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基于图结构的空间同位模式挖掘

测绘学报 2024年第4期53卷 724-735页

作者：王靖涵艾廷华吴昊徐海江栗广岳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 测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

空间同位模式反映了不同地理要素分布的依存关系,是地理学第一定律的体现,也符合空间大数据分析重在揭示事物关联特征的目标。空间同位模式挖掘需要顾及空间分布耦合机制,探测空间邻近关系及基于支持度等指标分析高频共生模式。现有方... 详细信息

空间同位模式反映了不同地理要素分布的依存关系,是地理学第一定律的体现,也符合空间大数据分析重在揭示事物关联特征的目标。空间同位模式挖掘需要顾及空间分布耦合机制,探测空间邻近关系及基于支持度等指标分析高频共生模式。现有方法多在判定邻近关系的同时搜索共生模式,导致在挖掘高阶共生模式时需要实时修正几何邻近关系,在复杂系统下丧失计算过程的灵活性。考虑到图数据蕴含的拓扑连接信息与空间同位模式相契合,本文提出一种基于图结构的空间同位模式挖掘方法。该方法一步完成几何上的邻近关系探测,然后在图数据库中通过子图搜索完成逻辑上的同位模式判别。首先,基于Delaunay三角网构建自适应邻接图,利用自适应邻接过滤器删除无效连接。然后,通过候选子图的不断连接、剪枝、生长,逐步从N元递推获取N+1元候选同位模式。最后,通过计算支持度指标并与预定义阈值比较以确定空间同位模式。本文基于不断生长迭代的图遍历思想提升了空间同位模式挖掘面向更复杂的空间场景的普适性。试验表明本文方法具备高效的挖掘能力,相较传统算法,在多元空间同位模式的挖掘任务中效果更优。

关键词：空间同位模式自适应邻接图图遍历 Apriori算法

台风干扰海岸林受损及灾后恢复的影响因素研究进展

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生态学报 2024年第1期44卷 1-17页

作者：杜建会陈嘉健李升发中山大学地理科学与规划学院广州510275 广东省科学院广州地理研究所广东省地理空间信息技术与应用公共实验室广州510070 广东省遥感与地理信息系统重点实验室广州510070

随着气候变暖,台风登陆的强度及频率均呈增加趋势,其对海岸森林的影响也日益严重,从而危及沿海生态安全。但因台风登陆的不确定性、海岸森林恢复的滞后性和数据源受限等影响,当前对台风后海岸森林受损及灾后恢复的影响因素研究仍存在很... 详细信息

随着气候变暖,台风登陆的强度及频率均呈增加趋势,其对海岸森林的影响也日益严重,从而危及沿海生态安全。但因台风登陆的不确定性、海岸森林恢复的滞后性和数据源受限等影响,当前对台风后海岸森林受损及灾后恢复的影响因素研究仍存在很大的不确定性。台风登陆导致海岸森林枝叶脱落、树干折断和根系裸露等,受树种特征(冠层、树干和根系),林分结构(密度、组成),立地条件(地形、土壤)和台风特征(强度、频率)等影响,海岸森林在不同研究尺度的受损存在明显的空间异质性,单一因素难以完全解释台风后海岸森林的受损格局。台风后部分海岸森林因受损严重而死亡,其余仍以种子萌发、幼苗/幼树生长或萌生更新的方式持续恢复。海岸森林在灾后的恢复周期从几个月到几十年不等,其具体时长与树种更新策略(实生、萌生),森林类型(人工林、天然林),树木受损程度(轻度、重度)及区域水热条件(水分、热量)等有关。未来仍需借助多源遥感数据,并结合台风后的固定样方调查、野外采样和室内样品分析,对海岸森林的受损和恢复格局开展多时空尺度研究,阐明不同受损程度下树木的水分传输和光合产物分配过程及其差异,全面揭示台风干扰对海岸森林的影响机制。

关键词：海岸森林台风受损程度恢复周期影响因素

珠三角高科技企业与香港科技创新赋能的关联特征及影响因素

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地理学报 2024年第6期79卷 1521-1539页

作者：许吉黎叶嘉安林初昇刘行健杨帆罗子昕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州510070 香港大学城市规划与设计系中国香港999077 香港大学地理系中国香港999077 中山大学地理科学与规划学院广州510006

珠三角与香港跨境区域创新系统建设是粤港澳大湾区迈向国际科技创新中心的重要支撑。本文聚焦珠三角高科技企业使用香港科技创新功能及要素的特征,集成客观视角下企业社会经济属性和主观视角下利益相关者合作动机以揭示影响因素。研究表... 详细信息

珠三角与香港跨境区域创新系统建设是粤港澳大湾区迈向国际科技创新中心的重要支撑。本文聚焦珠三角高科技企业使用香港科技创新功能及要素的特征,集成客观视角下企业社会经济属性和主观视角下利益相关者合作动机以揭示影响因素。研究表明:①香港地区对珠三角高科技企业的科创功能供给主要体现在“一国两制”框架制度优势的市场拓展、国际化运营和企业融资,投资创业退居相对次要位置,科创要素的供需关联性由强到弱分别是生产性服务、劳动力和科技;②港资、较大规模和创立年限更久的珠三角高科技企业更倾向使用香港科创要素,内资、中小规模和新创企业对香港科创要素的需求呈减弱态势;③香港地区劳动力、科技和生产性服务供给的优势体现在竞争力、国际接轨和国际视野,劣势在于高成本、粤港相互了解有待深化和合作机制不够健全;④宏观层面全球和国家新经济格局下香港地区的功能转型、中观层面“一国两制三关”跨境区域特性、微观层面企业异质性之间的多层级互动影响珠三角高科技企业与香港科技创新赋能的关联特征。

关键词：区域创新系统高科技产业粤港澳大湾区一国两制珠江三角洲香港地区

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滑坡位移预测模型补充评价方法

北京大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 513-520页

作者：田原常啸寅赵文祎程楚云 Bronte Scheuer 邓杨兰朵马睿平张建学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 中国地质环境监测院北京100081

针对目前滑坡位移预测模型评价方法中总体性指标区分能力不足,以及对滑坡高风险期预测效果评价不准确等问题,设计滑坡位移预测模型快速位移期综合误差(CERDP)和峰值预测误差(PPE)两个补充评价指标以及对应的补充评价技术流程。基于滑坡... 详细信息

针对目前滑坡位移预测模型评价方法中总体性指标区分能力不足,以及对滑坡高风险期预测效果评价不准确等问题,设计滑坡位移预测模型快速位移期综合误差(CERDP)和峰值预测误差(PPE)两个补充评价指标以及对应的补充评价技术流程。基于滑坡监测数据的实例研究表明,所提补充评价指标和应用流程合理可行,可以有效地应对均方根误差(RMSE)等指标差异不显著带来的评价不准确问题,遴选出总体性能可靠,在风险时段和最高风险时点表现更好的模型,为滑坡风险管理工作提供有效的技术支持。

关键词：滑坡位移预测模型评价指标补充评价快速位移期位移峰值

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叙事地图的要素及组织:基于电子游戏“要素-结构-场景”架构的视角

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测绘学报 2024年第5期53卷 967-980页

作者：应申徐雅洁李玉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 自然资源部数字制图与国土信息应用重点实验室湖北武汉430079

信息通信技术背景下,地图的对象空间从二元空间拓展到三元空间,信息空间的出现给地图学带来的一系列挑战,由地图投影、制图综合、符号系统构成的传统制图学经典理论框架已难以满足元宇宙、虚实融合和人机物融合等带来的空间刻画需求。... 详细信息

信息通信技术背景下,地图的对象空间从二元空间拓展到三元空间,信息空间的出现给地图学带来的一系列挑战,由地图投影、制图综合、符号系统构成的传统制图学经典理论框架已难以满足元宇宙、虚实融合和人机物融合等带来的空间刻画需求。针对目前叙事地图的理论框架大多面向传统的地图媒介和形式,本文以“要素-结构-场景”为架构探讨了叙事地图在新时代背景和数字载体下的组织形式。明确叙事要素是叙事地图构建的基础,叙事结构为叙事要素提供组织形式,叙事场景为叙事地图的叙事要素和叙事结构的呈现提供载体。鉴于地理环境类电子游戏具有天然的叙事性,本文通过该类游戏对“要素-结构-场景”这一框架进行了例证,旨在为信息通信时代下叙事地图的应用和实践提供理论基础。

关键词：叙事地图电子游戏地图学要素结构场景时空性

地球表层系统开放科学数据目录关联网络构建研究进展

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地球信息科学学报 2024年第4期26卷 866-880页

作者：邱芹军郝孟璂谢忠陶留锋李伟杰王洋刘建东中国地质大学(武汉)计算机学院武汉430074 地理信息系统国家地方联合工程实验室武汉430074 中国地质大学(武汉)地质探测与评估教育部重点实验室武汉430074

快速发现、挖掘并利用海量地球表层系统(以下简称“地表系统”)开放科学数据,是大数据时代下地表系统开放科学数据共享新的发展趋势和前沿研究方向。地表系统开放科学数据具有组织分散、多源异构、多模态、多类型等特性,通常以专题共享... 详细信息

快速发现、挖掘并利用海量地球表层系统(以下简称“地表系统”)开放科学数据,是大数据时代下地表系统开放科学数据共享新的发展趋势和前沿研究方向。地表系统开放科学数据具有组织分散、多源异构、多模态、多类型等特性,通常以专题共享网站、数据服务、元数据、期刊论文(特别是数据论文)等形式存在,研究发展适应不同模态的地表系统开放数据挖掘方法、分析其共享质量是充分利用这些数据的关键科学问题。关联网络为地表系统开放科学数据的语义互联和知识发现提供了有力的支撑,其以元数据URI(Uniform Resource Identifier)为节点,元数据间的语义关系为边,节点间关联性的强弱作为边的值。本文从地表系统开放科学数据关联网络构建角度出发,对其发展现状、基本特征和构建技术进行了调研与分析。首先选取国内外典型关联网络和相关文献作为研究对象,根据所选取的9个主流关联网络和200余篇相关文献,从关联网络的基本特征和构建技术2个方面进行比较分析。在基本特征方面,分析了关联网络的数据来源、自动化程度和更新方式;在构建技术方面,介绍了关联指标的选择,讨论了地表系统开放科学数据特征的提取、表示和计算方法。最后提出了未来地表系统关联网络构建的建议,包括构建高质量、全覆盖的地表系统开放科学数据本体、考虑顾及“时间-空间-内容”地学知识复杂关系及推理、建立面向多语言的地表系统开放科学数据关联网络方法以及提升地表系统开放科学数据关联网络应用成效等。

关键词：地球表层系统关联网络数据目录特征计算元数据共享程度评价数据本体关联指标

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新疆地区植被覆盖度时空变化及其影响因素分析

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植物生态学报 2024年第1期48卷 41-55页

作者：吴瀚白洁李均力古丽•加帕尔包安明中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲国家重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆遥感与地理信息系统应用重点实验室乌鲁木齐830011

新疆作为我国西北生态安全屏障的核心区域,生态环境状况和质量的格局变化和影响机制一直备受关注。该研究基于2003-2020年MODIS地表反照率数据集(MOD09A1),利用改进的三梯度差法获取植被覆盖度(FVC),运用线性回归、偏相关分析、Tukey检... 详细信息

新疆作为我国西北生态安全屏障的核心区域,生态环境状况和质量的格局变化和影响机制一直备受关注。该研究基于2003-2020年MODIS地表反照率数据集(MOD09A1),利用改进的三梯度差法获取植被覆盖度(FVC),运用线性回归、偏相关分析、Tukey检验等多种统计方法,探讨新疆地区FVC时空变化规律及定量温度、降水量与地下水储量对其的贡献。主要结果:(1)近18年新疆地区平均FVC由20.08%提高到21.76%,整体呈增长趋势(增速为0.19%·a^(-1)),且2008年以后呈快速增长阶段;其中,耕地增速最大(0.66%·a^(-1)),稀疏草地增速最慢(0.11%·a^(-1))。(2)温度是新疆生长季FVC的重要影响因素,温度对FVC影响集中在春季和秋季;而降水量和地下水储量是夏季FVC的主要影响因素。(3)夏季地下水储量是灌丛和耕地FVC的最主要影响因素;夏季降水量对草地FVC的影响最大,而夏季地下水储量对稀疏草地FVC的影响较大。(4)温度对新疆FVC的影响随湿润程度增加而减弱,而降水量的影响则随之增强;地下水储量影响随湿润程度增加呈先增加后减少趋势。该研究结果可为新疆生态恢复和建设提供科学理论依据,对于推动新疆的生态文明建设和绿色可持续发展具有重要意义。

关键词：植被覆盖度改进的三梯度差法偏相关分析时空变化干旱区新疆

蒙古国西部地区植被物候变化特征及其对气候因子的响应

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中国草地学报 2024年第1期46卷 25-36页

作者：王风兰佟斯琴包刚雷军黄晓君包玉海美丽内蒙古师范大学地理科学学院遥感与地理信息系统重点实验室内蒙古呼和浩特010022

对陆上生态体系而言,植物生理季节性变化是衡量其对气候转变反响的关键度量尺度,尤其对全球气温上升现象极为敏感的高纬度与高海拔地带的植物生理季节性。本研究借助MOD13A1卫星遥感资料,叠加温度与降水数据,剖析2000~2021年间蒙古国西... 详细信息

对陆上生态体系而言,植物生理季节性变化是衡量其对气候转变反响的关键度量尺度,尤其对全球气温上升现象极为敏感的高纬度与高海拔地带的植物生理季节性。本研究借助MOD13A1卫星遥感资料,叠加温度与降水数据,剖析2000~2021年间蒙古国西部地区植被生长季始期(Start of growing season,SOS)、生长季长度(Length of growing season,LOS)以及生长季末期(End of growing season,EOS)的时空变化特征和海拔依赖性变化机制。结果如下:(1)蒙古国西部地区的SOS主要集中在第90~125 d,近22 a来SOS呈微弱的提前趋势,提前幅度为0.23 d/a。(2)植被物候与气象要素的关系表明,2月的气温和降水与SOS显著负相关(P<0.05),1月的气温和降水与SOS显著正相关(P<0.05),而EOS主要受8月气温和降水的影响。(3)草甸草原和典型草原SOS主要受降水影响,高山草原、荒漠草原以及针叶林的SOS主要受气温影响,所有植被类型的EOS对温度的响应更大。总的来说,研究区植被物候与气候因子表现出季节性的差异,响应规律复杂。

关键词：植被物候物候参数 TIMESAT 蒙古国西部地区

湖北省生态系统服务协同权衡时空差异及归因分析

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长江流域资源与环境 2024年第4期33卷 799-809页

作者：朱丹丹安睿刘艳芳仝照民窦超晏阳武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 武汉大学地理信息系统教育部重点实验室湖北武汉430079

快速城镇化进程导致生态系统服务功能日益下降,如何促进城市扩张和生态保护的协调、可持续发展成为热点话题。现有研究多采用相关性指标测度单期生态系统服务间协同权衡特征,较少兼顾动态关系识别与作用强度测定。以湖北省为例,测定2010... 详细信息

快速城镇化进程导致生态系统服务功能日益下降,如何促进城市扩张和生态保护的协调、可持续发展成为热点话题。现有研究多采用相关性指标测度单期生态系统服务间协同权衡特征,较少兼顾动态关系识别与作用强度测定。以湖北省为例,测定2010、2020年两期产水、食物供给、生境质量和土壤保持4项生态系统服务,构建动态权衡协同度(DESTI)量化2010~2020年间生态系统服务变化量的权衡/协同关系的强度及方向,引入最优参数地理探测器识别自然与社会因子对其驱动机制。结果表明:(1)2010~2020年,除生境质量外,食物供给、土壤保持和产水3项生态系统服务功能均呈递增态势;(2)4项生态系统服务间动态协同权衡的强度和方向在空间上存在显著差异;(3)动态协同权衡度受自然因素(日照时数、降雨)和土地利用类型的驱动作用明显,自然经济交互作用也增强了协同权衡的空间差异。研究全方位明晰了区域动态协同权衡的空间特征、作用强度与驱动机制,提出的管控措施有助于区域生态经济的协同发展。

关键词：生态系统服务权衡与协同最优参数地理探测器