摘要：针对光学遥感影像经常受到云雾遮挡、干扰解译,使得数据利用率低的问题,该文利用SAR影像全天时全天候的特性,提出了一套“雷达-光学”的影像转换算法,以SAR影像为输入,利用对抗网络结合深度学习强大的非线性映射能力以及对抗学习博弈式学习任意数据分布的特点,实现通过云覆盖区域的SAR影像直接生成相应的无云伪可见光影像。实验表明,该方法对于薄云、厚云、大范围云雾的去除效果均比较好,能够在很大程度上提升光学遥感影像的可用性。

摘要：【目的】针对传统森林资源清查方法成本高、时效性低和结果统一性差等问题,基于多源遥感数据,采用机器学习算法选择特征变量并建立估测模型,制作森林地上生物量(AGB)面分布产品,为森林资源信息化调查提供技术手段。【方法】以湖南省西北部为研究区,利用生物量异速生长方程将森林资源样地调查数据转换为AGB,筛选到393个样地AGB参考值。以Landsat-8数据为光学遥感数据源,提取各波段光谱信息、植被指数、纹理特征以及缨帽变换各分量;以ALOS PALSAR-2、Sentinel-1数据为雷达遥感数据源,提取各极化方式后向散射强度和归一化极化差分指数。结合高程、坡度、坡向地形因子,获得122个备选特征变量。采用逐步回归方法和随机森林(RF)算法筛选建模变量,分别建立多元线性回归(MLR)、RF和支持向量回归(SVR)模型。以均方根误差(RMSE)、相对均方根误差(rRMSE)和决定系数(R^(2))为模型评价指标,运用十折交叉验证法评价模型效果,选择最佳模型完成生物量制图,并选取5种中国或全球尺度生物量制图产品进行比较分析。【结果】在训练集上,RF模型表现最好(RMSE=12.8 mg·hm^(-2),rRMSE=21.1%,R^(2)=0.93),其次为SVR模型(RMSE=26.1 mg·hm^(-2),rRMSE=43.3%,R^(2)=0.55),MLR模型表现最差(RMSE=30.9 mg·hm^(-2),rRMSE=50.5%,R^(2)=0.39);在测试集上,采用RF算法建立的模型表现(RMSE=30.1 mg·hm^(-2),rRMSE=51.3%,R^(2)=0.42)同样优于MLR(RMSE=32.6 mg·hm^(-2),rRMSE=54.1%,R^(2)=0.30)和SVR(RMSE=32.8 mg·hm^(-2),rRMSE=55.3%,R^(2)=0.25)。3种模型均显示出一定程度的低值高估和高值低估现象。RF模型选择出13个建模变量,包括PALSAR-2后向散射信息、高程以及Landsat-8光谱信息、植被指数、缨帽变换湿度与绿度分量差值。应用RF模型完成区域生物量制图,与其他产品对比,能够基本反映研究区内生物量分布情况,并显示出丰富的生物量分布细节信息,生物量范围为0~119 mg·hm^(-2),平均生物量为37.5 mg·hm^(-2),标准差为35.9 mg·hm^(-2)。【结论】结合多源遥感数据与机器学习算法,能够准确、快速地测算大范围生物量,具有较大应用潜力。相比SVR和MLR模型,RF模型在AGB估测上的表现更优,RF算法能够从多源变量中有效筛选出适用于AGB机器学习建模的变量。

摘要：针对三维卷积神经网络(3D-CNN)计算成本过大,训练、测试时间较长的问题,该文提出了一种分解式三维卷积神经网络(Dec-3D-CNN)。通过将一步三维卷积运算拆分成三步更简单的卷积运算来降低计算成本,并且结合批量标准化(BN)的方法共同设计神经网络结构。在加速网络训练的同时减少梯度弥散的情况。通过Pavia University数据集进行分类实验,Dec-3D-CNN在总体分类精度达到95.93%的情况下,训练时间仅为3D-CNN的16%,测试时间仅为3D-CNN的46%。实验结果表明,Dec-3D-CNN在保持高精度的情况下,能够大幅度的节省训练时间,降低计算成本。

摘要：运用开放数据平台提供的城市基础信息数据和居民日常出行活动的位置签到数据,借助GIS技术建立城市街区空间形态测度体系,引入空间回归模型,揭示成都市主城区658个街区的空间形态与街区活力之间的关联关系,辅助城市街区空间设计和优化,指导精细化的城市规划实践。结果表明:街区空间形态与空间活力之间具有较强的关联性。城市空间形态指标和社会经济属性因素可以较大程度地解释街区活力的空间变异特征。其中,功能多样性对街区活力的营造起到的积极促进作用最强,而建筑密度的促进作用明显强于容积率。

摘要：时间信息贯穿于地质现象和事件产生、发展、消亡的整个过程中,反映了地质现象和事件的状态和演变过程。特别是,地质时间表达通常与成矿内在机制和时空演化规律有关。设计并实现了基于深度学习的通用时间和地质时间信息抽取方法。结合地质矿产文本中时间信息的描述特点,将时间信息划分为通用时间信息与地质时间信息两种类型,并对两种时间信息类型进行细分;基于自主研发的"交互式矿产信息标注软件",采用交叉验证及意见反馈模式构建了地质时间信息语料库;实现了基于双向长短期记忆神经网络-条件随机场(BiLSTM-CRF)的时间信息抽取方法;并与主流的卷积神经网络(CNN)和条件随机场(CRF)模型的抽取结果进行了比较。实验结果表明,基于双向长短期记忆神经网络-条件随机场的时间信息抽取效果最好,对总体时间抽取的F1值达到95.49%,较好地解决了地质文本中时间信息的规范化表达和结构化抽取问题。

摘要：选取深圳为分析对象,基于过剩通勤理论,通过利用位置信息服务大数据,识别城市更新方式以及更新政策实施的区位因素对居民通勤成本和通勤效率的差异化影响。结果表明:中心城区内的城市更新对居民通勤距离、通勤效率的总体影响相对较小,但是中心城区的城中村改造产生了较高的过剩通勤和通勤容量消耗;外围城区的城市更新对居民通勤行为的影响较大,城中村和旧工厂在实施居住类城市更新后居民的长距离通勤规模显著增加,对城市整体的通勤系统造成较大负面影响。研究结论可为精准制定大城市更新实施战略提供量化依据。

摘要：乡村景观是由自然环境、人文景观及其中的社会结构所组成的生态综合体,对维系乡村人地关系与地域风貌具有重要意义。引入“三生”功能理论,运用ArcGIS技术对顺德杏坛北七乡1988—2018年土地利用类型转换、“三生空间”功能转换与乡村景观时空演变的关系进行分析,阐述乡村“三生”景观时空演变下的变化特征及其影响机制。结果表明,研究区域乡村景观经历了从缓慢变化、急剧变化到平缓变化三个阶段,景观结构呈现从“乡村聚落斑块—江河水道通廊—基塘基质”到“乡村聚落和工业区斑块—江河水道和道路通廊—基塘基质”的转变。在此基础上从城乡区域时空全过程、景观过程全要素和生态文明体制改革三方面提出优化策略,以期对城乡建设绿色发展和历史文脉保护传承等工作提供理论与实践参考。

摘要：现阶段,自然资源监管面临流程复杂、沟通困难、缺少信息化和智能化支撑等问题。本文通过对自然资源知识信息进行系统化整理分析,多维信息展示与表达,并结合人工智能、决策支持等信息化技术,提出了构建基于大数据分析的自然资源智能化监管系统的构想。

摘要：基于210个杞麓湖流域实测土壤质地样本数据,对比了偏最小二乘回归(PLSR)、地理加权回归(GWR)、多尺度地理加权回归(MGWR)3种不同方法反演土壤质地的效果,并探究差异化作用尺度下土壤质地与光谱关系的空间异质性。结果表明,MGWR的R2、MAE、RMSE指标优于GWR和PLSR,其拟合效果最好,原因在于MGWR考虑了系数间差异化的空间尺度,能更好拟合土壤质地(黏粒、粉粒和沙粒)与光谱之间的关系;MGWR回归结果揭示了不同光谱潜变量对黏粒、粉粒和沙粒含量的多尺度差异化的空间响应规律。其中,光谱潜变量LV1对黏粒、粉粒、沙粒响应程度最大,其MGWR标准化回归系数分别为0.373、0.426、0.422。