检索结果-南通市图书馆

面向机器学习型区域滑坡易发性评价的训练样本采样方法

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地理学报 2024年第7期79卷 1718-1736页

作者：洪浩源王德生朱阿兴南京信息工程大学地理科学学院南京210044 郑州师范学院地理与旅游学院郑州450044 南京师范大学地理科学学院南京210023 威斯康星大学麦迪逊分校地理系美国麦迪逊53706

训练样本在基于机器学习的区域滑坡易发性评价中具有重要作用,训练样本通常是由滑坡(正样本)和非滑坡(负样本)组成,由采样方法采集得到。然而,现有正样本采样方法均没有度量所采集正样本的可信度,使得所采集训练样本可靠性得不到保证,... 详细信息

训练样本在基于机器学习的区域滑坡易发性评价中具有重要作用,训练样本通常是由滑坡(正样本)和非滑坡(负样本)组成,由采样方法采集得到。然而,现有正样本采样方法均没有度量所采集正样本的可信度,使得所采集训练样本可靠性得不到保证,制约了机器学习的区域滑坡易发性评价效果。针对这一问题,本文提出滑坡正样本原型采样方法(PBS),该方法利用某点与滑坡正样本原型的地理环境相似度和不相似度分别度量正样本与负样本的可信度,基于互斥法设置可信度阈值采集训练样本。以甘肃省油房沟流域为研究区,将PBS与已有代表性采样方法分别对油房沟流域构建基于逻辑回归、支持向量机和随机森林的滑坡易发性推测模型,对比有可信度和无可信度样本下的滑坡易发性评价效果。结果发现,正样本和负样本可信度与滑坡易发性评价效果分别呈现“波动上升”与“正相关”的特点,PBS方法在基于3种机器学习模型的滑坡易发性评价的验证精度(Accuracy)和接收者操作特征曲线下面积(AUC)值比已有代表性采样方法分别至少提高了14.7%和14%,且标准差均较小,表明本文所提出方法是有效的。

关键词：区域滑坡易发性评价训练样本采样机器学习模型可信度度量

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语言学视角下的地图演化

地理学报 2024年第1期79卷 171-186页

作者：于峰一泽汤国安陆鼎阳林晓芬胡光辉沈婕吴明光南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室南京210023 南京师范大学地理科学学院南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023

地图作为地理学的第二语言,具有与自然语言相类似的结构、功能和性质。以往的地图语言研究主要关注地图符号的语言学机制,但缺乏从地理学语言视角分析地图语言的内涵与特征。同时,随着信息技术的发展和大数据时代的到来,泛地图的概念被... 详细信息

地图作为地理学的第二语言,具有与自然语言相类似的结构、功能和性质。以往的地图语言研究主要关注地图符号的语言学机制,但缺乏从地理学语言视角分析地图语言的内涵与特征。同时,随着信息技术的发展和大数据时代的到来,泛地图的概念被提出并得到进一步发展。在泛地图背景下,地图在表现形式和表达内容等方面发生了明显的改变,演化出许多新的特征。本文首先基于语言学理论分析了地理学语言的语言学内涵,指出在地理学视角下地图语言的概念应当从地图符号转向整个地图体系。在此基础上分析了地图的语言学内涵,阐述了现代地图语言的概念泛化特征,即“内容”泛化和“形式”泛化。其次,本文以地理学语言的视角分析了地图的语音、语义和语法结构,以及地图演化进程中语言结构的演变特征。最后,本文类比语言学中元功能的概念,对地图的语言元功能,即概念、人际和语篇功能进行了剖析,并指出地图演化过程中语言功能发展的新特点,涉及地图的信息载负、信息传播、认知和模拟功能。本文基于语言学视角,对作为地理学语言的地图及其演化过程进行剖析,深化了对地图语言机制的理解,为地理学语言的研究提供了一种新的范式。

关键词：地理学语言地图学地图语言学地图演化泛地图

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黄土高原典型小流域土壤侵蚀时空演变

地理学报 2024年第7期79卷 1787-1803页

作者：石学瑾张彪郭家龙冯浩吴淑芳西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水研究院杨凌712100

土壤侵蚀受土地利用、气候变化等多种因素的综合影响。王茂沟流域作为黄土高原丘陵沟壑区的典型治理小区,从20世纪开始实行了退耕还林等一系列水土保持措施。本文基于CSLE模型评估流域内2010年、2015年和2020年土壤侵蚀强度及时空演变特... 详细信息

土壤侵蚀受土地利用、气候变化等多种因素的综合影响。王茂沟流域作为黄土高原丘陵沟壑区的典型治理小区,从20世纪开始实行了退耕还林等一系列水土保持措施。本文基于CSLE模型评估流域内2010年、2015年和2020年土壤侵蚀强度及时空演变特征,并结合土地利用/覆被变化(LUCC)探究不同时段其土地利用空间分布格局与土壤侵蚀的响应规律,以此验证水土保持成效。结果表明:2010—2020年王茂沟流域年均土壤侵蚀模数下降0.11 t hm^(-2)a^(-1),整体土壤侵蚀状况略有改善,但微度侵蚀占比减少5.56%,极强烈侵蚀增加4.02%,侵蚀严重区域主要分布在流域北部、中部及西北部;由于降雨减少以及植被恢复,2015年流域土壤侵蚀状况较2010年得到极大缓解,而极端降雨的发生和植被覆盖质量下降又使得2020年土壤侵蚀模数出现回弹;2010—2020年间流域北部及东北部草地与耕地间转化极为明显,草地质量下降致使其土壤侵蚀模数均值较耕地更大,分别为13.69 t hm^(-2)a^(-1)与12.99 t hm^(-2)a^(-1)。研究成果有助于厘清黄土高原典型小流域土壤侵蚀与极端气候和土地利用变化间的响应关系,为未来提高水土保持效益与降低水土流失风险提供科学的数据支持。

关键词：土壤侵蚀 CSLE模型 LUCC 黄土高原

长三角城市群城市经济效能的空间联系网络及模式

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地理学报 2024年第6期79卷 1391-1411页

作者：林金萍吴康敏杨山韩山师范学院地理科学与旅游学院潮州521041 广东省科学院广州地理研究所广州510070 南京师范大学地理科学学院南京210023

本文旨在剖析城市经济效能空间联系网络的特性与模式,以期为区域一体化提供新的政策洞见。从标度律视角构建理论框架探讨城市间的经济效能空间联系,建立了反映网络外部性的分析范式。以长三角城市群为案例区,运用改进的引力模型和社会... 详细信息

本文旨在剖析城市经济效能空间联系网络的特性与模式,以期为区域一体化提供新的政策洞见。从标度律视角构建理论框架探讨城市间的经济效能空间联系,建立了反映网络外部性的分析范式。以长三角城市群为案例区,运用改进的引力模型和社会网络分析方法,测算城市经济效能,分析城市间的联系强度,并建立空间联系矩阵。研究发现:①长三角城市群的高经济效能区域由东部高等级城市向西北部低等级城市逐步转移;②高等级城市在网络中占据核心地位,与周边城市形成紧密联系和“小群体”结构;③城市组群联系模式中,沪苏、杭甬和合肥组群呈现双中心辐射型与虹吸型共存,而南京组群则为单中心辐射型。这4个组群中城市间的联系路径相对固定,联系模式演变缓慢。这些结果为理解城市群内部的联系动态提供了新视角,并为长三角城市群的协调一体化发展提供了政策参考,具有重要的理论价值和现实意义。

关键词：城市经济效能空间联系网络联系模式标度律长三角城市群

基于手机画像数据的南京内城日夜间社会空间分异

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地理学报 2024年第2期79卷 421-438页

作者：宋伟轩徐旳王捷凯曹辉黄琴诗中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008 南京师范大学地理科学学院南京210023 中国科学院大学北京100049 浙江科技大学土木与建筑工程学院杭州310023

城市内部人口高度流动性意味着城市社会空间结构在不同时间和不同场景下可能存在巨大差异,然而,国内外融合多时空尺度和多领域维度的城市社会空间贯通与比较研究尚处开端。基于大数据环境与AI模拟技术支持下的移动终端用户画像数据,探... 详细信息

城市内部人口高度流动性意味着城市社会空间结构在不同时间和不同场景下可能存在巨大差异,然而,国内外融合多时空尺度和多领域维度的城市社会空间贯通与比较研究尚处开端。基于大数据环境与AI模拟技术支持下的移动终端用户画像数据,探究南京内城社会群体日间活动和夜间居住的空间分异格局及其差异,并开展多维尺度的空间分异指数比较研究。研究发现:(1)南京内城日夜间社会群体空间分布的相似性为北京西路和北京东路沿线聚集着较大比例的中年富裕群体,城南城北分布有较高密度的本地老年群体,而差异性则主要体现在城市中心,日间聚集有大量白领中产阶层而夜间则混杂居住着不同社会群体;(2)城市人口的日常流动性并未降低居住空间分异,性别、职业和消费能力等多数社会经济属性指标在街道、社区和网格尺度上的空间分异程度表现为日间活动高于夜间居住;(3)社会空间分异的尺度效应显著,不止表现于分异指数随尺度下沉而增加,更在于较小尺度单元有可能揭示出更细微甚至差异性的社会空间分异现象,并可通过跨尺度比较直观呈现。最后提出融合多时空、多维度和跨领域的城市社会空间研究框架,以期深化拓展新时代背景下中国城市社会空间分异相关理论与实践探索。

关键词：社会空间居住分异多尺度日间活动夜间居住南京内城

京津冀地区退耕还林还草碳增汇潜力及贡献预估

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地理学报 2024年第3期79卷 732-746页

作者：马寅秋李佳慧曹巍尹川黄麟中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学北京100049 北京建筑大学北京100044

退耕还林还草工程(GGP)是中国投资最大、涉及面最广、群众参与程度最高的生态修复项目,也是国土变绿和陆地碳增汇的主要驱动力,然而对其碳增汇潜力及其对碳中和目标的可能贡献仍缺少系统性评估。本文在回溯2000—2020年京津冀地区GGP碳... 详细信息

退耕还林还草工程(GGP)是中国投资最大、涉及面最广、群众参与程度最高的生态修复项目,也是国土变绿和陆地碳增汇的主要驱动力,然而对其碳增汇潜力及其对碳中和目标的可能贡献仍缺少系统性评估。本文在回溯2000—2020年京津冀地区GGP碳增汇作用基础上,设置由不同气候变化、经济社会、生态规划组合而成的可持续发展、基准、区域竞争3种未来情景,预测双碳目标年(2030年和2060年)GGP的碳增汇潜力及其贡献率。结果表明:(1) 2000—2020年京津冀地区GGP的碳汇增量超过48.03 Tg C,其中面积占比23.9%的退耕还林碳增汇能力达123.7%。(2) 2030年京津冀地区GGP年碳汇增量可达5.33~6.20 Tg C a^(-1),与2020年相比增加95.8%~127.7%,仅能抵消全地区近0.3%的碳排放总量,但对于抵消县域尺度碳排放量的贡献率可达30%。(3) 2060年GGP年碳汇增量约4.35~4.88 Tg C a^(-1),与2020年相比增加59.7%~79.3%,能抵消全地区5.1%~7.2%的碳排放总量,且在县域尺度上对碳排放量的抵消可达到8倍。综上所述,需要正确认识生态修复对京津冀地区双碳目标的作用,特别是西北部生态涵养区的县域可将GGP作为实现碳中和的主要路径。

关键词：退耕还林还草碳增汇潜力双碳目标贡献率京津冀地区

基于Riemann-Liouville分数阶模型的Buck变换器改进分数阶互补滑模控制

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控制与决策 2024年第8期39卷 2647-2655页

作者：蔡中泽孙谷昊曾庆双哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

主要研究分数阶Buck变换器的互补滑模控制(CSMC)方法.首先,基于电子元件实际非整数阶的特性与Riemann-Liouville(R-L)定义相比,Caputo定义更能准确描述Buck变换器模型的结论,建立基于R-L定义的分数阶Buck变换器数学模型.然后,将参数不... 详细信息

主要研究分数阶Buck变换器的互补滑模控制(CSMC)方法.首先,基于电子元件实际非整数阶的特性与Riemann-Liouville(R-L)定义相比,Caputo定义更能准确描述Buck变换器模型的结论,建立基于R-L定义的分数阶Buck变换器数学模型.然后,将参数不确定性和外部扰动统一为匹配干扰和不匹配干扰,建立两个分数阶干扰观测器(FDOB)分别实现对干扰及其分数阶导数的跟踪.进而,设计新型分数阶互补滑模面,利用CSMC的高精度和分数阶微积分的记忆特性提升滑模运动的鲁棒性和稳态精度;设计新型趋近律,提升趋近速度的同时保证滑模面邻域内的鲁棒性.最后,基于Mittag-Leffler稳定性理论证明滑模控制器的稳定性.仿真结果验证了所提出FDOB的优越性,控制器相比传统滑模方法能够得到更好的动态性能和更低的稳态误差.

关键词：分数阶微积分 Riemann-Liouville Buck变换器不匹配干扰干扰观测器分数阶互补滑模控制 Mittag-Leffler稳定性

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地震作用对砂土中土拱效应影响的模型试验研究

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应用基础与工程科学学报 2024年第5期32卷 1394-1406页

作者：孙常新胡江凡裴书锋张玉洁臧东升黄文辉华北水利水电大学地球科学与工程学院

土拱效应对地下结构的抗震稳定性具有重要影响，目前有关地震作用对土拱效应影响的研究较少.通过改进后的试验装置重复经典Trapdoor试验，并对土拱效应的土体模型施加地震作用，研究了土拱效应的发展阶段与影响范围、土拱效应影响下的... 详细信息

土拱效应对地下结构的抗震稳定性具有重要影响，目前有关地震作用对土拱效应影响的研究较少.通过改进后的试验装置重复经典Trapdoor试验，并对土拱效应的土体模型施加地震作用，研究了土拱效应的发展阶段与影响范围、土拱效应影响下的土压力分布与土体位移以及土拱效应在地震作用下的变化，分析了地震作用对土拱效应的影响机理，讨论了土拱效应的变化对地下结构抗震稳定性的影响.研究结果表明：土拱效应的发展过程可以分为初始阶段、过渡阶段和稳定阶段，土拱效应的影响范围沿Trapdoor中心对称分布，宽度为2B(B为Trapdoor宽度),土拱效应影响范围内的土压力非均匀分布，Trapdoor区域上的土压力从边缘到中心逐渐增大，固定区域上的土压力从边缘到中心逐渐减少；土拱效应影响下的土体可以分为塌落区、土拱区和稳定区，土拱区破坏导致土拱效应在地震作用下发生衰退，土体埋深越小和Trapdoor位移越大时，地震作用对土拱区的破坏越大，土拱效应的衰退越严重；存在土体的临界埋深3B和地层损失平均高度的理想范围为1.3%B～4.2%B,当土体埋深大于临界埋深且地层损失的平均高度控制在理想范围内时，地下结构上方的土拱效应发展程度最大，地震作用对土拱效应的影响最小，最有利于地下结构的抗震稳定性.

关键词：地下结构抗震土拱效应地震作用 Trapdoor模型试验砂土 PIV 土体位移

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中国人—地—粮复合系统适配性评价及影响

地理学报 2024年第3期79卷 779-799页

作者：王兆峰张先甜湖南师范大学旅游学院长沙410081

人—地—粮适配性发展是关乎国计民生的重大问题,亦是反映区域粮食安全可持续发展的重点议题。本文对2004—2020年中国人—地—粮复合系统适配性进行评价,运用空间变差函数、马尔科夫链、GTWR模型等揭示其时空动态特征与影响因素。研究... 详细信息

人—地—粮适配性发展是关乎国计民生的重大问题,亦是反映区域粮食安全可持续发展的重点议题。本文对2004—2020年中国人—地—粮复合系统适配性进行评价,运用空间变差函数、马尔科夫链、GTWR模型等揭示其时空动态特征与影响因素。研究结果表明:(1) 2004—2020年中国人—地—粮复合系统适配水平在波动变化中总体呈缓慢增长态势;2004—2014年适配水平具有“粮食主产区>粮食主销区>产销平衡区”的特征,2014年后主销区连年下降,跌至第3。(2)适配水平空间差异逐渐变大,空间相关性因素成为空间变异的主导因素,东北—西南方向上的空间变异程度持续强化且具有明显的迁移特征。(3)动态演化特征下,系统适配类型具有“路径依赖”与“自身锁定”效应,邻域背景在其动态变化过程中起着重要作用,即越与适配水平较高的区域邻接,其向上级类型区转移的概率越大,反之亦然。(4)适配性受农户资本状况、产业结构、种植结构、政府支农力度及国际贸易水平的共同作用,且各因素的影响效果存在显著时空异质性,其中,产业结构调整能够有效促进粮食主产区适配发展,种植结构调整、国际贸易水平的正向效应主要表现在粮食主销区,而财政支农的正向作用力随时间递增。

关键词：粮食安全人—地—粮适配性影响因素粮食功能区中国