摘要：随着我国城镇化的快速发展,国土空间开发与治理面临着严峻的挑战。如何基于信息技术手段构建数字化的国土空间规划体系,是智慧规划时代赋予我们的重要机遇。本文结合实际工作,在梳理国土空间规划相关内容的基础上,初步构建了涵盖宏观尺度的国家层级、中观尺度的省域(城市群)层级、微观尺度的“市—县—乡镇”层级三个尺度、五个层级的国土空间规划量化研究框架体系,并通过宏观、中观、微观三个空间尺度的案例,对框架体系的具体研究内容进行量化分析,从而对国土空间规划量化研究框架的应用予以示范说明,以期为国土空间规划量化研究提供一些初步建议与思考。

摘要：以北京市“百万亩平原造林”(简称造林工程)为例,利用长时序遥感影像监测林地生长状况及其变化、土地利用改变对林地生长的影响,评价造林工程的植被生长状况特征变化.结果表明,造林工程的生态效益仍有提升空间.研究发现,第一期造林工程中存在部分对区域原有绿色空间生长破坏的情况,主要发生在初始绿色空间生长状况较好且内部植被生长的空间异质性小的林地斑块以及优质的、较大规模的耕地,具有这些特征的斑块原则上不适宜开展造林工作.基于对第--期造林工程实施评估的分析,根据城市化过程对绿色空间格局的潜在影响分析,构建第二期“百万亩造林工程”中绿色空间生长适宜性评价变量,探索在城市土地利用扩展的情境下新一轮造林工程中新增绿色空间分布的模拟方法,以期对绿色空间规划提供借鉴意义及政策实施考核.本研究所建立的评价方法可推广至全国范围,对区域造林监测和未来造林规划提供借鉴.

摘要：图的均匀边染色是指图中任意两条相邻的边都分配到不同的颜色,且任意两个色类的颜色个数最大相差1。对图G进行均匀边染色所需的最少颜色数叫做G的均匀边色数。针对图的最小均匀边色数进行了研究,提出一种启发式算法。该算法根据均匀边染色条件设计了目标函数,并借助染色矩阵的色补矩阵迭代交换逐步寻优;给出了详细的算法设计流程,并且进行了大量的测试和分析。实验结果表明,该算法可以高效地求出给定点数图的最小均匀边色数,算法时间复杂度不超过O(n3)。

摘要：目前对图的均匀全染色的研究仅限于一些如完全图、正则图等特殊图,还没有发现用于研究一般简单连通图的正常均匀全染色的算法。为了研究一般图的正常均匀全染色,根据正常均匀全染色的点约束、边约束、点边约束和均匀约束四个约束规则,设计了一种新的启发式智能算法。首先,该算法确定四个子目标函数和一个总目标函数;然后,在每个子目标函数内借助染色矩阵及色补集合矩阵逐步迭代交换,直到子目标函数值为0时,子目标染色完成;最后,当每个子目标函数值都为0时,总目标函数值为0,染色成功。实验结果表明,该算法可以生成8个点以内的所有简单连通图,并能对每个生成图进行正常均匀全染色,得到其均匀全色数,且验证得对任意的正整数k,当3≤k≤9时,随机图G都有k-均匀全染色。同时在20到400个点之间选取了72个图,用所提算法对其进行均匀全染色,并依据染色结果绘制了它们的点数-边密度-所需色数关系图。

摘要：图G的点可区别V-全染色就是相邻的边、顶点与其关联边必须染不同的颜色,同时要求所有顶点的色集合也不相同,所用的最少颜色数称为图G的点可区别V-全色数。根据点可区别V-全染色的约束规则,设计了一种启发式的点可区别V-全染色算法,该算法借助染色矩阵及色补集合逐步迭代交换,每次迭代交换后判断目标函数值,当目标函数值满足要求时染色成功。给出了算法的详细描述、算法分析和算法测试结果,对给定点数的图进行了点可区别V-全染色猜想的验证。实验结果表明,该算法有很好的执行效率并可以得到给定图的点可区别V-全色数,并且算法的时间复杂度不超过O(n3)。

摘要：建筑是城市精细化管理的基础单元,利用高分遥感影像快速准确地提取城市建筑轮廓信息对于城市规划及管理有着重要意义。研究基于北京二号高分辨率(0.8 m)遥感数据,建立了北京市建筑轮廓样本库,利用多种语义分割模型U-Net、DANet、UA-Net(U Attention Net)和实例分割模型Mask R-CNN、Mask R-CNN FPN、Mask R-CNN RX FPN来提取城市建筑轮廓并开展精度评价,通过对比不同类型建筑(如楼房、别墅及村庄建筑等)的提取效果,最终选择整体精度最高且提取效果最好的U-Net模型提取了北京市域的所有建筑轮廓。结果表明:U-Net、DANet、UA-Net、Mask R-CNN、Mask R-CNN FPN和Mask R-CNN RX FPN模型的分类精度分别为79.37%、65.59%、71.03%、61.82%、52.53%和59.70%,且U-Net模型训练时间相对较少。U-Net模型对于建筑轮廓的提取有良好的表现;对比不同模型的识别效果发现,语义分割模型对于平房型建筑识别较有优势,实例分割模型则适用于提取城区及周边地区独栋楼房别墅的建筑轮廓,这为开展典型建筑轮廓提取任务的模型选择提供了科学依据,并且识别的城市建筑成果在一定程度上解决了城市内部精细尺度研究数据缺失的问题。

摘要：20世纪80年代以来,北京市进入高速城市化进程,主城区(六环内)植被覆盖发生了巨大变化。分别利用1984年、1995年、2004年和2014年的8-9月北京六环内的Landsat遥感数据,对其进行辐射定标、大气校正和拼接裁剪,以计算归一化植被指数(NDVI),获取3个10年间和各环带植被覆盖面积及覆盖度的变化。结果显示:六环内植被覆盖度由1984年的76.80%(1 742.44 km^2)降至2014年的48.73%(1 105.61 km^2)。虽然2014年与1984年相比二环内和二环至三环植被覆盖度分别增加8.43和4.33个百分点,但三环至四环、四环至五环、五环至六环植被覆盖度降幅逐渐增大,降幅分别为12.23、27.62、32.97个百分点。建议通过空间规划手段为不同环带间以植被覆盖为代表的城市生态系统建设提供差异化思路:如三环内应结合城市精细化治理为核心区留白增绿,见缝插绿;三环至五环间随着城市建设趋于稳定,为中型城市生态空间的增建带来机遇;五环至六环间可结合百万亩造林,增加都市农田等方式,建设多种类大型城市绿色空间,进而综合提升北京主城区城市生态系统服务功能。

摘要：针对森林破碎化格局影响着森林生态系统的总体格局、物质和能量流动,迫切需要监测评估的问题,受限于森林分布数据可用性,当前森林破碎化格局精细分析研究相对缺乏。本研究以贺兰山为研究对象,基于高清遥感影像提取精细森林分布数据,采用景观指数量化了东西坡森林破碎化格局,并利用广义线性回归、逻辑回归方法探讨了其对海拔环境梯度的响应。结果表明:(1)贺兰山森林破碎度随海拔上升呈先减后增的格局,东坡森林破碎度高于西坡;(2)森林破碎化海拔分布格局与地形、气候梯度呈单峰关系;(3)自然和人为因素共同塑造了森林破碎化格局。其中,气候因子及其与地形、人类活动因子的共同作用起主导影响;(4)生长季气候条件调控了树木分布上下限。生长季长度222 d、夏季平均温度10.9℃分别是限制东西坡树木上限的临界气候阈值,夏季降水量177 mm、夏季降水量243 mm分别是限制东西坡下限的临界气候阈值。这些发现有助于揭示温带干旱与半干旱山区在自然和人为因素复杂影响下的森林破碎化格局特征,可为制定森林资源保护和可持续管理政策提供支持,也能为其他相关研究提供一定参考。

摘要：对一个图G,当图中相邻点、相邻边的染色以及任意两点的色集合都不同时称为点可区别I-全染色,其所用最少颜色数称为点可区别I-全色数.根据点可区别I-全染色的约束规则,设计了一种启发式的点可区别I-全染色算法,该算法借助染色矩阵及色补集合逐步迭代交换,确立3个子目标函数和1个总目标函数,利用交换规则逐步寻优,直到目标函数值满足要求时结束.文中给出了详细的算法设计步骤及流程,同时进行了测试和分析.测试结果表明:该算法可以得到图的点可区别I-全色数,并且算法的时间复杂度不超过O(n3).