摘要：在开源分布式计算框架Hadoop的基础上,选择大凌河流域为研究区,构建降雨侵蚀力、土壤可侵蚀性、坡长等土壤侵蚀因子栅格数据分布式存储策略,利用MapReduce编程模式设计实现通用水土流失方程RUSLE的算法程序进行土壤侵蚀强度计算,并扩展Geoserver的栅格文件读取功能,增大对HDFS栅格文件的读取支持,实现土壤侵蚀强度计算结果的快速发布。结果表明,该系统可实现大数据量、高分辨率土壤侵蚀因子栅格数据的区域土壤侵蚀强度快速计算,可较好满足区域土壤侵蚀预测预报的时效性要求;程序运行过程中计算任务本地化效果明显,显著降低了计算过程中的网络传输压力,网络使用率约22%,且系统性能可通过增加计算节点进一步提升。本研究可为大数据量、高分辨率栅格数据下区域土壤侵蚀强度计算及发布GIS设计开发提供指导,为大凌河流域土壤侵蚀监测提供科学依据。

摘要：以珠海市为研究对象,以遥感影像、野外调查和统计资料为数据源,在ArcGIS支持下,建立以城市中心区为起点的17个辐射状环带,并在主城区设置不同方向的两个空间样带,结合景观格局指数和空间梯度分析方法,分析了珠海市全区与主城区空间格局总体特征、景观空间梯度变化规律,分析城市化效应。结果表明,近15年来城乡建设用地、道路和林地的面积均呈增加趋势,农田、裸地,水体、灌丛和滩涂等类型面积减小,证明了城市化效应的扩大;随着空间样带由中心城区向外围移动,各景观类型随梯度带的变化较为复杂,特别是城区的两个样带上建设用地面积均逐渐下降,农田面积上升,表明了城市化的梯度性和方向性;受自然和人为因素影响,样带的时空梯度差异较大。15年来珠海城市主城区扩展至中心城区向西北方向10 km和向西南方向12 km的范围内。通过研究区景观时空梯度分异特征的分析,能够定量化研究城市化梯度的扩展及城市结构的变化,对于城市的管理、资源的恢复与保护工作具重要意义。

摘要：协同定位和环境感知技术是无人集群实现自主导航的基石,但受制于大规模无人集群系统小型个体平台的计算、载荷、带宽等资源所限,诸多相关技术难以实际部署应用。为实现资源约束下大规模无人集群的精准定位与环境感知,提出一种基于半直接法的轻量化协同视觉SLAM算法,设计融合光流法和直接法的半直接特征点跟踪方法,采用集中式双向通讯策略,使得大规模无人集群系统在面对通讯干扰和延迟时拥有较高的容错率,同时兼具准确性和快速性。基于EuRoC数据集和实际物理环境对算法开展对比实验,结果表明:新算法的实时性能平均提升60%,显著优于其他基于特征法的协同视觉SLAM算法;在丢包率小于40%以及通讯延迟低于0.1 s的低质量通讯环境中,新算法定位精度更高、鲁棒性更强。

摘要：针对传统的草地资源调查方法流程繁琐、效率较低、多人协同能力较差等问题,该文提出了基于安卓手机的草地信息协同采集系统架构,设计了位置获取、地图显示、采样规划、信息采集、数据展示、报表生成、数据同步等系统核心功能模块,并应用Java语言开发,完整实现了系统各项功能。在内蒙古自治区及河北省的野外考察验证表明,该系统能够满足草原监察和科研部门对于草地资源调查的基本需求。

摘要：GF-6 WFV影像具有宽覆盖、高时空分辨率、高光谱分辨率等特点,目前在农业和林业遥感领域都有一定应用,但是在水质遥感中的应用潜力还缺乏系统的评估。本文以潘家口和大黑汀水库为研究区,采用2019年9月24—25日获取的潘家口和大黑汀水库叶绿素a浓度、实测遥感反射率和准同步GF-6 WFV影像,构建了潘家口和大黑汀水库叶绿素a浓度经验反演模型,探索GF-6 WFV在内陆水体叶绿素a浓度遥感监测中的应用潜力。研究结果表明,基于GF-6 WFV模拟光谱构建的潘家口和大黑汀水库叶绿素a浓度经验模型决定系数均在0.90以上,GF-6 WFV影像在水体叶绿素a遥感监测中具有应用潜力,尤其是新增的黄波段和红边波段1,有助于提高GF-6 WFV影像叶绿素a浓度遥感监测能力;GF-6 WFV影像大气校正误差降低了叶绿素a浓度遥感监测精度,GF-6 WFV影像水体大气校正精度有待改进,以提升GF-6 WFV影像水质遥感监测能力。

摘要：利用星载激光雷达的大光斑全波形数据估测植被结构参数、监测森林生态已受到广泛关注。为了更准确地理解森林植被的结构参数和光学特性对激光雷达回波波形的影响,利用实测森林植被数据提取植被空间分布的统计规律,考虑地形坡度变化和植被冠层反射特性的影响,生成参数化的森林植被空间轮廓反射模型,结合星载激光雷达的回波理论,建立了面向植被的星载激光雷达波形仿真器。由大兴安岭地区的实测植被数据提取的统计规律生成的森林目标仿真波形与地球科学激光测高仪系统（Geoscience Laser Altimeter System,GLAS）真实回波波形具有较好的一致性,平均相关系数R-2达到0.91。通过波形仿真分析发现,光斑尺寸减小有利于大坡度地形的森林信息反演,研究成果对中国未来研制星载激光雷达载荷的系统参数设计具有参考意义。

摘要：本文通过对1992—2013年全国夜间灯光数据的校正和处理,获得全国及流域夜间灯光数据影像,进行经济空间聚合分析,以及与相关因子进行对比分析。研究结果表明:经济空间聚合高的区域分布在黄河河道附近,从黄河上游到下游,热力强度逐渐增强,并且以省会城市为核心区向外扩散,即呈现为在旧聚合点聚合度加剧的情况下,聚合区域有向周边分散的趋势;夜间灯光数据的变化趋势与GDP的变化趋势具有一定的相似性,并且与城镇化率、人口数量、第三产比例、人均公园绿地面积、流域发展指数(BDI)具有一定的相关性;流域9省(自治区)的夜间灯光数据整体变化趋势与全国灯光数据的变化趋势基本一致,呈稳定上升的趋势,但整体值均低于全国的夜间灯光数据,并且差距有所扩大,黄河流域高质量发展迫在眉睫。

摘要：本文以遥感影像、野外调查和统计资料为数据源,在ArcGIS支持下,建立以珠海市主城区为起点设置的不同方向的两个空间样带,结合景观格局指数和空间梯度分析方法,分析了珠海市城区景观空间格局沿梯度变化的规律。结果表明:珠海市城区15年来城乡建设用地、道路和林地的面积均呈增加趋势,农田、裸地,水体、灌丛和滩涂等类型面积减小,证明了研究时段内城市扩展在城乡交界区域明显;随着空间样带由城区中心向外围移动,样带上建设用地的面积均下降,农田面积逐渐上升,表明了珠海城市化的发展具有一定的梯度性和方向性。通过空间格局梯度变化特征的分析,能够定量化地分析珠海城市化进程的发展,对于珠海的城市规划与管理具有重要理论意义。

摘要：针对三维数据管理中八叉树索引冗余多、R-树索引插入删除过程复杂的问题,依托GeoSOT地球立体剖分格网,提出了一种新的八叉树与R-树有机结合的Subdivision R-树索引模型(Subdivision R-tree)。首先,以GeoSOT地球立体剖分格网八叉树索引为基础构建了Subdivision R-树索引模型结构;随后,设计了Subdivision R-树索引模型基本的插入、删除、查询、分析算法;最后,开展了Subdivision R-树索引与原有数据索引性能对比试验,并对Subdivision R-树的阈值选取进行了相应分析。实验结果证明,Subdivision R-树的性能尤其是数据更新(插入、删除)等性能强于QR-树,随着数据分布的改变,性能提升更为明显,在数据分布较为集中的情况下,性能提升可达到20%。

摘要：地形对于土地利用具有重要制约作用。该研究选取1974-2019年的Landsat影像,从地形起伏度、坡度、地形位等级的角度,分析大清河流域土地利用类型、结构变化在地形梯度上的分布效应,对影响研究区土地利用变化的驱动力进行讨论。结果表明:1)大清河流域土地利用类型分布具有显著的地形梯度。建设用地、耕地与水体在低地形梯度地区分布优势明显,草地的优势分布区在中、高地形梯度地区,林地的优势分布区多集中在高地形梯度区域。2)大清河流域土地利用结构变化类型主要包括保持恒定与后期变化2种。其中保持恒定型以低地形梯度的耕地与高地形梯度的林地为主;后期变化型广泛分布于中高、中低地形梯度地区,建设用地挤占耕地现象愈加严重,耕地的优势分布区向更高的地形梯度区域扩张,因为"退耕还林还草"战略的实施,林地的优势分布区呈现下移趋势,耕地由单向转入演变为双向流转。3)由于人口的增长与降水减少等原因,大清河流域在太行山麓毁林垦荒约4866km~2,后由于城市扩张导致建设用地侵占耕地约3727km~2,"人地矛盾"尖锐、建设用地总体设计不合理、集约化程度不高等问题突出,未来土地政策应根据不同地形梯度因地制宜。