染，可作为现实景观规划理论基础。     

基于ArcEngine的城市绿地生态功能动态评估系统的设计与实现

当前我国在城市绿地生态系统功能评估方面的研究方兴未艾,本研究主要将城市绿地生态功能的主要模型予以实现,可以在不同时间、不同季节条件下,针对居民对城市绿地需求的不同特征,选择适当的基于气象因素的绿地生态功能质量动态评估,本研究以哈尔滨市作为研究城市,采集哈尔滨市绿地数据,选择涉及绿地涵养水源、固碳释氧、休闲游憩、降低噪声、净化大气五个方面的生态服务评估模型,并简要阐述系统设计与实现的方法。     

公园城市理念下的街头绿地景观环境研究

伴随着我国城镇化率的提高，城市规划逐渐由增量阶段过渡到存量阶段，现有绿地空间不足以支撑市民对城市景观环境感官美和体验美的双重需求。文章基于公园城市理念对城市街头绿地的空间属性、环境构成等进行探讨，阐述了街头绿地在未来城市发展中的优势，探索其景观环境感官体验和美学价值的改善方式，提出了从景象、体验和意象三个层次出发的景观环境营造策略，为城市绿地空间一体化进程提供新思路。     

阳江市绿地空间分布及其热环境分析

鉴于Landsat-8热红外数据在城市绿地热环境方面研究的不足,提出一种参数修正后的单通道地表温度算法,可直接用于城市绿地热环境分析。研究以阳江市建成区为例,以Landsat-8的热红外波段为数据源,利用单通道算法反演地表温度,结合土地利用矢量数据计算得到的景观指数,将地表平均温度与绿地景观进行相关性分析。结果表明:Landsat-8能够提供较高空间分辨率的地表温度信息,适合用来研究区域性的城市热环境;绿地景观的组成和空间配置对城市热环境有一定的影响,其中植被覆盖度是地表温度的重要影响因子,以阳江市建成区实验数据为例,植被覆盖度增加10%,地表温度降低0.35℃;绿地斑块相近的地区,平均地表温度会随着斑块密度的增大而升高;不同绿地斑块对周围环境的改善能力有较大差异。     

近70 a天津主城区城市土地利用/覆盖变化遥感监测与时空分析

城市扩展和城市土地不同地表覆盖组合对城市生态系统服务和人居环境质量产生重要的影响。基于历史地图、遥感图像和城市规划图等多源数据通过人工数字化解译、大数据运算和混合像元分解相结合的方法发展了城市地表覆盖/土地利用数据集,从而获取了天津城市1949～2018年不同时段城市扩展过程,实现了其内部结构城市不透水面和绿地空间像元组分的遥感制图,综合分析了1949年以来天津主城区城市阶段扩展速度、扩展强度及城市不透水面和绿地空间地表覆盖类型的时空变化特征,进而揭示了社会经济因素和政策因素对其影响。研究结果表明:天津主城区城市土地面积从1949年的49.15 km~2增长到了2015年的663.39 km~2。从时间变化来看,城市扩展经历了"加速—减速—加速—减速"4个阶段;城市扩展的方式呈现以主城区填充式、沿比邻交通干线的乡镇,呈现带状扩展规律;扩展伴随城市建成区内部绿地空间比率呈现增加的趋势,表明天津主城区城市生态绿化水平总体呈现提升的状况。     

元胞自动机模型在成都市城区城市扩张中的应用

研究城市空间格局演变,获取城市扩张模式和扩张形态,对研究环状城市发展的特点和方向具有重要意义。针对传统元胞自动机模型单一的转换规则在模拟环状结构城市扩张中存在不足的问题,提出了一种融合时空转换规则的元胞自动机模型,研究该模型在成都市城区城市扩张中的应用。以成都市一圈层和二圈层为研究区,结合多时序遥感影像、高程、坡度、水系和路网,构建马尔可夫状态转移概率矩阵和适宜性图集,模拟研究区2009年、2018年、2027年城市扩张,并分析城市空间格局演变。结果表明：研究区2009年、2018年城市扩张模拟结果Kappa系数分别为0.839 7、0.749 7,提出的元胞自动机模型能较好地适用于研究区;研究区城市空间结构整体呈环状放射形态,城市南边出现新的增长中心,新增建设用地沿已有建筑和路网分布;基于静态时空转换规则的元胞自动机模型在短期预测上效果较好。     

2015年中国PM2.5浓度遥感估算与时空分布特征

以PM2.5污染物为主的大气污染对社会的可持续发展及人类健康带来了严峻的挑战,厘清我国PM2.5污染物的空间分布特征及演变规律,对于PM2.5污染物的区域联防联控具有重要的意义。基于MODIS卫星的气溶胶产品、气象基础数据以及PM2.5污染物实测站点监测数据,构建地理加权回归模型,对2015年中国PM2.5污染物浓度进行了模拟估算,对PM2.5污染物浓度的空间分异格局及季节演化特征进行分析。结果表明：①2015年全国PM2.5浓度整体表现出明显的空间地带性分异特征。北方PM2.5污染物浓度明显高于南方,中部明显高于东部与西部;②4个季度PM2.5浓度表现出明显的季节适应性演化特征。第四季度PM2.5污染最重,第三季度和第一季度次之,第二季度最低,最大值出现在第四季度（165 μg/m³）,最小值出现在第二季度（4.3 μg/m³）。③通过多因子构建的地理加权回归模型估算的PM2.5浓度具有较高的模拟精度,第一至第四季度的相对误差分别为10.2%、7.0%、9.3%和8.6%。     

基于多时相图谱的土地利用变化特征分析

运用地学信息图谱结合多时相遥感数据复合分析方法,对土地利用动态变化过程和空间分布特征进行定量化研究.土地利用变化图谱的构建能够获取土地利用变化的种类、数量和空间分布特征,为探索土地利用变化的成因、过程提供重要的科学依据.本文以分析东莞市近20年来的土地利用变化特征为例.利用多时相遥感分类数据,构建了5个时序单元的(1988～1993、1993～1997、1997～2001、2001～2006、1988～2006年)土地利用变化图谱,并系统地分析了东莞市18年来土地利用的时空演变过程及空间分异规律.研究结果表明,1988年以来,东莞市土地利用急剧变动,其中以大量农田被侵占转化为城市用地最为显著,农业内部结构也发生了调整;从空间格局上看,被侵占的农田主要集中于交通干线两旁.利用GIS空问分析技术对农田流失与道路之间的关系进行定量研究,揭示了农田流失的区位效应.     

一种空间延迟容忍网络中的周期性链路数据转发算法

空间延迟容忍网络的链路具有间歇连通的特点,难以形成一条端到端的路径,使得基于TCP/IP的端端数据传输机制无法适应空间延迟容忍网络.空间延迟网络中存在着大量连通时间短暂、具有周期性连通规律的卫星节点,它们处于高速周期性运动中,在空对地、空空之间构建了空间网络的核心链路.针对空间延迟容忍网络中的周期性连通链路,通过对卫星运行规律的分析,计算单颗卫星对地周期性连通时间和星间链路的连通时间,定义空间链路的连通矢量,设计基于节点间连通矢量的数据转发算法,有效解决了空间网络周期性链路的数据有效转发问题,为空间网络面向延迟容忍的数据转发提供支持.仿真结果表明,该算法在周期性链路的情况下具有较好的传递成功率和传输延迟性能,更适合于具有周期性链路的空间延迟容忍网络环境.     

近70年内蒙古呼和浩特城市演化的形态特征及影响因素剖析

城市演化的形态特征及其影响因素分析对于城市生态环境治理及国土空间管控具有重要的应用价值。然而,目前对城市形态特征演化过程的长期识别,尤其对北疆地区及少数民族地区的研究仍显不足。以呼和浩特市为例,基于遥感影像、土地利用/覆盖数据集和城市不透水面与绿地空间组分数据集等信息,利用地理统计方法,分析了1949～2018年城市扩展时空特征以及21世纪以来的城市土地覆盖变化,揭示了城市演化的影响因素,进一步探讨了城市规划在城市演化过程中的作用。研究表明：70年间,呼和浩特市区城市土地面积以“减速—保持—加速”的扩展特征增长了67.62倍,在形态上呈现“填充式—圈层式—单轴线外延—双轴线外延”模式。2000年以来,呼和浩特市区城市不透水面比例呈“先上升后下降”的趋势,城市绿地空间比例则呈现“波动上升”的趋势。国家西部大开发战略、城市总体规划等相关规划政策,以及经济因素是影响呼和浩特市城市演化的重要因素。本研究可为呼和浩特市以及北疆少数民族地区的城市可持续发展提供重要的参考。     

城市空间扩展问题的遥感技术研究方法——以南京为例

城市空间拓展动力机制的研究有助于了解城市发展的内部规律,对城市建设具有重要的指导意义.常规的研究方法多以实地调查、地图测绘等为主,本文借助了遥感技术中光谱特征分异法帮助进行城市空间扩展的动力机制的分析.可以较好的追踪城市空间特别是城市边缘区的拓展变化情况.从而相对于传统研究方法达到及时、全面的要求.     

灌木园林景观扩张及空间格局演变模型仿真

针对城市园林景观快速发展,导致已不适合现今绿化和审美需求的问题,提出灌木园林景观扩张及空间格局演变模型.利用土地使用动态度叙述不同土地的利用类型数量转化和变化速度,通过计算园林扩张强度指数、空间重构定量测度以及人工干扰的强度分析,得出园林景观土地的扩张情况;使用遥感技术和地理信息系统对互相为目的 的空间要素和景观格局分析,得出灌木斑块面积占据景观的总面积百分比、密度指数以及分离度指数,采用热力学熵修正玻尔兹曼值,计算景观熵值,完成空间格局演变模型.仿真结果表明:将模拟的景观数据与真实数据对比,二者数据分布情况非常接近,以此可以证明构建的模型演化效果良好.     

带注意力机制的神经网络用于跑道线检测

为了提高无人机着陆的有效性，设计了一种带有注意力机制的神经网络算法（LineNet）实现无人机跑道线检测。根据无人机着陆场景仿真出样本数据，并利用标注工具对数据进行标注，使用Shuffle Conv模块缓解特征融合计算量的占用问题，并引入空洞空间金字塔池化注意力机制（ASPP-SA）,ASPP-SA模块中添加残差的跳跃结构获取更多的图像信息，对LineNet模型的检测结果做形态学处理并结合连通区域约束对跑道线特征点进行分类，对相同类别的特征点通过最小二乘法进行跑道线拟合。经仿真数据验证，设计的方法可以有效地检测和识别出正确的跑道线，其平均检测精度为94.36%，相较于LaneNet算法、SegNet算法分别提高了12.82和9.95个百分点，单帧检测时间17.2 ms，是CNN+Hough变化算法1.5倍左右，可以满足无人机着陆的响应时间需求，在无人机着陆的研究过程中有重要意义。     

沈阳市公园绿地土壤养分特征的研究

本研究以沈阳市不同功能区中6个公园的绿地土壤为研究对象。通过相关的野外观测和室内分析,探讨了沈阳市绿地土壤有机质、氮、磷和钾的含量及分布规律的变异性。结果表明,与周边非城区土壤比较,沈阳市城市绿地土壤的养分失衡,呈高度空间变异性。     

基于AdaBoost的高分辨率遥感影像城市绿地提取算法

针对高分辨率遥感影像中城市绿地的光谱、纹理及NDVI等特征,提出了一种基于多特征、多检测器组合的高分辨率遥感影像绿地提取算法。该算法分别以城市绿地的光谱信息、纹理及NDVI来构造提取绿地的弱检测器,并通过AdaBoost算法进行训练,将弱检测器加权组合构成提取绿地的强检测器。对武汉地区Quick Bird影像进行了绿地提取实验,实验结果表明该方法可以高效并准确地提取出绿地信息,优于传统的单一采用光谱信息或纹理信息的绿地提取算法。     

利用混合像元分解结合SVM提取城市绿地

从遥感图像提取城市绿地是准确获取城市绿地空间分布的基础。然而由于混合像元的存在,导致城市遥感分类精度不高。因此,利用混合像元分解结合SVM（支持向量机）法提取北京市TM图像城市绿地,并与决策树法比较,研究提高遥感提取城市绿地精度的方法。结果表明,该方法较适合复杂高维空间,对样本选取的准确性没有那么苛刻,可有效地处理城市遥感图像存在的混合像元问题,可较准确地提取城市绿地信息,其精度在92%以上,优于决策树法。     

土地利用景观格局的地形分异及驱动机制研究——以张家界市永定区为例北大核心CSCD

研究土地利用景观格局的地形分异特征及其驱动机制,对于土地利用优化及景观动态管理具有重要意义。选择地形复杂、覆被类型多样、以旅游干扰为主的张家界市永定区为研究对象,将研究区多个年份的景观类型图与高程、坡度、坡向分级图逐个叠加并进行分类统计;从景观水平指数和类型水平指数中选取斑块密度(PD)、聚合度指数(AI)、蔓延度指数(CONTAG)等8个景观指数,计算指数年份变化,探讨其地形分异规律和驱动机制。结果表明:(1)研究区土地利用景观类型具有明显的海拔梯度特征,80%以上的土地面积集中于海拔300~800 m与坡度6°~35°的区域;(2)无论是景观水平指数还是类型水平指数,其地形分异特征明显,且高程与坡度的分异明显高于坡向分异;(3)地形梯度较大区域(高海拔陡坡区)的土地利用景观格局演变以自然生态演变导向为主,而地形梯度较小区域(低海拔缓坡区域)的演变受社会经济因子干扰较明显。     

基于遥感和CFD模拟的城市绿地形态对热环境的影响研究

为探寻不同绿地分布形态对城市热环境的改善效果及差异,结合遥感技术和CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟方法,对城市中五类常见的绿地布局形式的温度场进行数值模拟。利用遥感影像以及LIDAR数据建立三维模型,并通过实地测量温度值对ENVI\|met软件模拟结果的真实性做了检验,得到在不同高度上不同绿地分布形态的温度场模拟结果。实验结果表明:将CFD技术引入城市热环境研究这一思路是可行的,根据典型绿地分布形态的热环境模拟分析,不同分布形态在不同高度上具有不同的降温效果。地表处点状分布效果最好,2 m处楔状分布效果最好,而在10 m左右的高空条带状的降温效果最好。
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城市空间扩张下城乡道路网通达性演化仿真

道路通达性研究有利于提升交通网络基础设施建设，为今后道路建设打下基础，因此仿真分析城市空间扩张下城乡道路网通达性演化。利用最小成本搜寻法构建最短时间通达性模型，在此基础上获得城市空间格局划分的重要参数；使用关联维数和分支维数确定城乡道路网络复杂性参数；综合这些参数与城市空间格局各个乡镇与城市节点的总运输距离和总运输距离平均值之间的比值计算城乡道路网通达性系数，由此衡量城乡道路网络整体通达性演化。经过仿真证明，研究区域近年城市扩张迅速，上述方法能够合理划分出城市空间格局，城乡道路交通网络由轴辐扩散形状通达性演化为环状道路网络通达性特点，呈现良好通达性演化效果。     

基于耦合协调度的武汉市主城区2010～2020年城市空间结构时空演变特征研究

耦合城市物理环境和人类社会活动两个层面,研究城市空间结构的时空演变特征,能够明晰城市发展的现状需求,为国土空间规划的布局提供参考。基于多源地理大数据,从城市静—动系统的协调性角度,以武汉市主城区为例,利用夜光遥感数据、POI数据、土地利用数据和道路数据,构建耦合协调度模型,从层次结构和圈层分布两方面,刻画了城市空间结构的时空演变特征。研究表明：(1)就时间变化而言,2010～2020年间武汉市主城区空间结构趋于完善,城市中心的范围和数量也出现了外延和增加。(2)就空间分布而言,主城区内空间结构的优劣分布欠均衡,总体形成了以城市中心向外围沿圈层梯度逐渐降低的格局。(3)利用多源地理大数据,在城市静—动系统视角下对城市空间结构特征的刻画,与城市的实际发展情况吻合度高,有助于深化对城市空间结构的理解,为国土空间规划提供参考。