数字地形分析：机遇与挑战

随着地球数字化、区域数字化、行业数字化等概念的提出和实施,对地观测技术、网络通讯技术等的日趋成熟和广泛应用,国家级、区域级基础地理信息数据库的建设、更新以及与之相应的信息共享、分发机制的相继完成,地理信息产业已由应用需求、技术拉动迈入地理信息服务阶段,知识发现、数据定制和信息服务已成为当今GIS的基本特征。     

新时代GIS高等教育的改革和探索

我国地理信息产业的快速发展得益于我国GIS高等教育所培养的一大批优秀的创新人才.当前GIS高等教育正经历一场深刻变革,迫切需要坚持一流标准、创新引领、合作共赢,系统化地开展一流专业建设、一流课程建设、专业共同体建设的体系研究,进而指导和引领新时代中国特色GIS高等教育的改革和发展.     

疫情防控下全国大学生专业技能竞赛的改革创新——以地理信息科学专业为例

新冠肺炎疫情的突然爆发和常态化防控现状,给当前全国大学生专业技能竞赛的正常举行带来了严峻挑战,对我国高等院校的人才培养造成了难以估计的影响.本文以2020年11月在武汉举行的第九届全国大学生GIS应用技能大赛为例,通过剖析传统全国大学生专业竞赛组织模式弊端,以满足疫情防控要求为基本出发点,本着全面提升传统竞赛质量为最高...     

不同时间尺度洛川塬地貌演化与侵蚀量估算

黄土高原降雨集中与黄土沉积松散等特性,使地表侵蚀严重。洛川塬作为黄土高原中部典型的地貌体,堆积了完整的第四纪黄土-古土壤序列,成为揭示我国乃至东亚第四纪环境演变的重要地质记录。另一方面,现在洛川塬遭受强烈侵蚀作用,沟谷密度大于2km/km2。对洛川塬地质时期侵蚀程度的定量认识有助于全面理解黄土高原堆积和侵蚀过程,进而定量判断在自然过程和人为作用下黄土高原侵蚀的未来趋势。本文利用GIS和RS技术,结合第四纪地质的研究,在定量提取地貌数据和获得侵蚀期年代的基础上,分析了洛川塬地貌特征和具代表性的黑木沟侵蚀状况,认为洛川塬已经进入地貌发育的壮年时期。通过地统计方法中的空间插值恢复古地形面,得到洛川塬自550ka以来平均侵蚀模数约为272.6t/km2·a,黑木沟自250ka以来侵蚀模数为464.1t/km2·a; 基于通用土壤流失方程得到洛川塬现在的侵蚀模数达到4389t/km2·a。这些结果显示,现代洛川塬的侵蚀强度是550ka以来平均侵蚀强度的16倍。本文从定量的角度证明,人类的土地利用等加强了水土流失强度。     

基于地貌结构与汇水特征的沟谷节点提取与分析——以陕北黄土高原为例

沟谷节点是流域中线状沟谷或河网的交汇点,集中反映了沟谷的地貌结构和水文特征。有效获取并分析沟谷节点的结构与特征规律,对于系统、深入地研究流域地貌的空间形态结构、径流特征具有重要的作用。利用陕北黄土高原多地貌类型为实验区,设计并实现了基于高精度DEM的沟谷节点提取算法模型和等级标定方法,获取了实验区各级沟谷节点的数量和汇水值;运用数学模型分析法,分析了沟谷节点的数量和汇水值的分级数量关系,得到了具体的数学模拟方程;同时,运用等差分级的方式,分析了汇水累积量级差在不同地貌区的差异,初步探讨了地表形态在空间上的分异规律。     

基于GIS的地下矿体体积计算

利用GIS手段,通过钻井数据和地面高程数据计算地下矿体储量的方法。根据地质钻探得到的钻井数据及相应区域的地面高程数据建立矿体DEM,利用GIS软件ArcView中的三维分析、空间分析模块,求取矿体体积,并对矿体进行了三维可视化显示。实验表明,基于GIS的地下矿体体积计算方法有很大便利性,有利于实现地质体空间属性的统计分析及分析过程的可视性。     

犯罪热点时空分布研究方法综述

犯罪在地理时空内并不是均匀分布的,而是表现出明显的时空聚集特性,这种聚集性常用“犯罪热点”表述.基于对犯罪热点的理解,从犯罪热点时空分布模式、犯罪热点成因分析以及犯罪热点时空转移及预测等3 个方面总结了当前国内外犯罪热点时空分布相关研究方法的进展.最后,对该领域研究进行了总结与展望.总体上,国内相关研究较少,尚需进一步结合中国国情,提出适用方法.另外,也需要通过相关犯罪理论的深入研究以及其他领域研究方法的借鉴,实现犯罪热点时空分布研究方法的突破与创新.     

DEM与地形分析的并行计算

总结了数字高程模型构建、特征提取等并行算法的研究进展,概述了不同并行算法的主要内容;探讨了DTA并行技术在海量地形数据可视化和高性能地学计算的应用,随着DEM的需求日益增大,高精度、高分辨率DEM产品及其附加服务也逐步产品化。最后,通过分析并行计算发展的关键问题,提出DTA并行技术的研究趋势及研究意义,合适的数据划分和结果融合策略、通用并行算法、容错机制和负载均衡策略的设计是今后研究的重要内容,尤其是如何在多种计算模式共同发展的背景下利用并行计算解决地学难题,从而得到更接近现实世界地理环境的模拟,并扩大数字地形分析的应用范围。     

面向地貌学本源的数字地形分析研究进展与展望

数字地形分析(DTA)是地理信息科学(GIS)研究的热点.但是,当前基于数字高程模型(DEM)的数字地形分析在地貌学研究中存在重形态轻机理、重现象轻过程、重地上轻地下等问题,急需从单一的地貌形态分析,迈向面向成因、过程与机理等地貌学本源问题的研究转变.据此,本文系统梳理了面向地貌学本源的数字地形分析的相关研究现状,并从...     

顾及地貌结构特征的黄土沟头提取及分析

沟头是黄土地貌中发育最活跃的地貌部位,沟头的个体与群体对黄土沟间地的蚕食,成为监测黄土高原地面侵蚀演化的重要标识。有效获取并分析沟头的空间分布特征,对于系统、深入地研究黄土地貌的空间形态结构具有重要的意义。以陕北黄土高原典型地貌类型区为实验样区,设计并实现了基于5 m分辨率DEM的沟头提取算法,获取了各实验样区的沟头空间信息;运用点格局分析方法,分析了沟头的空间分布特征。实验结果显示,所提出顾及沟沿线的沟头自动提取方法,具有较好的合理性与精确性;同时,从黄土塬区、黄土残塬区到黄土丘陵沟壑区,随着沟壑发育程度的增强,沟头逐步逼近分水线,其空间分布呈现“远分水线聚集—随机—近分水线聚集”的变化格局。