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森林年龄遥感估算和应用研究进展

遥感学报 2025年第1期29卷 70-82页

作者：马勤张旭袁敬毅龚梓彤商荣程凯陈茂龙谭启昀居为民南京师范大学地理科学学院南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心福建师范大学地理科学学院湿润亚热带生态—地理过程教育部重点实验室北京大学遥感与地理信息系统研究所马来西亚理科大学人文学院地理系地理信息组北京远度互联科技有限公司南京大学国际地球系统科学研究所

林龄是决定森林碳汇能力及其变化趋势的关键因子。定量刻画林龄的时空差异是预估森林生态系统碳源汇变化趋势的重要环节。传统林龄调查仅限于森林样地，随着遥感技术的发展，其估算范围扩展到区域及全球尺度。与林龄相关的研究在林学、... 详细信息

林龄是决定森林碳汇能力及其变化趋势的关键因子。定量刻画林龄的时空差异是预估森林生态系统碳源汇变化趋势的重要环节。传统林龄调查仅限于森林样地，随着遥感技术的发展，其估算范围扩展到区域及全球尺度。与林龄相关的研究在林学、生态学、地学等领域也日益受到广泛关注。本文综合论述了自2000年以来，林龄的估算方法及其应用前景的研究进展。基于遥感的林龄估算方法主要分为：光谱纹理信号反演、时间序列变化检测、树高生物量生长方程模拟3大类。光谱纹理信号反演方法简单，但饱和效应明显且精度有限；时序变化检测精度较高，但只适用于有连续遥感观测的中幼林。基于树高生物量生长方程的方法拓宽了林龄估算的限度，但估算精度对生长方程及输入参数非常敏感。因此，综合多源数据、结合多模型方法已成为林龄估算的主流策略，并成功用于中国、加拿大等国家的高分辨率林龄制图。大范围的林龄数据在森林碳循环模拟、生物多样性评估、林业经营与管理等方面有着广阔的应用前景。针对林龄遥感估算，当前亟需完善并更新森林样地数据集，充分挖掘多源、多时空遥感信息，并着力提升估算模型的可迁移性和普适性；以进一步提高林龄估算的精度和效率，从而为林龄相关的研究提供更加全面、可靠的数据和技术支持。

关键词：遥感森林年龄树高生物量碳循环变化检测生长方程森林管理生物多样性

城市火灾隐患时空规律挖掘——以深圳市光明区为例

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北京大学学报(自然科学版) 2025年第1期61卷 99-110页

作者：程楚云邬伦田原廖聪张建学曹晓澄邓杨兰朵马睿平北京大学遥感与地理信息系统研究所北京100871 空间信息集成与3S工程应用北京市重点实验室北京100871 中规院(北京)规划设计有限公司北京100044

针对城市网格化管理形成的城市火灾隐患数据,基于火灾管理防范措施前置化的迫切需求,提出一套城市火灾隐患的时空规律挖掘框架。此框架采用时空分治理念,首先探究不同时空尺度下火灾隐患的空间分布模式,获得空间分布相似样本集合;然后... 详细信息

针对城市网格化管理形成的城市火灾隐患数据,基于火灾管理防范措施前置化的迫切需求,提出一套城市火灾隐患的时空规律挖掘框架。此框架采用时空分治理念,首先探究不同时空尺度下火灾隐患的空间分布模式,获得空间分布相似样本集合;然后基于存在时空分异的火灾隐患数据,进一步探索时空尺度下的隐患共生模式和滞后影响。以深圳市光明区9类典型火灾隐患为实例开展实证研究,发现深圳市光明区火灾隐患存在4组时空分布相似组合,其模式在不同时空尺度下均得到验证;进一步的时空分布相似性挖掘表明,隐患组合间存在共生关系,部分隐患组合间存在滞后影响关系。研究结果表明该框架适用于城市火灾隐患时空分布相似模式的分析和挖掘,可以输出类间共生、时空相似和滞后性等分析结论,为后续机理研究和火灾防治等工作提供技术支撑。

关键词：城市火灾隐患时空规律分析隐患共生和滞后城市网格化管理灾害防治

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自然资源遥感智能解译中复杂场景样本抽样方法研究

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地球信息科学学报 2025年第2期27卷 331-349页

作者：李连发高茜琳贺伟陈淼淼杨晓梅王志华张俊瑶刘晓亮中国科学院地理科学与资源研究所地理信息科学与技术全国重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049

【目的】随着遥感分类解译技术的发展,复杂场景下自然资源遥感智能解译已成为研究的焦点。在这一背景下,遥感样本的获取和选择对提高解译的准确性和可靠性至关重要。我国地形地貌多样,气象条件复杂,地表结构细碎,导致复杂地表具有时空... 详细信息

【目的】随着遥感分类解译技术的发展,复杂场景下自然资源遥感智能解译已成为研究的焦点。在这一背景下,遥感样本的获取和选择对提高解译的准确性和可靠性至关重要。我国地形地貌多样,气象条件复杂,地表结构细碎,导致复杂地表具有时空分异性,直接影响遥感样本的选择和质量。传统抽样方法所选样本对总体特征的代表性较差,进而影响解译效果。【方法】为解决这一问题,本研究总结了遥感分类标记样本抽样方法、多尺度形态转换扩充样本以及标记样本质量评估的关键要点,从理论上阐述了样本优选以减少偏差的必要性,并提出了基于地表复杂度的分区/层和加权样本优化方法。该方法通过考虑地形的复杂性和多样性,优化了样本的抽样过程,减少了因抽样偏差带来的解译误差。【结果】通过遵循这些要点和技术,可以获得高质量且有强代表性的标记样本,从而提高遥感分类建模解译精度和/或效益。本研究总结了3个基于复杂度的样本优选的实验结果,并为未来遥感智能解译技术的发展提供了坚实的理论和技术基础。【结论】这项研究对于通过样本优选推动复杂场景下遥感自然资源分类建模及智能解译的研究和实际应用具有重要的参考价值。

关键词：遥感智能解译自然资源优化样本抽样设计形态转换复杂场景

制图级矢量要素遥感智能解译的研究进展与展望

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地球信息科学学报 2025年第2期27卷 285-304页

作者：刘帝佑孔赟珑陈静波王晨昊孟瑜邓利高邓毓弸张正宋柯王志华初启凤中国科学院空天信息创新研究院国家遥感应用工程技术研究中心北京100094 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京101408 中国科学院地理科学与资源研究所地理信息科学与技术全国重点实验室北京100101 黑龙江地理信息工程院哈尔滨150086

【意义】制图级矢量要素提取是遥感智能解译可直接应用于真实场景的关键前提。【分析】尽管遥感观测技术和深度学习在遥感影像解译中取得了显著进步,但生产满足业务需求的矢量要素仍依赖大量人工目视解译和人机交互后处理。【进展】本... 详细信息

【意义】制图级矢量要素提取是遥感智能解译可直接应用于真实场景的关键前提。【分析】尽管遥感观测技术和深度学习在遥感影像解译中取得了显著进步,但生产满足业务需求的矢量要素仍依赖大量人工目视解译和人机交互后处理。【进展】本文基于公众测绘产品生产等业务场景的实际数据需求,深入分析了大量业务场景中遥感影像解译的不同地物矢量要素的规则约束,初步定义了能够直接满足行业需求的“制图级矢量要素”。围绕该定义,从矢量类型,地物形状,边界定位,面积、长度、宽度和角度大小,拓扑约束以及邻接约束这9个维度对制图级矢量要素规则集内容进行了归纳和分析,并从类别属性、位置准确性、拓扑准确性以及综合取舍合理性4个方面梳理了制图级矢量要素的评价方法。随后,重点回顾了基于深度学习提取矢量要素的分割后处理、迭代式和并行式3类方法,分析它们的基本思路、提取矢量的特点与精度、灵活性以及计算效率等方面的优劣与异同,概括了当前面向制图级矢量要素遥感智能解译方法在制图级解译能力、制图级规则耦合以及遥感可解译性方面的不足。【展望】最后,从构建广泛且开放的制图规则集、构建并共享制图级矢量要素样本集、发展面向多要素的制图级矢量要素提取框架、探索多模态耦合语义规则潜力等方面对制图级矢量要素智能解译的未来研究方向进行了展望。

关键词：矢量要素提取制图级矢量遥感影像深度学习制图级规则集规则知识耦合遥感智能解译

面向城市雨洪模拟的地表汇流特性DEM增强表达

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地球信息科学学报 2025年第2期27卷 491-506页

作者：李海洋吕朋超江岭梁明黄敏敏杨灿灿张大鹏安徽大学资源与环境工程学院合肥230601 滁州学院地理信息与旅游学院滁州239000 安徽省实景地理环境重点实验室滁州239000 安徽省遥感与地理信息工程研究中心滁州239000

【目的】数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)作为城市雨洪模拟中不可或缺的输入驱动,很大程度上决定了模拟精度。然而,现有研究大多数注重地表高程表达,忽略了地表汇流特性对积水扩散过程的影响。尤其在复杂城市地形环境中,传... 详细信息

【目的】数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)作为城市雨洪模拟中不可或缺的输入驱动,很大程度上决定了模拟精度。然而,现有研究大多数注重地表高程表达,忽略了地表汇流特性对积水扩散过程的影响。尤其在复杂城市地形环境中,传统DEM难以充分捕捉汇流特性,导致模拟精度受到制约。【方法】本文提出了一种基于城市地形对象汇流特性的DEM增强表达方法。该方法从形态特征和水文特征角度分析城市地形对象的汇流特性,系统解析城市地形对象间的汇流关系,根据汇流关系约束将汇流特性有效融入传统DEM,从而增强DEM对地表汇流特性的表达能力。【结果】本文选取南京市鼓楼区作为研究区,基于SWMM模型和有源扩散算法进行雨洪数值模拟,验证DEM增强表达效果,结果表明:(1) DEM增强表达后,研究区内10.78%栅格的流向发生变化,主要分布在地形对象及其边缘;增强DEM的标准差、变异系数等指标均明显优于原始DEM;(2)较基于原始DEM的模拟结果,基于增强DEM的雨洪模拟积水面积减少,平均积水深度增加,能够更准确地捕捉地形特征对径流路径和积水分布的影响,模拟结果更接近实际情况。【结论】本文提出的DEM增强方法能够有效表达城市地表的汇流特性,提高了积水扩散模拟结果的合理性,为城市雨洪的精细化模拟提供了技术支持。

关键词： DEM 增强表达城市地形城市地形对象形态特征水文特征汇流特性雨洪数值模拟

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低空经济时代地理信息科技发展的机遇和挑战

地球信息科学学报 2025年第1期27卷 1-9页

作者：廖小罕黄耀欢刘霞中国科学院地理科学与资源研究所地理信息科学与技术全国重点实验室北京100101 中国地理信息产业协会无人机应用与管控工作委员会北京100053 中国民航局低空地理信息与航路重点实验室北京100101 北京清源四维科技有限公司北京100015 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

【意义】低空经济作为新质生产力代表,正逐渐成为推动经济增长的新引擎。低空经济以低空空域资源开发利用为基础,在给地理信息科技带来发展机遇的同时也对其提出了全新的挑战。【进展与分析】本文首先对低空经济下低空空域资源划分以及... 详细信息

【意义】低空经济作为新质生产力代表,正逐渐成为推动经济增长的新引擎。低空经济以低空空域资源开发利用为基础,在给地理信息科技带来发展机遇的同时也对其提出了全新的挑战。【进展与分析】本文首先对低空经济下低空空域资源划分以及典型无人机应用场景进行了介绍,进而分析了地理信息科技将在空域资源精细化利用与低空环境构建、空中交通新型基础设施规划建设运行、无人机安全高效运行与运营监管等低空经济关键环节具有广泛应用前景,指出地理信息产业也将面临新的技术融合与创新、市场需求增长、政策支持与产业引导、产业升级与转型等发展机遇。【展望】本文简要分析了地理信息科技支撑低空经济发展所面临的时空升维、地图和位置服务、高频次迅捷数据获取体系、全时全域能力和泛在智能化技术等挑战,这些也将成为地理信息科技未来可以发展和突破的方向。

关键词：低空经济地理信息科技地理信息产业发展机遇挑战

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地理空间智能预测研究进展与发展趋势

地球信息科学学报 2025年第1期27卷 60-82页

作者：王培晓张恒才张岩程诗奋张彤陆锋中国科学院地理科学与资源研究所地理信息科学与技术全国重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 香港中文大学太空与地球信息科学研究所中国香港999077 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079 政务大数据应用省部共建协同创新中心福州350003

【意义】预测是地理空间人工智能(Geospatial Artificaial Intelligence,GeoAI)重要研究方向,也是测绘地理信息技术与人工智能技术深度融合、智能化创新的关键,支撑空间智能技术走向广域多样化应用场景落地应用。【进展】本文回顾了地... 详细信息

【意义】预测是地理空间人工智能(Geospatial Artificaial Intelligence,GeoAI)重要研究方向,也是测绘地理信息技术与人工智能技术深度融合、智能化创新的关键,支撑空间智能技术走向广域多样化应用场景落地应用。【进展】本文回顾了地理空间智能预测的技术发展历史,综述了基于统计学习、深度学习及生成式大模型的智能预测模型,阐述了智能预测模型中的时空依赖关系嵌入机制,解耦了时间关系建模、空间关系建模及时空关系建模等通用计算算子。【挑战与展望】本文总结归纳了智能预测模型在标注数据稀疏、可解释性缺失、泛化能力匮乏、模型压缩轻量化及模型高可靠性不足等挑战,思考并提出了地理空间智能预测技术未来4个发展趋势与研究方向:耦合多算子的可配置通用空间智能预测平台、融合多模态知识的生成式预测模型、先验指导的深度学习智能预测模型,以及地理空间智能预测模型拓展地球系统深度预测应用领域。

关键词：地理空间人工智能时空预测时空建模深度学习生成模型

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信息化对泛珠三角区域高质量发展的影响——兼论创业活跃度的中介机制

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资源科学 2025年第02期 310-321页

作者：王波韦墨晖蔡迎儿中山大学地理科学与规划学院北京大学深圳研究生院城市规划与设计学院

【目的】信息化是促进高质量发展的重要动力,探究信息化如何影响高质量发展及其路径有着重要意义。【方法】基于2010—2019年泛珠三角区域100个地级及以上城市的面板数据,本文构建空间计量模型,揭示信息化对高质量发展的直接影响与空间... 详细信息

【目的】信息化是促进高质量发展的重要动力,探究信息化如何影响高质量发展及其路径有着重要意义。【方法】基于2010—2019年泛珠三角区域100个地级及以上城市的面板数据,本文构建空间计量模型,揭示信息化对高质量发展的直接影响与空间溢出效应,并运用中介效应模型探究创业活跃度的影响路径。【结果】(1)泛珠三角区域的高质量发展和信息化均呈现出整体提升趋势,但存在明显的时空差异;(2)泛珠三角区域的高质量发展和信息化有空间自相关性,但仅有珠三角城市群产生了高值集聚;(3)信息化能有效促进高质量发展并具有空间溢出效应,并且创业活跃度在其促进作用中具有中介效应;(4)创业活跃度的中介效应存在IT和非IT企业的差异,信息化对IT企业的创业活动产生更大影响。【结论】通过提升创业活跃度,信息化能够促进本地及周边地区的高质量发展。泛珠三角区域应持续推进信息化发展、鼓励创新创业,并充分发挥核心城市的带动作用,实现全域高质量发展。

关键词：信息化创业活跃度高质量发展中介效应泛珠三角区域

粤北山区梯田撂荒空间分异特征与影响机制分析

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农业工程学报 2025年第1期41卷 278-287页

作者：吴钊骏李升发李秀彬宋军杜建会黄康高子雅许承祐广州大学地理科学与遥感学院广州510006 广东省科学院广州地理研究所广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室/广东省地理空间信息技术与应用公共实验室广州510070 中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中山大学地理科学与规划学院广州510275

梯田是山区重要的耕地资源,但随着城镇化进程的推进,梯田撂荒现象愈发显著,揭示梯田撂荒的空间分异特征与影响机制能为山区梯田的可持续利用提供参考与借鉴。该研究构建分布特征指标体系,采用平均最近邻指数、独立样本T检验和二元logist... 详细信息

梯田是山区重要的耕地资源,但随着城镇化进程的推进,梯田撂荒现象愈发显著,揭示梯田撂荒的空间分异特征与影响机制能为山区梯田的可持续利用提供参考与借鉴。该研究构建分布特征指标体系,采用平均最近邻指数、独立样本T检验和二元logistics回归模型,基于土地边际化理论揭示梯田撂荒的分布特征、聚集模式、邻域效应与影响因素,并从“成本—收益”视角总结梯田撂荒的影响机制。结果表明:1)梯田撂荒具有明显的地形和区位梯度分布特征,坡度、高程和耕作高差越大,耕作距离、到最近道路距离越远,且离林地越近的梯田更容易遭到撂荒。2)耕作梯田与撂荒梯田的平均最近邻指数分别为0.295和0.349,两者均具有聚集特性,其中撂荒梯田的聚集程度较低。3)相较于撂荒坡耕地,撂荒梯田具有更强的邻域效应,在距撂荒地10m范围内梯田撂荒率超过60%。4)在地块尺度上,梯田是否撂荒受到梯田地块禀赋的影响,其中地形条件、耕作距离、形状指数等变量与梯田撂荒呈现正相关,梯田质量、地块连片度等变量与梯田撂荒呈现负相关。梯田撂荒的根本原因是城市化导致的农业务工成本上升,而梯田的地块禀赋会影响耕作的成本与收益进而促使农户做出撂荒决策,同时撂荒梯田的邻域效应将形成负反馈机制进一步促使梯田撂荒扩散。

关键词：土地边际化梯田撂荒分布特征聚集特征邻域效应影响机制粤北山区