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基于Web服务的全球地表覆盖遥感制图大数据集成与应用

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测绘通报 2014年第3期 103-106,110页

作者：韩刚何超英陈军廖安平北京师范大学资源学院北京100875 国家基础地理信息中心北京100830

针对全球30 m地表覆盖遥感精细制图中面临的大量地理信息数据资料使用问题,基于Web服务提出一种全球地表覆盖遥感制图大数据集成方法,提出面向服务发布的异构数据集成处理流程与异构服务集成方法,在此基础上研发了应用服务系统,减少了... 详细信息

针对全球30 m地表覆盖遥感精细制图中面临的大量地理信息数据资料使用问题,基于Web服务提出一种全球地表覆盖遥感制图大数据集成方法,提出面向服务发布的异构数据集成处理流程与异构服务集成方法,在此基础上研发了应用服务系统,减少了使用过程中大量重复的数据处理工作,为用户提供了方便的数据使用平台,提高了数据使用效率。该方法已在全球30 m地表覆盖遥感精细制图的数据质量检查中得到全面应用。

关键词：全球地表覆盖遥感制图数据集成服务

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30m全球地表覆盖遥感分类方法初探

测绘通报 2012年第S1期 350-353,361页

作者：陈利军陈军廖安平何超英国家基础地理信息中心北京100830

全球地表覆盖分布及变化是气候变化研究、生态环境评估、地理国情监测、宏观调控分析等不可或缺的重要基础信息。由于全球范围内地表覆盖复杂多样,光谱差异大,单一的分类算法缺乏通用性,提出层次分类策略并进行试验分析。结果表明,层次... 详细信息

全球地表覆盖分布及变化是气候变化研究、生态环境评估、地理国情监测、宏观调控分析等不可或缺的重要基础信息。由于全球范围内地表覆盖复杂多样,光谱差异大,单一的分类算法缺乏通用性,提出层次分类策略并进行试验分析。结果表明,层次分类策略要优于SVM、J48、RF和贝叶斯等分类方法。通过全球范围10个试验区的试验,除受大面积云影响的马来西亚试验区精度为65%之外,其他区域的总体分类精度均达到70%以上,具有较强的鲁棒性和通用性,可以用于30 m全球地表覆盖产品的研制。

关键词：全球地表覆盖遥感制图层次分类策略

顾及信息多层次组织的全球地表覆盖（GL30）时空变化图集设计与编制

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顾及信息多层次组织的全球地表覆盖（GL30）时空变化图集设计与编...

作者：熊倩西南交通大学

学位级别：硕士

地表覆盖以及其时空变化情况能够体现地球表面各类型物质的分布以及变化状况,是全球自然资源调查和生态环境研究的重要基础数据,在研究地理国情监测、环境变化以及可持续发展等方面有着重要影响。国内外已有面向不同主题的多套地表覆盖... 详细信息

地表覆盖以及其时空变化情况能够体现地球表面各类型物质的分布以及变化状况,是全球自然资源调查和生态环境研究的重要基础数据,在研究地理国情监测、环境变化以及可持续发展等方面有着重要影响。国内外已有面向不同主题的多套地表覆盖数据集,但是仍然缺乏基于高分辨率基础数据的图集,并且当前图集多是面向单一地表覆盖类型以及单一空间和时间尺度,无法支持面向不同领域和不同目的的时空变化分析研究。同时,当前实际使用数字地图集通常采用与传统的纸质地图集相似的面向固定主题的信息组织结构方式,例如某省交通地图集是基于“省-市-县”的层级结构进行图集组织,这样的表达形式只是一种数字版的纸质地图集,从而忽略了信息之间可能存在不同的空间、时间和语义关联关系,用户在使用地图集时只能根据固定层级结构进行信息获取,无法应对不同信息组织结构的需求。针对以上问题,本文提出顾及空间、时间和语义的多层次信息组织的交互式图集设计和编制方法,包括根据不同信息类型设计的高中低语义信息可视化表达,多语义层级交互设计,面向多时间层次以及多空间层次的关联信息交互设计,多信息层级表达交互设计,以及将上述部分整合到一起的界面交互设计,最终提供了一整套从内到外完整的地图集交互设计方法,为交互式图集的设计与研究提供了新的思路。同时,本研究基于上述设计方法编制了基于高分辨率地表覆盖Globa Land30（GL30）三期数据（2000年、2010年和2020年）的全球时空变化数字地图集产品,为用户提供基础性和系统性的地图集以支撑不同领域和不同用户需求。本论文研究主要针对科技部科技基础资源调查专项《全球地表覆盖时空变化数字地图编研》课题四《全球地表覆盖时空变化专题地图集编制》的工作。本研究的地图集设计工作包括:（1）基于高、中、低三级语义层次的地图可视化表达;（2）支持全球、大洲、国家以及温度带尺度的多空间层次以及支持时间点以及时间段的多时间层级的关联信息交互设计;（3）满足不同信息层级深度以及多信息单元数量的正向层次布局、径向层次布局以及组合型层次布局;（4）考虑视觉流向的界面内容安排和行为动态交互的界面设计。本研究对于地图集编制工作,主要包括:（1）总体设计,包括内容设计、地图基础图层表达设计、附录及其它页面设计;（2）数据处理,包括统计各尺度下地类变化类型及其统计面积等数据,通过multiprocessing与Arc GIS Python API技术生成全球三期（2000年、2010年、2020年）分幅栅格类别数据,并通过分块对应的方法以提取不同时间点（2000年、2010年、2020年）的分布信息以及不同时间段（2000-2010年、2010-2020年、2000-2020年）的变化信息;（3）本研究面向全球、大洲、温度带、国家四个空间尺度、2000年、2010年、2020年三个时间节点以及2000-2010年、2010-2020年、2000-2020年三个时间段、以及十类地表覆盖类型（湿地、水体、人造地表、苔原、裸地、林地、冰川积雪、灌木地、耕地、草地）制作420张基础图层;（4）数字图集制作,主要包括:使用Arc GIS以及HTML等技术实现地图编制,使用分层架构搭建图集系统,通过前端呈现图集内容以及后端进行图集系统后台、数据库管理等技术制作数字环境地图集。最后,本研究基于有效性、效率和满意度三个角度,对本研究编制的全球地表覆盖数字地图集的地图可视化、交互功能以及用户界面进行可用性评估。评估实验采用结构性问卷调查方式,包括30个评价问题,以5分制打分方式进行评价。通过对图集的可用性评估,验证上述方法的有效性以及用户对图集产品的满意度。调查结果中各项得分均在4分以上,表明用户对图集的地图可视化、交互功能以及用户界面三个目标方面都表示出较高的满意度。评估结果表明,顾及信息多层次组织的交互式图集设计方法是行之有效的。

关键词：数字地图集全球地表覆盖多尺度多层次组织交互设计

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全球地表覆盖精细分类关键技术研发

科技资讯 2016年第1期14卷 162-163页

作者：陈利军匡文慧陈学泓韩刚曹鑫国家基础地理信息中心中国科学院地理科学与资源环境研究所北京师范大学国信司南(北京)地理信息技术有限公司

收集了全球5个典型区域1980年、1990年、2013年的30m Landsat系列影像数据集,对其进行了几何纠正、图像增强等基本处理;收集了典型区域的野外考察资料和参考数据;利用马尔科夫随机场融合空间上下文信息、降尺度NDVI时序数据生成技术发... 详细信息

收集了全球5个典型区域1980年、1990年、2013年的30m Landsat系列影像数据集,对其进行了几何纠正、图像增强等基本处理;收集了典型区域的野外考察资料和参考数据;利用马尔科夫随机场融合空间上下文信息、降尺度NDVI时序数据生成技术发展了一套基于遥感信息变化自动检测与一级类更新技术;基于多源遥感数据的光谱、时相和纹理信息以及生态、气候地理分区等辅助信息,发展多源遥感信息与地学知识复合应用的地表覆盖二级类信息分类技术方法;面向地表覆盖精细化制图的网络化检核和验证需求,研究了异质数据的服务化集成技术。

关键词：全球地表覆盖精细化分类变化检测更新网络化验证与检核

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30m全球地表覆盖遥感分类方法初探

30m全球地表覆盖遥感分类方法初探

第四届“测绘科学前沿技术论坛”

作者：陈利军陈军廖安平何超英国家基础地理信息中心

关键词：全球地表覆盖遥感制图层次分类策略

来源： cnki会议评论

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全球30m地表覆盖遥感制图的总体技术

测绘学报 2014年第6期43卷 551-557页

作者：陈军陈晋廖安平曹鑫陈利军陈学泓彭舒韩刚张宏伟何超英武昊陆苗国家基础地理信息中心北京100830 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875

针对全球30m分辨率地表覆盖遥感制图这一世界性难题,提出了以多源影像最优化处理、参考资料服务化整合、覆盖类型精细化提取、产品质量多元化检核为主线的总体研究思路,研发了影像几何与辐射重建、异质异构服务化集成、对象化分层分类... 详细信息

针对全球30m分辨率地表覆盖遥感制图这一世界性难题,提出了以多源影像最优化处理、参考资料服务化整合、覆盖类型精细化提取、产品质量多元化检核为主线的总体研究思路,研发了影像几何与辐射重建、异质异构服务化集成、对象化分层分类、知识化检核处理等主体技术方法;用于制定了相应数据产品规范、生产技术规范,研发了多项生产型软件,用于研制了2000和2010两个基准年的全球30m地表覆盖数据产品,将空间分辨率提高了1个数量级。

关键词：全球地表覆盖遥感制图 30m分辨率对象化分层分类服务化集成

全球30 m分辨率人造地表覆盖数据集(2010)的内容与研发

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全球变化数据学报（中英文） 2017年第2期1卷 136-148,155-167页

作者：陈军廖安平陈利军张宏伟何超英彭舒武昊张委伟李然郑新燕梅洋陆苗鲁楠康睿邢华侨刘丽芬韩刚王京杨爱玲孙丽梅宋昊陈卫平周晓敏夏露蒋红兵霍健张艳刘无敌李雨鲜翟亮桑会勇国家基础地理信息中心北京100830 国信司南(北京)地理信息技术有限公司北京100048 黑龙江基础地理信息中心哈尔滨150086 国家测绘局第一航测遥感院西安710054 四川省遥感信息测绘院成都610100 中国测绘科学研究院北京100830

全球30 m分辨率人造地表覆盖数据集(2010)是国家基础地理信息中心领衔的团队自2009-2014年研发的数据集。该数据集是全球30 m分辨率土地覆盖数据集(2010)的一部分,是反映人类居住、工矿、商业、交通等用地类型和人类生活场所、操作空间... 详细信息

全球30 m分辨率人造地表覆盖数据集(2010)是国家基础地理信息中心领衔的团队自2009-2014年研发的数据集。该数据集是全球30 m分辨率土地覆盖数据集(2010)的一部分,是反映人类居住、工矿、商业、交通等用地类型和人类生活场所、操作空间和工程的载体的数据集。人造地表覆盖类型的空间分布客观地反映了人类社会的资源配置、产业布局和经济状况。本文论及的数据集依托全球地表覆盖遥感制图项目,包括9,907景美国陆地资源卫星(Landsat)TM5、ETM+多光谱影像数据和2,640景环境减灾卫星(HJ-1)多光谱影像数据。在基于卫星遥感数据基础上的土地覆盖分类信息提取过程中,人造地表覆盖类型的识别和信息提取是最复杂的。其主要原因是人造地表覆盖多以复合像元、镶嵌交错、零碎分散等方式布局。全球30 m分辨率人造地表覆盖数据集(2010)的研发是根据人造地表覆盖在卫星遥感影像上反映的光谱、形态特征的多样性和复杂性,综合利用现有的分类技术,将像元分类器、对象分割和知识化判别有机结合,采取了基于"像元-对象-知识"的POK(Pixel-Object-Knowledge)分类方法完成。该数据经过部分地区的抽样检验,全部数据8 GB。为了便于用户获取和网络共享,数据集采用分幅方式组织数据文件。分幅规则为在南北纬60°区域内按照5°(纬度)×6°(经度)分幅,计674个数据文件组;在北纬60°至80°区域内,按照5°(纬度)×12°(经度)进行分幅(南极大陆没有包括在内),计76个数据文件组。按奇数6°带的中央经线进行投影。全球数据总计分成750幅,即组成750个数据文件组,每个数据文件组包含了4个数据文件,它们分别是:(1)实体数据文件(Geo TIFF栅格数据格式);(2)坐标信息文件(TIFF WORD格式);(3)分类基础影像接图表文件,记录分类所用的主要影像每景范围及获取时间的矢量图层文件(Shapefile格式);(4)元数据文件(XML格式)。此外,数据集中包括一个附件数据文件,该文件列出759个数据文件组包括的数据文件名称、对应的地理坐标和分带编码等信息。全球变化科学研究数据出版系统和天地图系统提供开放、公益性下载服务。

关键词：全球地表覆盖人造地表 30 m分辨率 POK方法 2010年

基于GlobeLand30的全球城乡建设用地空间分布与变化统计分析

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测绘学报 2015年第11期44卷 1181-1188页

作者：陈军陈利军李然廖安平彭舒鲁楠张宇硕国家基础地理信息中心北京100830 西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都611756 北京师范大学地理学与遥感科学学院北京100875

城乡建设用地分布与变化是人类活动的直观标志和生态足迹,在环境变化研究、地理国(世)情监测和可持续发展研究等方面发挥着重要作用。以往人们对一些城市、区域或国家的城乡建设用地分布与变化进行过较为深入系统的研究,但在全球尺度上... 详细信息

城乡建设用地分布与变化是人类活动的直观标志和生态足迹,在环境变化研究、地理国(世)情监测和可持续发展研究等方面发挥着重要作用。以往人们对一些城市、区域或国家的城乡建设用地分布与变化进行过较为深入系统的研究,但在全球尺度上,这方面研究尚为空白。本文是利用我国自主研制的世界上首套30m空间分辨率全球地表覆盖数据集GlobeLand30的人造地表数据层,首次开展了全球城乡建设用地的空间分布及变化的统计分析。它采用用地面积、构成占比和增量占比等主要指标,统计全球范围内城乡建设用地的空间分布及2000年至2010年10年间的变化,重点分析了2010年全球、各大洲及主要国家的城乡建设用地分布现状与地域差异,2000年至2010年全球、主要国家的建设用地变化以及其主要土地来源。研究结果表明,2010年全球城乡建设用地总面积为118.75×104km2,占全球陆表面积的0.88%;2000年至2010年全球城乡建设用地面积增加了5.74×104 km2,变化率为5.08%,其中,中国和美国新增城乡建设用地约占全球的一半;新增城乡建设用地占用最多的是耕地,占总量的50.26%。这些为研究全球陆表人类活动的空间分布特征与变化趋势提供了翔实的信息和知识。

关键词： GlobeLand30 全球地表覆盖城乡建设用地空间格局时空变化统计分析

全球30m分辨率陆表水域数据集(2010)内容与研发

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全球变化数据学报（中英文） 2017年第1期1卷 27-39,150-162页

全球30 m分辨率陆表水域数据集(2010年)(GlobeLand30-WTR2010)是由国家基础地理信息中心领衔于2010-2013年间研发的数据产品,它是中国政府于2014年9月将其捐赠给联合国(2014年9月)的全球30m分辨率土地覆盖数据集(2010)中关于陆表水域内... 详细信息

全球30 m分辨率陆表水域数据集(2010年)(GlobeLand30-WTR2010)是由国家基础地理信息中心领衔于2010-2013年间研发的数据产品,它是中国政府于2014年9月将其捐赠给联合国(2014年9月)的全球30m分辨率土地覆盖数据集(2010)中关于陆表水域内容的数据集。本文论及的数据集依托全球地表覆盖遥感制图项目,数据集是在全球优选(无云或少云)的2010年及前后1-2年间30m空间分辨率的美国陆地资源卫星(Landsat)TM5、ETM+多光谱影像数据9907景和中国环境减灾卫星(HJ-1)多光谱影像数据2640景数据基础上,利用基于像元的水域综合提取、面向对象的图斑处理和人机交互的数据优化等遥感提取方法、部分地区数据经过抽样检验最终完成。为便利获取和网络共享,数据集采用分幅方式组织数据文件。分幅规则为在南北纬60o区域内按照5°(纬度)×6°(经度)分幅,计648个数据文件组;在北纬60o至80o区域内,按照5°(纬度)×12°(经度)进行分幅(南极大陆没有包括在内),计111个数据文件组;按奇数6°带的中央经线进行投影。全球数据总计759个数据文件组,每个数据文件组包含了4个数据文件,它们分别是:(1)实体数据文件(GeoTIFF栅格数据格式);(2)坐标信息文件(TIFFWORD格式);(3)分类基础影像接图表文件(记录分类所用的主要影像每景范围及获取时间的矢量图层文件)和(4)元数据文件(XML格式)。此外,数据集中包括一个附件数据文件,该文件列出759个数据文件组包括的数据文件名称,对应的地理坐标和分带编码等信息。总数据量为8 GB。全球30 m分辨率陆表水域数据集(2010年)实体数据已经于2014年12月在全球变化科学研究数据出版系统出版。

关键词：全球地表覆盖陆表水域 30 m分辨率分类方法遥感制图 2010年