区域降水量与经纬度及海拔关系的分析

利用地理加权回归(GWR)和混合地理加权回归(MGWR)方法主要分析了我国部分区域降水量与经纬度及海拔关系的空间变化特征.     

福建省降水空间插值方法比较与区域分布特征研究

选取福建省70个气象站点（其中10个为检验站点）1960—1990年的多年平均降水量作为数据源,基于ArcGIS10.1平台,采用了反距离权重加权法（IDW）、克里金法（Kriging）和趋势面法（Trend）三种空间插值方法,对降水的最优插值方法进行探究.结果表明,克里金法取得较好的效果,并对空间插值结果进行分析得出结论：福建省降水存在较大的空间变异性,并深受地形的影响,地区降雨量呈现出由东南沿海向西北内陆逐渐递增的趋势.而在德化、九仙山以及平和地区降水量呈现异常偏大情况,分析原因主要是由于在区域高大山脉的影响下,暖湿气流在地形抬升的过程中形成了大量降水.     

时空加权回归模型的非平稳性检验

时空数据具有空间非平稳性和时间相关性的特征,单纯考虑空间因素或时间因素,用地理加权回归模型或时间加权回归模型来拟合时空数据,其分析结果不能全面反映时空数据的真实特征．时空加权回归模型通过在线性回归模型中假定回归系数为地理位置和观测时刻的函数,将数据的时空特性纳入到模型中,为探索回归关系的时空平稳性创造了条件．基于加权最小二乘估计理论,给出了时空加权回归模型回归关系的空间平稳性检验和时间相关性检验方法．     

石羊河流域祁连山区基于地形因子的降水面域化处理

利用祁连山西段北坡34个观测站点29年的实测平均降水量,从30m、90m、1km、2km、5km、7.5km、10km 7种分辨率DEM中提取坡度、坡向、局部最大高程、局部最小高程、局部平均高程、局部高差等地形因子,分析不同分辨率下地形因子与降水的相关性,并利用多项式回归+残差插值法进行降水面域化处理.结果表明,最佳DEM分辨率是2km,插值结果百分比误差在10%以内.降水随海拔升高而线性递增,递增速率为18mm/100m,最大降水高度点海拔在3 400m左右,降水量最大达到853mm/a,是地形抬升及"狭管效应"共同作用的结果.     

基于土地利用和DMSP/OLS夜间灯光数据的河南省人口空间化研究

人口空间化研究是地理研究的关键问题,随着3S技术的发展及数据可视化需求的不断提高,如何获取高精度的人口空间分布数据成为研究热点。本文以人口基数大及人口增长迅速的河南省为研究对象,以2010年的土地利用数据、DMSP/OLS稳定夜间灯光数据、人口普查数据等为数据源,基于统计人口密度数据,将研究区划分为3部分。结合逐步回归分析理论,建立人口空间化模型,并在县级、乡镇级下对人口空间化结果进行精度评价,生成1 km×1 km人口密度格网图。结果表明:(1)对河南省第六次全国人口普查数据进行分区空间化,由精度验证结果可知模型效果较好;(2)在平均人口密度较高的县市,误差相对较小,说明该模型在人口稠密区空间化精度较高;(3)河南省人口空间化分布总体上呈从四周到城市中心递增的特点,人口分布圈层结构明显,主要向城市中心聚集,呈现由"圈"到"点"的聚集特征。     

哈尔滨市PM2.5浓度空间分布模拟

基于稀疏监测点的监测数据无法直接获取城市内部空气污染物的高分辨率空间分布.以哈尔滨市为例,研究了基于土地利用回归模型(Land Use Regression,LUG)的大气PM2. 5浓度高分辨率空间分布模拟.采用双变量相关分析识别出与PM2. 5浓度相关性最高的800 m缓冲区耕地、2000 m缓冲区水体、500 m缓冲区污染源、5000m缓冲区人口、3000 m缓冲区居民区与PM2. 5相关性最强5个影响因子.将这5个因子与月平均气温、平均风速、降水量进行多元逐步线性回归,相关系数R2达到0. 9849,F检验统计量为82. 76 (p=0. 01),均方误差为0. 48μg/m3.在研究区建立均匀的格网点(5km×5km),利用得到的土地利用回归模型计算每个格网点的PM2. 5的浓度值,利用空间差值的方法,得到研究区高分辨率的PM2. 5空间浓度模拟图.     

基于空间地理加权回归的哈尔滨市商品房房价研究

利用2014~2015年哈尔滨各小区房价的相关数据,基于空间地理加权回归构建哈尔滨商品房房价模型,讨论分析哈尔滨房价空间差异性的影响因素.研究表明:学校、医院和绿化参数变化振幅大,影响量级较高,是影响房价空间差异的主要因素;公园、地铁因素对2014~2015年哈市房价空间差异的影响相对其他因素较小.商业中心、房龄对于房价有着提升作用.     

黑龙江省人口老龄化时空演变及影响因素分析

基于全国第四、第五和第六次人口普查数据,利用探索性空间数据分析反映1990~2010年黑龙江省人口老龄化的时空变化特征及发展趋势,采用地理加权回归模型探究人口老龄化演变的主要影响因素.结果表明:黑龙江省各县市老年人口比重呈上升趋势,老龄化水平差异逐渐扩大,空间分布越来越不平衡;黑龙江省各市县人口老龄化的空间分布存在较强的正相关,热点区由南向东迁移收缩,冷点区由北向西南迁移扩张;各个因素对不同地区人口老龄化的影响程度和方向存在差异,地区间的差异不断扩大.     

山地县域聚落生态位分布特征及其与地形因子的关系——以岷江上游为例

为探究少数民族山区不同地形因子对聚落生态位分布空间格局的影响,以岷江上游少数民族山区为例,基于DEM和遥感影像及GIS技术,研究了山地县域聚落生态位在不同地形因子上的分布特征,结合6个景观指数的计算,定性和定量分析了聚落生态位格局与地形因子的相关性.结果表明:聚落生态位总面积较小,仅占区域面积的3.98%,单个面积也较小,平均仅为0.61 km~2,分布存在明显的垂直梯度特征,且集中分布于15~35°之间的缓斜坡及斜坡,45~135°与225~315°的半阳坡以及135~225°的阳坡面上;景观格局指数也显示出聚落生态位分布随地形变化的梯度特征.由此可见,高程、坡度和坡向这三类地形因子对山地聚落生态位的大小、形状和空间分布起着重要的影响作用.     

单波束水深的插值方法比较分析

为了克服湖泊水深测量作业中对围网养殖区等区域水深数据采集的困难性,以不同插值方法分析对湖区测量盲区进行数据采集而存在的插值效果和精度差异性问题,以洪泽湖水下测量单波束水深数据作为研究样本点,利用反距离加权法、趋势面法、最近邻点插值法和普通克里金法,分别对未采集区进行水深数据空间插值。以交叉检验法和实测水深数据作对比,研究出一种基于方差值最小的拟合推估模型。实例表明:新的拟合推估模型内插效果精度较高,最大残差值为0.02 m,与原始水深值符合性较高,但内插数据的效率不如其他几种方法。     

地表水体中藻类、底栖动物和微生物分布的空间演化及其对流域生态水文格局的响应——以辽河中下游流域为例

通过1996－2000年对辽河中下游流域地表水体25个断面的连续监测，采用“分布重心”模型，研究了地表水体中藻类、底栖动物和微生物分布的空间演化特征。结果表明，辽河中下游地表水体尤其是浑河河水的生物污染较为严重；藻类和细菌分布中心的位置均有向西北方向发生迁移的趋势，大肠杆菌分布中心的位置有向西南方向迁移的趋势，底栖动物的分布中心的位置有向东北发生迁移的趋势，同时，总体平均分布中心的位置有向西北方向迁移的趋势。以1999年为例，通过与林地、耕地、化肥、日照、气温、降雨、径流等生态水文因子的相关分析，结果表明，辽河中下游流域地表水体中藻类、底栖动物和微生物的空间分布特征与流域生态水文格局有较好的响应关系。     

陇南地区传统民居建筑平面形制地理分异研究

以陇南地区传统民居建筑平面形制为研究对象,从文化地理学切入,结合Google Earth Pro地图、ASTGTM2地理信息模型、ArcGIS 10.4软件地理统计分析模块,综合运用空间趋势分析、空间相关与变异分析、Kriging空间插值分析对陇南地区传统民居建筑平面形制的地理分异进行研究.结果表明:陇南地区传统民居建筑平面形制在东西方向、南北方向均有空间变化趋势;在空间分布上具有高度的空间相关性;在空间分布特征上,主房通面阔由陇南地区中部区域及两当县区域向其他区域递减,主房通进深由宕昌县、礼县、西和县一带向其他区域递增,主房平面比例以3个极值圈层向其他区域递减,主厢房高差由陇南地区北部向东南方向递增.总体上,自然因素、人文因素、建筑科学与技术因素是引起陇南地区传统民居建筑平面形制地理分异的主要因素.     

黑龙江省气溫空間分布的趋势面分析

本文采用趋势面分析方法,探讨了黑龙江省气温的空间分布规律。影响黑龙江省气温分布的主要因子是纬度,径向温度梯度高于全国其它地区。高度因子是第二个重要因子,黑龙江省的气温直减率年变化范围较大。离差面分析表明,地形特征是影响气温空间分布的另一重要因子,冬季作用尤为显著。本文的研究提供了一种计算无测点气温的有效方法。     

黑龙江省资源型城市环境污染水平时空格局演化特征及驱动因素研究

以黑龙江省资源型城市为研究对象,利用2005～2017年环境质量数据指标构建环境污染水平评价体系,采用重心迁移、空间地理加权回归等方法对资源型城市的环境质量展开研究.结果表明:各资源型城市环境质量平均指数为0.125,鸡西市环境质量在研究期内处于全省较高水平.2015～2017年黑龙江省各资源型城市环境质量指数从总体上看,鹤岗市、牡丹江市、鸡西市、双鸭山市的环境质量指数波动较大.在环境质量指数的空间分布上,研究期内大庆市环境质量逐渐改善.黑龙江省资源型城市环境质量重心主要分布在佳木斯西南部、七台河东北部以及佳木斯中部.资源消耗、社会发展、经济增长、创新驱动对各个资源型城市环境质量有非常重要的影响.     

小波系数插值支持下的遥感影像混合像元分解

针对遥感混合像元分解中不能有效利用空间邻域信息的问题,提出一种基于超分辨率重建的分解方法. 通过小波系数双线性插值获得遥感影像的超分辨率影像,对超分辨率影像进行监督分类生成超分辨率分类图,最后通过窗口统计得到原始分辨率下各地物的丰度图. 广州城区的模拟TM遥感影像试验表明,该方法的分解精度
在3种方法中最优,能够较充分利用空间邻域信息,提高混合像元分解精度,为混合像元分解提供了新的途径.     

我国居民杠杆对消费影响的空间效应研究

从空间维度探寻居民杠杆对消费影响的区域差异,对于我国科学实施消费需求侧管理和稳定居民杠杆具有重要意义。基于我国省级层面的经济数据,构建空间滞后模型和地理加权回归模型,实证分析居民杠杆对消费影响的空间效应。研究结果表明:我国居民杠杆和消费均存在显著的空间正相关性和分布不均衡性;居民杠杆会抑制消费,但抑制作用不存在空间溢出效应;消费存在空间溢出效应;居民杠杆对消费的抑制作用存在空间异质性,抑制效果由我国东部沿海省份至西部内陆省份逐步递减。     

3种修正的机器学习算法在逐3h降水量预报中的比较应用

为了订正数值预报产品,完善预报模型本地化应用,提高石林地区降水预报准确率,采用石林地区2016—2018年3h累计降水量观测资料和欧洲细网格数值预报场资料,基于概率神经网络(PNN)、支持向量机(SVM)和Logistics判别的3种机器学习算法对石林地区的逐3h时间间隔降水量的8个等级进行回归建模。利用遗传算法修正PNN网络的平滑因子和SVM模型的核函数中的Gamma值及惩罚系数,选择最优模型参数并建模;尝试线性回归后再多次使用Logistics判别的技术获得8个降水量级的预报值来构建预报模型,修正AUC阈值获取方式,提高预报模型TS评分。通过3种机器学习模型2018年汛期降水预报的业务检验表明,PNN和SVM模型优于扩展的Logistics判别模型,3种模型中Logistics判别模型的TS评分接近30%,PNN和SVM模型TS评分在45%左右,特别是对中雨以上的较强降水预报,3种模型TS评分达到28%。     

黑龙江省资源型城市经济转型能力时空格局演化及驱动因素研究

以黑龙江省资源型城市为研究对象,利用2010～2016年经济与环境数据指标构建经济转型评价体系,采用重心迁移、空间地理加权回归等方法对资源型城市经济转型能力展开研究,结果表明:各资源型城市总体上经济转型平均指数为0.667,大庆市经济转型能力研究期内一直处于全省较高水平、七台河市经济转型能力未来有增强趋势.在各资源型城市经济转型过程中,经济转型重心分布在佳木斯市西南部地区.研究期内环境水平和社会发展是经济转型的重要驱动因子,各资源型城市经济转型的驱动因子影响力从大到小为:社会发展、环境水平、创新驱动、资源利用、经济增长.     

基于季节性肯达尔检验法的松花江哈尔滨段水质变化趋势分析

通过对松花江哈尔滨段的5个监测站点分析,选用BOD5、CODmn、DO、NH_3-N四项主要污染因子,对其2006～2015年的年平均浓度,利用PWQTrend水质分析软件运用季节性肯达尔检验原理进行了水质变化趋势检验,并且运用GM(1,1)模型预测2016～2025年四种主要污染因子的浓度变化.根据水质变化趋势分析和预测结果,可以有针对性的治理流域内的某一因子引起的污染问题.     

数字地面模型的构建与应用

一、数字地面模型的概念与特征1.数字地面模型的概念。数字地面模型(DigitalTerrainModel,简称DTM)是描述地面特性的空间分布的有序数值阵列,是在空间数据库中存储并管理的空间数据集的通称,它是以数字形式按一定的结构组织在一起,表示实际地形特征的空间分布,是地形属性特征的数字描述。DTM可以是每三个坐标值为一组元的散点结构,也可以是由多项式或傅里叶级数确定的曲面方程,其核心是地球表面特征点的三维数据和一套对地面提供连续描述的算法。2.数字地面模型的特征。地形数据经过计算机相应软件处理后,可根据实际应用的需要生成比例尺的地形图、断面图和立体模型图。传统的纸质地图在保存过程中,会因图纸变形而失去原有的精度。DTM是存储在计算机的磁盘或光盘介质中,图形采用DTM直接输出,精度不会出现损失。DTM是以数字形式表示的,用计算机软件对其处理可以派生数据和图形,易于实现自动化。利用现代测绘仪器采集地面数据信息,对其进行修改和更新更容易实现,便于保持其现势性。DTM是以数字信息表示的,可以网上进行通讯与传输,实现数据的共享。二、DTM的数据结构数据结构是数据之间的相互关系,即数据的组织形式。在软件设计中,不同的...