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PBL模式的地理信息科学专业C++程序设计实验教学探索

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实验室研究与探索 2024年第9期43卷 148-154页

作者：杜莹武玉国韦原原郑州师范学院地理与旅游学院郑州450044

为提高地理信息科学专业C++程序设计课程的教学质量,培养学生的自主学习能力和实践动手能力,针对传统课后小练习针对性强而连贯性弱、知识体系不完整的问题,将基于项目的学习(Project-Based Learning,PBL)模式引入实验教学环节,设计了... 详细信息

为提高地理信息科学专业C++程序设计课程的教学质量,培养学生的自主学习能力和实践动手能力,针对传统课后小练习针对性强而连贯性弱、知识体系不完整的问题,将基于项目的学习(Project-Based Learning,PBL)模式引入实验教学环节,设计了一套以地图绘制为主线的完整实验教学项目,采用滚雪球的方式逐步递增知识点,分阶段完成各项子任务。阐述了PBL模式的基本特点、实验教学项目设计原则、具体实施方案及近3年教学探索成效。实践表明,将PBL模式引入C++程序设计教学,可有效提高学生学习的积极性,激发学生的科研热情,教学效果明显,也可为下一步专业课程的学习提供有序衔接。

关键词：基于项目的学习地理信息科学专业 C++程序设计实验教学

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基于GPU的星载传感器光照反射三维可视化

海洋测绘 2024年第2期44卷 60-65页

作者：杜莹武玉国夏启兵郑州师范学院地理与旅游学院河南郑州450044 郑州师范学院信息科学与技术学院河南郑州450044 北海航海保障中心天津300220

为了能准确控制卫星在轨运行的姿态,避免太阳光及其反射光影响光学传感器工作,需要快速计算并绘制出不同时刻太阳光反射至传感器入瞳的光通量变化情况,设计并实现了一种基于图形处理器(GPU)的星载传感器光照反射分析算法,并对分析结果... 详细信息

为了能准确控制卫星在轨运行的姿态,避免太阳光及其反射光影响光学传感器工作,需要快速计算并绘制出不同时刻太阳光反射至传感器入瞳的光通量变化情况,设计并实现了一种基于图形处理器(GPU)的星载传感器光照反射分析算法,并对分析结果进行了实时三维可视化。首先以太阳为点光源,通过计算太阳位置矢量并利用深度图和渲染到纹理(RTT)技术,实时生成以太阳为视点的卫星表面受光区分析图;然后根据传感器反射镜面在卫星中的相对位置,计算出受光区范围内反射光线能够进入镜面的卫星部位,从而实现星载传感器反射区分析的三维可视化。实验结果表明,该算法具有较高的绘制效率和良好的视觉效果,对航天器光照环境的三维仿真具有一定的参考价值。

关键词：星载传感器三维可视化图形处理器光照反射渲染到纹理深度图

基于Landsat 8影像的民权湿地时空动态变化研究

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国土与自然资源研究 2024年第1期 52-57页

作者：马清迪张大磊刘静静郑州师范学院地理与旅游学院河南郑州450053

民权黄河故道国家湿地公园是河南省的重要湿地资源,且生态景观资源与动植物资源丰富。为了检验公园2014-2020年建设成果,本研究基于层次分类法,对研究区2013-2020年5期Landsat 8遥感影像进行分类处理,得到了不同时期的湿地资源分布情况... 详细信息

民权黄河故道国家湿地公园是河南省的重要湿地资源,且生态景观资源与动植物资源丰富。为了检验公园2014-2020年建设成果,本研究基于层次分类法,对研究区2013-2020年5期Landsat 8遥感影像进行分类处理,得到了不同时期的湿地资源分布情况;根据动态度模型与马尔可夫模型进行时空动态变化分析;结合其变化驱动因子,为湿地的治理与恢复提供一定依据。结果表明,研究区地类变化主要受人为因素影响,变化速度较慢,整体呈现出湿地内部相互转化及湿地与非湿地相互转化并存的特点。应该合理管理水产养殖产业,控制养殖池塘面积,合理处理废弃养殖场,降低对生态环境的影响;继续推进湿地修复工作,使各个分区协调发展。

关键词：层次分类民权黄河故道湿地公园遥感分析时空演化

青藏高原县域尺度PM_(2.5)浓度时空动态演进特征

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地理学报 2024年第3期79卷 654-671页

作者：刘庆芳谢佳亮张先甜徐勇宋金平北京师范大学地理科学学部北京100875 华南理工大学旅游管理系广州510006 湖南师范大学旅游学院长沙410081 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

青藏高原地区的大气污染防治不仅是打赢蓝天保卫战的有力举措,也是维护青藏高原生态安全屏障、实现高原经济高质量发展和可持续发展的必然要求。基于长时间序列和高空间分辨率的PM_(2.5)数据,采用空间自相关模型分析青藏高原县域尺度PM_... 详细信息

青藏高原地区的大气污染防治不仅是打赢蓝天保卫战的有力举措,也是维护青藏高原生态安全屏障、实现高原经济高质量发展和可持续发展的必然要求。基于长时间序列和高空间分辨率的PM_(2.5)数据,采用空间自相关模型分析青藏高原县域尺度PM_(2.5)浓度的静态空间关联特征,结合传统和空间Kernel密度估计探究PM_(2.5)浓度的分布动态演进和长期转移趋势,最后运用空间马尔可夫链刻画青藏高原县域尺度PM_(2.5)浓度的空间转移特征。结果表明:(1)青藏高原县域尺度PM_(2.5)浓度起步较高且空间锁定特征显著,新疆南部、青海省的柴达木盆地、西宁市和海东市内区县始终是PM_(2.5)高排放地区;(2)青藏高原县域尺度PM_(2.5)浓度呈现显著的空间关联特征,局部空间关联主要以H-H和L-L两种同质性空间关联类型为主;(3)青藏高原县域尺度PM_(2.5)浓度呈现整体下降的分布动态演进特征,局部差异仍显较大,考虑相邻地区的空间影响时,表现出空间收敛模式和显著的空间正相关性;3期时间滞后条件下,PM_(2.5)浓度高值区的虹吸效应增强,地区之间的相互作用影响着青藏高原PM_(2.5)浓度的未来空间分布。(4)青藏高原县域尺度PM_(2.5)浓度的空间转移趋势稳定,难以实现县域尺度单元上的跳跃式转移。本文可为识别青藏高原县域尺度PM_(2.5)浓度空间动态演进特征,实施精准化的大气污染防治政策,进而促进高原地区大气污染防控和生态文明建设提供理论参考。

关键词： PM_(2.5) 空间关联动态演进空间动态Kernel密度估计青藏高原

基于异构平台的图像中值滤波的OpenCL加速算法

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河北大学学报（自然科学版） 2024年第1期44卷 92-103页

作者：肖诗洋王镭杜莹肖汉东南大学土木工程学院江苏南京211189 郑州师范学院信息科学与技术学院河南郑州450044 郑州师范学院地理与旅游学院河南郑州450044

图像噪声降低了图像信噪比和质量,去噪是图像处理工作的重要环节之一.本文提出了一种基于开放式计算语言(OpenCL)架构的图像中值滤波快速降噪并行算法.介绍了OpenCL体系结构特点和中值滤波处理流程.根据图形处理器(GPU)的并发结构特点,... 详细信息

图像噪声降低了图像信噪比和质量,去噪是图像处理工作的重要环节之一.本文提出了一种基于开放式计算语言(OpenCL)架构的图像中值滤波快速降噪并行算法.介绍了OpenCL体系结构特点和中值滤波处理流程.根据图形处理器(GPU)的并发结构特点,对图像中值滤波功能模块进行了并行优化,降低了算法复杂度.通过充分激活NDRange索引空间中的工作组和工作项来提高数据访问效率,优化内核工作组配置参数,实现了中值滤波器的并行处理.实验结果表明,在图像质量保持不变的情况下,与基于CPU的串行算法、基于开放多处理(OpenMP)并行算法和基于统一计算设备架构(CUDA)并行算法性能相比,图像中值滤波并行算法在OpenCL架构下NVIDIA GPU计算平台上分别获得了29.74、17.29、1.15倍的加速比.验证了算法的有效性和平台的可移植性,基本满足应用的实时性处理要求.

关键词：中值滤波椒盐噪声图形处理器开放式计算语言并行算法

京津冀生产性服务业与制造业省区间产业关联特征与服务产品流空间格局研究

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地理研究 2024年第3期43卷 718-735页

作者：冯鹏飞申玉铭许欣首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 河南省科学院地理研究所郑州450052

工业化向后工业化过渡阶段,生产性服务业与制造业趋于融合,并重塑区域经济发展格局。利用投入产出表,已有研究侧重探讨单一行政区域内部生产性服务业与制造业产业互动,但省区间产业联系分析仍较薄弱。多省区城市群区域内部某地生产性服... 详细信息

工业化向后工业化过渡阶段,生产性服务业与制造业趋于融合,并重塑区域经济发展格局。利用投入产出表,已有研究侧重探讨单一行政区域内部生产性服务业与制造业产业互动,但省区间产业联系分析仍较薄弱。多省区城市群区域内部某地生产性服务业发展对其他地区制造业产生的波及效应如何,不同行业部门和不同地区间的生产性服务业与制造业供需关系有何差异,有待进一步厘清。京津冀协同发展自2014年2月上升为国家级战略以来,对区域经济体空间互动产生深刻影响。为定量评估京津冀协同发展战略实施对区内生产性服务业与制造业跨省协作的影响,本研究采用区域间投入产出模型,基于2012年、2017年投入产出表数据以及2013年、2018年经济普查数据,通过构建京津冀省区间投入产出表、优化区域间产业关联效应测算公式、完善区域间服务产品流测算方法,揭示京津冀地区内部生产性服务业与制造业的省域间产业关联与投入产出关系及变化特征。研究结果表明:(1)总体上省际生产性服务业与制造业的产业关联推动作用大于拉动作用。拉动作用方面,北京信息服务业较为突出,但动态看北京商务服务业作用明显增强,天津软件和信息技术服务下降明显。推动作用方面,三省较强的主要是商务、金融、道路运输业三个部门,并趋于强化。(2)北京、天津相互之间的拉动和推动作用较强。动态看天津道路运输业对北京、河北制造业的推动作用逐渐增强,而北京部分物流服务业的推动作用下降。(3)服务产品流方面北京作为京津冀生产性服务业中心,对天津制造业的服务输出趋于增强,对河北制造业的服务业输出趋于减小。北京生产性服务业对津冀制造业的服务输出部门集中度较高,但同时具有行业异质性特点。津冀对北京的服务需求集中在金融、商务服务业,而对科技、信息服务业相对较弱,动态看津冀对北京科技服务,河北对北京商务服务需求趋于提升。河北各市对北京金融、物流、商务服务业的使用主要由资本密集型产业占用,对科技、信息服务业的需求主要集中在各城市具有发展优势的制造业部门。

关键词：生产性服务业制造业区域间投入产出服务产品流京津冀地区

“测量学”课程教学存在的问题及改革对策研究

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科技风 2024年第19期 136-138页

作者：刘洋洋郑州师范学院地理与旅游学院河南郑州450004

近三年来,线上教学、虚拟仿真实验教学、以赛促学、项目式教学等先进教学方法和教学理念迅速应用于高校的课程教学中,这些新兴教学方法和教学技术的推广和使用,为“测量学”课程教学改革与创新提供了新的契机和思路。本文对近三年的“... 详细信息

近三年来,线上教学、虚拟仿真实验教学、以赛促学、项目式教学等先进教学方法和教学理念迅速应用于高校的课程教学中,这些新兴教学方法和教学技术的推广和使用,为“测量学”课程教学改革与创新提供了新的契机和思路。本文对近三年的“测量学”课程教学情况进行深入研究,归纳分析“测量学”课程教学中存在的各种问题,并总结了课程教学经验,而后在此基础上,对“测量学”课程教学改革方案进行了探索研究,提出了相应的改革对策和建议。

关键词：测量学教学方法教学理念改革对策

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黄河流域河南段科技创新与绿色发展耦合协调研究

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人民黄河 2024年

作者：徐艳红张伟强赵飞陈子玉李世杰田珍榛蒋洪杰赵强郑州师范学院地理与旅游学院河南省科研平台服务中心河南省科学院地理研究所郑州大学研究生院

为给黄河流域创新驱动绿色发展提供科学支撑，以黄河流域河南段8个地市科技创新与绿色发展的耦合协调关系为研究对象，基于2012—2021年8个地市面板数据，利用主客观赋权法和协调发展度模型，探讨流域科技创新与绿色发展两系统的时空耦... 详细信息

为给黄河流域创新驱动绿色发展提供科学支撑，以黄河流域河南段8个地市科技创新与绿色发展的耦合协调关系为研究对象，基于2012—2021年8个地市面板数据，利用主客观赋权法和协调发展度模型，探讨流域科技创新与绿色发展两系统的时空耦合特征。结果表明：研究期内黄河流域河南段各地市科技创新和绿色发展综合指数均有明显增长，多呈科技创新滞后型发展；各地市两系统耦合度持续提升，科技创新与绿色发展呈现明显的正向相关促进作用；各地市科技创新与绿色发展协调发展度均有不同程度提升，存在空间异质性；郑州、洛阳属绿色创新协调类地市，新乡、济源、三门峡、焦作、开封属绿色创新磨合类地市，濮阳属绿色创新拮抗类地市。基于研究结论，提出了强化绿色创新协调类地市创新成果供给的有效性、提升绿色创新磨合类地市的科技创新水平、补齐绿色创新拮抗类地市科技创新短板等提升科技创新与绿色发展耦合水平的建议。

关键词：科技创新绿色发展高质量发展协调发展黄河流域河南段

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太忻一体化经济区土地利用变化及驱动力分析

山西师范大学学报（自然科学版） 2024年第1期38卷 92-99页

作者：褚秀彩贾士义林长春忻州师范学院旅游管理系山西忻州034000 忻州师范学院地理系山西忻州034000

分析研究区的土地利用变化及其驱动力,能够为开展土地开发与管理提供科学依据.以太忻一体化经济区为研究区,基于1990年、2000年、2010年、2020年4期Landsat影像数据,运用动态度、PLUS模型等方法,探究了1990年—2020年土地利用的时空变... 详细信息

分析研究区的土地利用变化及其驱动力,能够为开展土地开发与管理提供科学依据.以太忻一体化经济区为研究区,基于1990年、2000年、2010年、2020年4期Landsat影像数据,运用动态度、PLUS模型等方法,探究了1990年—2020年土地利用的时空变化状况及其主要影响因子.结果表明:草地、林地、耕地是主要用地景观;建设用地景观面积持续增加,其他土地利用类型的景观面积均呈波动变化;土地利用景观变化速率差异明显,建设用地的变化速率最大,建设用地和林地动态度呈正向变化;经济区土地利用景观变化的主要驱动力是社会经济因素.

关键词：土地利用变化动态度 PLUS模型驱动力太忻一体化经济区