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地图综合图卷积神经网络点群简化方法

测绘学报 2024年第1期53卷 158-172页

作者：肖天元艾廷华余华飞杨敏刘鹏程武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 地理信息系统教育部重点实验室湖北武汉430079 华中师范大学城市与环境科学学院湖北武汉430079

地图综合是一个多因素影响的复杂决策过程,针对不同场景判断下的综合算子优化选择常规上通过基于规则的方法实施。顾及不同特殊条件影响,这些地图综合规则需要“打补丁”,导致地图综合规则体系越来越复杂,从而失去普适性。人工智能技术... 详细信息

地图综合是一个多因素影响的复杂决策过程,针对不同场景判断下的综合算子优化选择常规上通过基于规则的方法实施。顾及不同特殊条件影响,这些地图综合规则需要“打补丁”,导致地图综合规则体系越来越复杂,从而失去普适性。人工智能技术下的数据驱动综合方案通过机器学习提取典型案例中隐含的综合规则,并迁移到新的数据场景,为处理特殊规则下的地图综合提供了一种思路。本文引入深度学习技术,采用领域知识与数据驱动相结合的策略,提出了一种基于图卷积神经网络的点群自动综合方法。本文方法通过样本训练与深度学习获取不同数据场景下的地图综合知识,同时融入既有规则进行引导,可以更有效地向人工地图综合结果的目标迈进。首先,构建Delaunay三角网,在点群之间建立空间邻域关系,并根据地理空间上下文关联、空间异质性等领域知识计算各个点的特征信息,构造点群的特征向量。其次,引入拓扑自适应图卷积神经网络,构建点群数据自动综合网络模型。试验表明本文方法在局部区域与整体地图上均可以保持原始点群的各项特征,体现在相对数量保持、上下文特征继承、属性特征一致方面均有良好的表达效果。

关键词：地图综合点群 Delaunay三角网图卷积神经网络数据驱动

鄂北低丘岗地乡村三生空间功能耦合协调度时空变化研究——以湖北省广水市长岭镇为例

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长江流域资源与环境 2024年第6期33卷 1354-1368页

作者：杨政琨张雪松雷自耕彭宏杰杨福芳胡秀荣华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室湖北武汉430079 华中师范大学城市与环境科学学院湖北武汉430079

优化村域尺度下三生空间布局,揭示乡村三生空间功能耦合协调度时空变化,是实现乡村振兴与可持续发展的前提。基于村域尺度以地处鄂北低丘岗地的广水市长岭镇为研究区,通过土地利用转移矩阵测算了2000~2020年三生空间时空变化特征,利用... 详细信息

优化村域尺度下三生空间布局,揭示乡村三生空间功能耦合协调度时空变化,是实现乡村振兴与可持续发展的前提。基于村域尺度以地处鄂北低丘岗地的广水市长岭镇为研究区,通过土地利用转移矩阵测算了2000~2020年三生空间时空变化特征,利用耦合协调度模型分析了三生空间功能,并采用地理探测器研究了其主要驱动因素,对鄂北低丘岗地乡村三生空间功能耦合协调度时空变化进行研究,能为后续村域尺度下乡村可持续发展、国土空间治理以及生态环境保护提供更加有效的参考依据。结果表明:(1)2000~2020年广水市长岭镇的生活空间和生产空间呈现由西向北扩张的趋势;(2)2000~2020年广水市长岭镇三生空间耦合协调度处于一个较为稳定的趋势,整体处于中度失调状态;(3)从三生空间功能耦合协调度时空变化的主要驱动因素分析来看,土地利用强度是影响三生空间耦合协调度空间分异的最主要驱动因素,其次是耕地面积占比以及人口密度等次要驱动因素。总体而言,湖北省广水市长岭镇三生空间功能耦合协调度时空变化总体上受人类活动影响较大。

关键词：三生空间耦合协调度时空变化地理探测器长岭镇

基于UTOP的高中地理课堂教学特征对比研究--以“喀斯特地貌”为例

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地理教学 2024年第18期 17-22页

作者：王楠华中师范大学城市与环境科学学院湖北武汉430079

为比较熟手教师和新手教师的课堂教学特点,本研究采用UTOP观察工具,从课堂环境、教学结构、教学实施和教学内容四个维度,对“喀斯特地貌”课堂实录编码赋分。研究结果表明:熟手地理教师各维度的总评分均高于新手地理教师;熟手地理教师... 详细信息

为比较熟手教师和新手教师的课堂教学特点,本研究采用UTOP观察工具,从课堂环境、教学结构、教学实施和教学内容四个维度,对“喀斯特地貌”课堂实录编码赋分。研究结果表明:熟手地理教师各维度的总评分均高于新手地理教师;熟手地理教师和新手地理教师在教学顺序和流畅性方面的差异性较大;熟手地理教师和新手地理教师在课堂互动、教学探究、参与、相关性、交互性方面的得分均较低。本文据此提出以下建议:新手地理教师应理清教学逻辑,练习新课讲授;熟手地理教师和新手地理教师应优化互动形式,构建知识联系和提升跨学科水平。

关键词：高中地理教学特征 UTOP

鄂东北土壤侵蚀时空演变及其影响因子定量评价

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农业资源与环境学报 2024年第1期41卷 61-71页

作者：平耀东田培任茜龚雨薇贾婷惠杨严攀虞悦华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室武汉430079 华中师范大学城市与环境科学学院武汉430079

为定量揭示鄂东北土壤侵蚀时空演变特征及其影响因子的贡献,基于RUSLE模型和2000—2020年遥感影像数据探究土壤侵蚀强度的时空变化,并结合地理探测器模型识别土壤侵蚀主导因子及其交互作用效应。结果表明:2000—2020年鄂东北土壤侵蚀模... 详细信息

为定量揭示鄂东北土壤侵蚀时空演变特征及其影响因子的贡献,基于RUSLE模型和2000—2020年遥感影像数据探究土壤侵蚀强度的时空变化,并结合地理探测器模型识别土壤侵蚀主导因子及其交互作用效应。结果表明:2000—2020年鄂东北土壤侵蚀模数呈波动减小趋势,2020年的土壤侵蚀模数较2000年下降62.82%;侵蚀强度以微度和轻度侵蚀为主,二者面积之和占总侵蚀面积的82%以上;微度侵蚀面积占比上升,轻度、中度、强烈、极强烈和剧烈侵蚀面积占比呈波动下降趋势;中部和东北部土壤侵蚀明显改善,东北部土壤侵蚀模数仍较高;耕地是土壤侵蚀的主要地类,其土壤流失量占总流失量的74.82%~82.42%;15°~35°坡度区间分布着69.33%的极强烈侵蚀土壤和85.55%的剧烈侵蚀土壤;土壤侵蚀影响因子解释力(q值)表现为植被覆盖度>坡度>海拔>土地利用类型>降雨,植被覆盖度是影响鄂东北土壤侵蚀变化的主要因子,植被覆盖度和坡度之间的交互作用对土壤侵蚀强度的解释力最大(32.28%);植被覆盖度小于0.3和坡度大于35°的区域发生土壤侵蚀的风险最高。近20年间鄂东北土壤侵蚀明显改善,这主要得益于封山育林、退耕还林等水土保持措施的实施以及多因子协同治理。

关键词：鄂东北 RUSLE模型土壤侵蚀时空变化地理探测器

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1997-2021年中国教育旅游资源时空演变格局及影响因素研究

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Journal of Resources and Ecology 2024年第3期15卷 754-768页

作者：朱磊胡静徐佳慧李燕楠马志华梁茫茫滕红萍安庆师范大学资源与环境学院安徽安庆246011 华中师范大学城市与环境科学学院武汉430079

运用空间分析技术系统地探讨了中国教育旅游资源的空间演化特征及其影响因素。研究结果表明:(1)教育旅游资源可分为历史遗迹、文博科技场馆、名人故居和文化教育场所四种类型,其中名人故居类所占比例最高,约为35%,文博科技场馆类所占比... 详细信息

运用空间分析技术系统地探讨了中国教育旅游资源的空间演化特征及其影响因素。研究结果表明:(1)教育旅游资源可分为历史遗迹、文博科技场馆、名人故居和文化教育场所四种类型,其中名人故居类所占比例最高,约为35%,文博科技场馆类所占比例最低,仅为15%左右。(2)教育旅游资源呈现凝聚型分布趋势,形成了以京津冀、长三角城市群为高密度核心的“双核结构”。(3)教育旅游资源在空间上呈现不等概率分布,分形特征明显。热点区呈现出从长三角地区逐渐向西部省份扩散,且数量不断增加,冷点区主要分布在我国的西南部地区,数量维持不变,两级分化现象愈发明显。(4)影响教育旅游资源分布的主要因素依次为:政策导向>交通条件>旅游资源禀赋>客源市场>社会文化因素>自然因素。研究结果将有助于中国教育旅游的高质量发展。

关键词：教育旅游资源影响因素时空演化中国

“孤岛效应”:大都市穿孔式收缩空间联系研究——基于武汉青山区的实证

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热带地理 2024年第1期44卷 152-163页

作者：姜文珺王静文高喆北京林业大学园林学院北京100083 华中师范大学城市与环境科学学院武汉430079

以武汉青山区(含化工区)为例,采用定性定量相结合的方式,测度物质和社会空间联系,对大都市穿孔式收缩空间联系展开探讨,并验证其“孤岛效应”的存在。结果表明:1)青山区存在路网可达性低和交通设施不均衡分布等问题,内外物质空间联系相... 详细信息

以武汉青山区(含化工区)为例,采用定性定量相结合的方式,测度物质和社会空间联系,对大都市穿孔式收缩空间联系展开探讨,并验证其“孤岛效应”的存在。结果表明:1)青山区存在路网可达性低和交通设施不均衡分布等问题,内外物质空间联系相对薄弱,是导致“孤岛效应”产生的重要因素;2)青山区存在基础设施弱化且不均衡分布、对外吸引力差及政策层面独立发展等特征,内外社会空间联系相对不足。上述因素间相互影响,共同推动青山区“孤岛效应”的产生;3)因大都市穿孔式收缩常伴随着“孤岛效应”出现,各城市在后续发展过程中应加快推进交通网络连通和公共空间建设,规避空间联系层面的孤立和封闭。同时应重视不均衡发展问题,加快推动区域间合作及人才引进等相关政策落实。

关键词：穿孔型收缩空间联系 “孤岛效应” 大都市空间句法武汉青山区

“共赢”vs.“牺牲”:道德消费叙述框架对消费者算法推荐信任的影响

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心理学报 2024年第2期56卷 179-193页

作者：徐岚陈全崔楠辜红武汉大学经济与管理学院武汉大学组织营销研究中心武汉430072 华中师范大学城市与环境科学学院武汉430079

消费者在做出道德消费选择时,要面对丰富的道德产品,复杂地权衡功利利益和道德利益。算法决策推荐可以减轻道德消费决策的复杂性,但是消费者在涉及道德伦理的权衡决策中对算法存在不信任,因为算法是一种典型的以功利论来处理道德权衡问... 详细信息

消费者在做出道德消费选择时,要面对丰富的道德产品,复杂地权衡功利利益和道德利益。算法决策推荐可以减轻道德消费决策的复杂性,但是消费者在涉及道德伦理的权衡决策中对算法存在不信任,因为算法是一种典型的以功利论来处理道德权衡问题的方式。本研究提出采用“共赢”(vs.“牺牲”)叙述框架对道德消费中的算法推荐信任有积极影响,消费者对功利论式道德观念的接受程度中介了上述积极效应。实验1发现“共赢”(vs.“牺牲”)叙述框架会增加消费者选择算法推荐的意愿。实验2验证了“共赢”(vs.“牺牲”)叙述框架对消费者算法推荐信任的正向影响,以及功利论式道德观念接受度的中介作用。实验3进一步识别了上述影响的边界条件,即道德消费的“共赢”(vs.“牺牲”)叙述框架仅会增强消费者对算法替代型决策推荐的信任,但是并不会改变消费者对于算法增强型决策推荐信任。

关键词：道德消费算法推荐道义论功利论框架效应

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一种曲线数据压缩的自编码器神经网络方法

测绘学报 2024年第8期53卷 1634-1643页

作者：刘鹏程马宏然周洋邵子芹华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室湖北武汉430079 华中师范大学城市与环境科学学院湖北武汉430079

矢量空间数据的压缩是减少存储空间及节省网络传输带宽最直接有效的途径。本文利用自编码器神经网络构建了一种面向矢量曲线数据的压缩和解压模型。该模型针对不同规模和复杂度的曲线数据,首先进行分段和重采样处理进而规范化输入向量,... 详细信息

矢量空间数据的压缩是减少存储空间及节省网络传输带宽最直接有效的途径。本文利用自编码器神经网络构建了一种面向矢量曲线数据的压缩和解压模型。该模型针对不同规模和复杂度的曲线数据,首先进行分段和重采样处理进而规范化输入向量,然后通过优化自编码器结构和调整损失函数实现了高精度的压缩解码模块,最后通过弧段数据的坐标闭合差分配确保了数据的稳定性。对山西、湖南、江西3省的1∶100万县级弧段进行了压缩和还原试验,分析发现:数据还原精度随压缩率变小而变小,当压缩率小于35%后,数据还原精度呈波动趋势,25%为满足精度要求的适宜压缩率。比较傅里叶级数及贝塞尔曲线拟合方法发现本文模型压缩精度和处理速度在一定的压缩率范围内存在优势,同时该模型说明了深度学习在提取空间要素几何特征方面有一定的潜力。

关键词：自编码器矢量空间数据压缩线要素化简地图综合

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AI助教赋能地理项目式学习的应用场景与实践

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地理教学 2024年第9期 24-29页

作者：程健邹盛玮陈实华中师范大学人工智能教育学部武汉430079 华中师范大学城市与环境科学学院武汉430079

生成式人工智能因其普适性、进步性和创新性,在教育领域引起了广泛关注。AI助教作为生成式人工智能的创新应用,具备卓越的技术能力。本文首先分析了AI助教的功能特点,结合当前地理项目式学习所面临的困境,指出AI助教潜在的应用场景。最... 详细信息

生成式人工智能因其普适性、进步性和创新性,在教育领域引起了广泛关注。AI助教作为生成式人工智能的创新应用,具备卓越的技术能力。本文首先分析了AI助教的功能特点,结合当前地理项目式学习所面临的困境,指出AI助教潜在的应用场景。最后以“设计太空旅行手册”为案例,展示了AI助教在地理项目式学习中的应用过程,对其局限性和优化策略进行了说明,旨在为教学的数字化转型提供新的思路和方法。

关键词： AI助教地理项目式学习应用场景实践案例