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论文地理信息发表

发布时间:2024-07-02 11:02:18

论文地理信息发表

比较容易发表论文的测绘类期刊有《测绘科学技术学报》、《遥感学报》、《地理科学进展》创、《地理与地理信息科学》。

1、《测绘科学技术学报》创于1984年,是由中国人民解放军信息工程大学主管、信息工程大学测绘学院主办的测绘科学学术期刊。本刊在国内外有广泛的覆盖面,题材新颖,信息量大、时效性强的特点,其中主要栏目有:学科进展、学术研究、应用工程等。

办刊宗旨:本刊以马列主义、毛泽东思想、邓小平理论为指针,贯彻执行江主席“三个代表“重要思想,坚持以建设有中国特色社会主义理论为指导,积极报道和反映测绘科学最新研究成就,传播和积累军事测绘科学知识。

2、《遥感学报》创刊于1997年,由中国科学院遥感应用研究所,中国环境遥感学会主办。致力于报道遥感领域及其相关学科具有国际、国内先进水平的研究报告和阶段性研究简报以及高水平的述评。着重反映本领域的新概念、新成果、新进展。

内容涉及遥感基础理论,遥感技术发展及遥感在农业、林业、水文、地矿、海洋、测绘等资源环境领域和灾害监测中的应用,地理信息系统研究,遥感与GIS及空间定位系统(GPS)的结合及其应用等方面。

3、《地理科学进展》创刊于1982年,是由中国科学院地理科学与资源研究所主办、科学出版社出版的综合性学术刊物。获奖情况:全国中文核心期刊。

主要刊登地理学及其分支学科的研究成果,反映国内外地理学研究动态。发表论文的领域为资源与环境、全球变化、可持续发展、区域研究及地理信息系统等方面的成果与新技术。

4、《地理与地理信息科学》创刊于1985年,由河北省地理科学研究所主办。包括地理学和地理信息科学两大部分,具体栏目有:3S研究与应用、数字城市与数字国土、区域经济、环境与生态、旅游开发、可持续发展研究等。

基本涵盖了地理学、地理信息科学的前沿与热点,侧重报道国家自然科学基金、国家重点实验室基金项目、国家科技攻关项目和国际合作项目的新研究成果。

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《地理信息世界》期刊受到了国内外学者的广泛关注,由中国科学院地理科学与资源研究所、中国国家测绘地理信息局、郑州大学、北京大学出版社联合出版,是一本以地理信息系统、地理信息采集、地理数据库与空间数据处理、可视化地理信息系统等方面为主的国内知名期刊,评价非常高。

您好,地理信息世界期刊是一本国际性的学术期刊,其内容涵盖了地理信息科学和技术领域的最新研究成果。该期刊被国际学术界公认为地理信息科学和技术领域的重要发表平台,其发表的论文被国际学术界广泛引用。期刊的审稿流程严格,编辑部门采用最新的编辑技术,确保发表的论文具有较高的学术水平。期刊还与国际学术机构建立了良好的合作关系,为全球学术界提供了一个良好的交流平台。总之,地理信息世界期刊是一本具有国际影响力的学术期刊,其发表的论文具有较高的学术水平,受到国际学术界的普遍认可。

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以GIS为核心的数字化成图系统的设计与实现[摘要]本文阐述了基于组件式GIS来开发以GIS为核心的数字化成图系统的优越性,以及以GIS为核心的数字化成图系统的设计目标和基础地形要素的编码方案。文中还结合SuperMap Survey的开发过程,介绍了如何设计与实现基于GIS内核的专业数字化成图系统。 It’s necessary to develop a Digital Mapping System(DMS) specially for GIS to solve problems resulting from data conversion between DMS and GIS.In this paper,The advantages of development DMS for GIS based on Components GIS(ComGIS) technology are discussed.In addition,the goals for DMS for GIS are listed and how to encode GIS entities is also explained.Specially,SuperMap Survey is used to discuss the details for develop DMS for GIS.[关键词]数字化成图系统 以GIS为核心 组件式GIS 设计目标 SuperMap Survey Digital Mapping System,for GIS,Component GIS,Goals,SuperMap Survey 1. 引言数字化成图技术是目前最为常用的成图技术之一,数字化成图系统所提供的电子数据也是GIS一个非常重要的数据来源。数字化成图系统所提供的电子数据与GIS数据之间的无缝联接问题也是当前GIS发展亟需解决的难点问题之一。虽然当前国内外市场上数字化成图系统很多,但到目前为止,都未能很好地解决现有的问题。数字化成图系统所提交的电子数据进入GIS后存在的问题主要表现在: (1) 在数据转换过程中普遍存在着信息损失。由于传统的数字化成图系统大多是基于CAD内核来开发的,它偏重于对空间几何信息的描述;而GIS则要求空间信息与属性信息联合存储与管理,这就导致了在数据转换的过程中,不仅空间信息会有损失,属性信息损失的情况会更严重。 (2) 数据转入后往往不能直接满足GIS的要求,仍需要大量的后期编辑工作,造成了资源的浪费,延长了系统的建设周期。 (3) GIS基础数据库的维护与更新的难度较大。由于在维护与更新的过程中需要在GIS与数字化成图系统之间进行频繁的数据转换,往往不能直接对基础数据库进行操作,造成了基础数据维护与更新的不便。 (4) 在数据转换的过程中,除了信息损失外,还往往伴随着数据膨胀。数据膨胀的结果有时会导致GIS无法对这些“海量”数据进行管理。 导致上述问题的原因有很多,归纳起来,主要有以下几方面的原因: (1) 数据的复杂性与多样性。主要表现为现实世界的复杂性与多样性以及对同一空间对象在不同成图系统中描述与表达的不一致性。 (2) 对GIS理解的不同。不同的数字化成图系统的开发人员对GIS理解的不同,再加上缺乏相应的统一标准作为参照,这就导致了数据在表达上的差异性。 (3) 由于受到基础开发平台及开发力量的限制,数字化成图系统往往不能很好地兼顾到GIS对数据的要求。目前,绝大多数的数字化成图系统的开发商都不是GIS基础平台的开发商,这也或多或少地影响了数字化成图系统与GIS之间的沟通。 目前,市场上数字化成图系统较多,按其开发方式来分,主要可以分为两大类:(1)以CAD系统为二次开发平台。这些系统很好地利用了CAD系统灵活的编辑和强大的制图功能,但由于CAD系统与GIS在数据结构上存在着较大的差异,这使得其数据往往不能很好地满足GIS的要求。(2)独立平台的数字化成图系统。这样的系统在开发上虽然不必拘泥于二次开发开台的限制,在开发上具有较大的灵活性。但开发这样的系统,需要完全从底层做起,开发难度高,周期长,投资大。 组件式GIS(Components GIS,ComGIS)技术的出现,为开发以GIS为核心的数字化成图系统提供了一种新的开发手段和开发思路。2. ComGIS技术及其作为数字化成图系统开发平台的优越性2.1 什么是组件式GIS技术组件式软件技术已经成为当今软件技术的潮流之一。基于组件开发(Component-Based Development,简称CBD)是软件开发的一次革命。与诸如面向对象和客户/服务器(Client/Server)等新趋势不同,基于组件开发不只是一种分布计算的新花样,而是一种广泛的体系结构,支持包括设计、开发和部署在内的整个生命周期计算的理念。 由于基于组件开发具有高度的重用性和互用性,所以它将影响应用程序构成的各个方面,包括所有类型的客户机,应用程序服务器和数据库服务器,将对应用程序开发的各个方面产生深刻影响。 基于组件开发的两个重要规范分别是MicroSoft的COM/DCOM和OMG的CORBA。目前Microsoft的COM/DCOM占市场领导地位,已经得到广泛应用,并逐渐成为业界事实上的标准。基于COM/DCOM,MicroSoft推出了ActiveX技术,ActiveX控件是当今可视化程序设计中应用最为广泛的标准组件。 所谓组件式GIS,是指基于组件对象平台,以一组具有某种标准通信接口的、允许跨语言应用的组件提供的GIS。这种组件称为GIS组件,GIS组件之间以及GIS组件与其他组件之间可以通过标准的通信接口实现交互,这种交互甚至可以跨计算机实现。 目前,国内外GIS厂商对组件式GIS平台的发展前景十分看好,纷纷推出了各自的GIS产品。如北京超图地理信息技术有限公司推出的全组件式GIS平台SuperMap2000、北京图原公司开发的MapEngineer、ESRI的MapObjects、MapInfo的MapX等。值得欣慰的是,国产的组件式GIS平台在功能上已经完全可以与国外同类产品相抗衡,在许多方面甚至优于国外同类产品,这使得开发以GIS为核心的数字化成图系统有了更大的选择空间。 2.2 使用组件式GIS开发数字化成图系统的优越性组件式GIS的出现为开发以GIS为核心的数字化成图系统提供了一种新的开发手段,与传统的开发手段相比较,其优越性主要表现在: (1) 组件式GIS本身就是一个完整的GIS,其数据模型与GIS的数据模型完全一致。基于此进行开发,可以保证数字化成图系统与GIS之间具有良好的兼容性。 (2) 组件式GIS具有灵活的开发手段。我们可以自由选择自己所熟悉的计算机语言进行开发(如VB,VC,Delphi,C Builder等),而不必专门学习二次开发语言。组件式GIS提供两种不同层次上的开发,一是基于ActiveX控件进行开发;二是直接基于组件式GIS的底层类库(SDK)进行开发。我们可以根据自己的需要灵活选择。 (3) 由于组件式GIS完全封装了GIS的功能,这使是开发人员可以完全专注于专业功能的实现,这就使得开发难度和开发周期大大降低。 (4) 基于组件式GIS开发的数字化成图系统具有良好的可扩充性。组件式GIS可以与包括数字化成图系统在内的其他系统无缝集成,开发人员可以直接使用已经写好的程序代码;组件式GIS平台往往由多个组件组成,开发人员可以根据系统的需要,随时选用新的组件对系统进行升级;在组件平台功能增强的情况下,开发人员甚至不用重新编译整个程序就可直接使用增强的底层功能,这就大大降低了系统维护和升级的难度。表1 使用ComGIS的开发手段与传统的开发手段的比较比较内容\开发手段 基于ComGIS平台 基于CAD平台 完全由底层开发 与GIS的兼容性 完全兼容 差 一般 是否以GIS为核心 是 否 很难做到 对空间数据库的支持 好 很差 差 开发难度 低 低 高 开发周期 短 短 长 开发投资 小 小 大 可扩展性 好 一般 较好 开发语言的选择 很多 少 很多 是否支持可视化开发 是 否 是 是否自主版权 是 否 是 3 以GIS为核心的数字化成图系统的设计3.1 系统的设计目标传统的数字化成图系统经过多年的发展,已经形成了一套比较完整的理论和技术体系。但是,GIS技术的飞速发展和广泛应用,对数字化成图系统提出了更高的要求,ComGIS技术的出现为传统的数字化成图系统向以GIS为核心的数字化成图系统的转变提供了一个较为理想的开发手段。与传统的数字化成图系统相相比较,以GIS为核心的数字化成图系统在设计上需要达到以下目标: (1) 以GIS为核心,面向GIS。这就要求在系统的开发过程中充分考虑GIS对数据的要求,解决当前成图系统数据进入GIS所存在的问题。以GIS为核心是整个系统设计的灵魂和精华所在。(2) 兼顾制图与GIS的双重需求。在满足GIS需要的同时,还必须考虑到制图对于数据表达的要求,其核心是实体的符号化表达。 (3) 开放性设计。不同地区、不同的GIS对数据的要求千差万别,这就要求数字化成图系统具有较大的灵活性和可定制性,以不变应万变。可定制性的内容应包括实体代码、实体属性、实体分层等。 (4) 对空间数据库的支持。近几年来,基于大型关系型数据库(如Oracle,SQL Sever等)的空间数据库技术在GIS工程建设中得到了广泛的应用,如何直接基于空间数据库进行数据的存储、管理、维护与更新是急需解决的问题之一。 (5) 多源数据集成。当前,数字化成图系统的电子数据格式和GIS的数据格式很多,数字化成图系统如果以对这些数据格式有着良好的支持,这会大大降低数据入库的难度,解决GIS工程建设中的数据瓶颈问题。 (6) 操作简便,符合作业人员的作业习惯。面向GIS进行数字化成图系统,工作量的增加是不可避免的。以GIS为核心的数字化成图系统必须提供高效简便的操作方式,以提高作业效率。 (7) 标准化与规范化。 3.2基础地形数据编码的设计地形数据编码是在GIS中唯一标识某一地物的关键字。基础地形数据编码的设计也是在GIS中进行制图的需要,也是实现基础空间信息共享的基础。基础地形数据的编码是开发以GIS为核心的数字化成图系统的基础,是系统成败的关键之一。在进行基础地形数据编码设计时,必须遵循几个原则:(1)遵从国家和行业标准。(2)方便应用。用户可根据不同的需求,分层和按专题要素提取基础地形要素信息,随意定制专题显示及输出。(3)系统实现便利。在实际进行设计时,可在《国家基础地形要素编码》的基础上加以扩充,以满足系统的实际需要。 在实际系统的开发中,我们采用了基于实体特征的城市基础地理信息分类编码方案。该方案的特点是在地理要素分类的基础上,加入构成地理要素的实体的分类与特征属性,能够较好地满足GIS制图与分析的应用需求。有关该编码的详细内容可参考《基于实体特征的城市基础地理信息分类编码方案》(梁军,金文华)一文,本文不再赘述。 下面是一个地形要素的编码示例 编码 = 地形要素分类码(4位) 地形要素特征码 如: 1 1 1 0 2 0 (三角点点状符号的编码) 3.3 系统的功能设计 在功能设计上,以GIS为核心的数字化成图系统必须兼顾制图与GIS的双重需求。按其工作流程,可将其划分为以下几个模块: (1) 数据输入模块。在此模块中,应支持目前常见的几种数据采集手段。包括:野外数字化测图(测绘)、扫描图矢量化、其他格式的电子数据(GIS数据和CAD数据)转入。在数据输入模块中,还需支持空间数据库作为其数据源。 (2) 编辑模块。这是以GIS为核心的数字化成图系统的核心模块。在编辑模块中,所有GIS实体的创建过程都必须是由系统完全封装而且是自动完成的。 (3) 查询、统计与分析。基于现有系统,可以直接完成一些常见的、简单的查询、统计与分析功能。 (4) 输出模块。包括几个方面的内容:制图输出、报表输出、其他格式的GIS数据输出、数据直接存入空间数据库。 4.以GIS为核心的数字化成图系统SuperMap Survey的实现 4.1 组件式GIS平台的选择 SuperMap Survey是北京超图地理信息技术有限公司开发的一套完全以GIS为核心的数字化成图系统。在组件式GIS平台的选择上,我们选择了全组件式GIS平台---SuperMap2000作为SuperMap Survey的开发平台。SuperMap2000是北京超图地理信息技术有限公司推出的全组件式GIS平台,与其他的ComGIS平台相比较,SuperMap2000更加适合作为以GIS为核心的数字化成图系统开发的基础平台,这主要是因为: u SuperMap提供了两种层次的开发手段:ActiveX控件和SDK。特别是提供SDK的开发手段,特别适合开发这样的系统。 u 多组件组成。SuperMap2000由SuperMap核心控件、SuperWorkspace、SuperLegend、SuperTopo、Super3D、SuperLayout等多个组件,在组件的选择上具有很大的灵活性,使得整个系统的扩充性大大增强。 u 开放的线型和符号制作功能。SuperMap 2000 内置功能强大的线型编辑器和符号编辑器,允许用户根据专业需要设计新的线型和符号。 u 强大的制图、编辑和捕捉功能。SuperMap2000提供了可与CAD相媲美的编辑和捕捉功能,缩小了GIS和CAD系统在这方面的差距。 u 独特的多源空间数据无缝集成技术(SIMS)。SuperMap 2000 的数据转换功能可以方便地共享其他GIS软件平台的地理数据,提供了转换多种数据格式的能力。 u 空间数据库支持。通过SuperMap的空间数据库引擎,可以直接支持基于大型关系型数据库(如Oracle,SQL Server等)存储和管理空间数据。 4.2 SuperMap Survey的实现 在开发SuperMap Survey的时候,我们采用了SuperMap的底层SDK,编程语言采用了Visual C 6.0。在SuperMap SDK的支持下,我们针对数字化成图系统的需要进行了功能的扩充。在数据的存储结构上,我们采用了SuperMap2000所提供的SDB格式的数据存储结构,它是最大优点是采用双文件结构,而不是常见的一层一组文件的存储方式,这样就有利于保持数据的完整性。在编辑制图方面,我们对SuperMap底层所提供的编辑功能作了进一步的扩充,增加了适合数字化成图所需要的编辑功能。系统对于空间数据库的支持和其他格式GIS数据的支持,是基于SuperMap2000的空间数据库技术和SIMS技术来实现的。 经过紧张的开发,我们基于SuperMap2000的SDK,现已初步完成了以GIS为核心的数字化成图系统的开发工作,基本上实现了系统的设计目标。在SuperMap Survey中,我们实现了以下功能: (1) 支持常用的测绘手段进行野外数字化测图。包括测记法(包括电子手簿),内外业一体化数据采集(电子平板)。利用SuperMap Survey可进行常规的大比例尺数字化测图。 (2) 扫描图矢量化。SuperMap Survey支持常见图像格式的图像调入、配准、切边、配准和屏幕矢量化。 (3) 支持基于SQL Server和Oracle等的空间数据库操作。可直接编辑数据库中的数据。 (4) 支持多种格式的GIS数据和CAD数据的导入和导出。 (5) 适合数字化成图系统的编辑和捕捉功能。完全自动化的GIS实体创建。专为地籍测量定制的地籍测量模块。 (6) 提供最为常用的GIS查询、统计和分析功能。 (7) 基于模板的标准图件输出。 (8) 开放性设计。使用SuperMap Survey所提供的参数管理程序可方便地定制各种参数。 图1 基于SuperMap2000开发的以GIS为核心的数字化成图系统五 结论 以GIS为核心的数字化成图系统的开发,较好地解决了传统的数字化成图系统所提供的电子数据进入GIS所存在的问题,在实际应用中取得了良好的效果。 在系统开发的过程中,我们深深地体会到,以ComGIS作为数字化成图系统的开发平台,与传统的开发技术相比较,开发难度适中,开发周期短,开发投资小,与GIS的兼容性好,是开发以GIS为核心的数字化成图系统的理想选择。 [参考文献] [1]陈述彭等,《地理信息系统导论》,科学出版社,北京,2000.1 [2]杨德麟等,《大比例尺数字测图的原理、方法和应用》,清华大学出版社,北京,1998.2 [3]宋关福、钟耳顺,”组件式地理信息系统研究与开发”, 《图像图形学报》,Vol.3 No.4 ,1998.4 [4]中科院地理信息产业发展中心,《杭州市土地信息系统基础地形信息编码与分层方案》,2000.2 [5]北京超图地理信息技术有限公司,《理解SuperMap GIS》,2000.9 图片不知道怎么发上来请自己去参考资料查看

地理信息科学发表论文

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地理信息系统论文发表

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徐秋晓1 于明洋2

(1.山东省地矿工程勘察院,济南250014;2.山东建筑大学土木工程学院,济南250101)

作者简介:徐秋晓(1979—),女,助理工程师,主要从事遥感、水文地质、环境地质勘查工作。

摘要:遥感技术与地理信息系统技术的发展,为研究全球变化和可持续发展提供了信息源和技术手段。而土地利用作为地球表层系统最突出的景观标志,其变化是近年来全球变化研究的重要领域。本文以山东省龙口市作为研究区,应用基于遥感影像综合理解模型的龙口市土地利用/土地覆盖分类方法,建立地学规律知识库,提取不同时期的土地利用类型。最后利用地学信息图谱监测与分析土地利用的时空变化。

关键词:土地利用;遥感影像;地学辅助信息;信息图谱

遥感技术与地理信息系统技术的发展,为研究全球变化和可持续发展提供了信息源和技术手段。而土地利用作为地球表层系统最突出的景观标志,其变化是近年来全球变化研究的重要领域。只有对土地利用时空变化进行监测与分析,更好地了解土地利用变化的过程和机制,并且通过调整人类社会经济活动,促使土地利用更趋合理,保证国家宏观战略决策的针对性、有效性,才能达到土地资源可持续利用的目的。龙口市作为我国沿海对外开放较早的城市,其土地利用变化具有代表性。

1 研究区概况

龙口市位于胶东半岛西北部,东与蓬莱市接壤,南与栖霞、招远市毗连,西、北濒临渤海;全境东西最大横距46.08km,南北最大纵距37.43km;土地总面积(含桑岛、依岛)893.32km2。

本次研究区范围以1∶10000 地形图矢量化生成的研究区边界对遥感影像进行裁剪所得,作为遥感数据信息,面积共89217.45hm2(不含桑岛、依岛)。

2 基于遥感影像综合理解模型的龙口市土地利用/土地覆盖分类

影像理解是研究通过计算机系统来解释图像,从而实现类似人类视觉系统理解外部世界的一门学科。在影像理解系统中,存在两项基本的任务:从输入图像中提取出与模型相适应的图像结构或线索,而后完成输入图像中图像结构与模型中目标的正确影射(周成虎,1999)。影像理解不同于模式识别,模式识别通常按预先规定的测量集对对象作简单的分类,而影像理解则要对影像作出描述和解释,需要涉及不同处理层次实体间的相互作用(王润生,1994)。

针对土地利用/土地覆盖的分类特点,本文构筑了基于GIS信息的遥感影像综合理解模型。模型分为两个过程,即遥感影像理解过程和地理信息系统处理过程,两个过程的具体内容为:

(1)遥感影像理解过程,主要完成遥感影像的前期理解过程,包括以下几个过程:

1)遥感影像预处理:包括图像格式转换,图像纠正和图像增强变换等。图像格式转换完成遥感影像到REDAS软件系统处理格式的转换(﹡.img);图像纠正完成遥感影像的大气校正、几何纠正、辐射增强以及遥感影像的匹配、镶嵌等;遥感影像信息增强和变换处理可以突出相关的专题信息,本次使用方法主要有线性拉伸、K-T空间变换、边界增强等。

2)与地学辅助信息的配准:主要完成遥感影像与地学辅助信息(各类专题GIS数据主要是坡度和高度)的坐标、投影系统转换,使得遥感影像与所采用的辅助地学信息纳入到统一坐标与投影系统下。

3)“训练区”选择与计算:通过对遥感影像信息特征的初步理解,同时结合地学辅助信息以及实地考察,确定样本“训练区”。“训练区”要有典型性与可分性,确定“训练区”后,对“训练区”数据进行计算,确定样本的统计信息(均值、最大最小值、方差矩阵、协方差矩阵等)。

本次提取的土地利用类型为六大种类型,即建筑用地、耕地、水域、园地、林地和未利用地,采用AOI扩展方式进行训练区选择,运用此种方法进行训练区选择时,初始种子(seed pixel)和光谱距离的阈值非常重要,任一训练区初始种子和光谱距离的阈值经多次实验后才能确定。不同地类这两个参数是不一样的,一般在选取了2~3个训练区后,观看报警掩膜的情况,即时对这两个参数进行修改和调整。增加训练区时,及时将报警掩膜和以前的报警掩膜叠加,判断样本数据的质量变化情况,并做出调整,直至报警掩膜和实际地类比较符合时,即认为这一类的训练区选择完毕。一种地类训练完毕,需要对最终的训练区作一个整体的分析,保证光谱的纯度。

(2)地理信息系统处理过程,在GIS系统支持下,完成地学辅助信息的处理,主要包括以下过程:

1)专题信息导入与预处理:通过地面调查或专家知识经验,收集地学辅助信息(包括各类专题信息、统计资料等),导入到GIS系统中,完成辅助信息的前期预处理,包括各类矢量数据的数字化、编辑、拓扑关系的建立等,统计数据的整理与地学编码、统计数据的空间化等工作。

2)辅助数据的生成:利用前期处理好的辅助数据,进行各类数据的格式转换,如矢量数据的栅格化,点状统计数据插值(IDW/Kriging等方法)生成面状数据;最后统一坐标与投影系统,达到与遥感数据的配准。

3)建立各类地学辅助因子数据库:GIS软件支持下,基于前面生成的各类辅助数据,建立专题数据库,形成地学辅助因子数据库。

(3)知识库的生成过程,建立专家知识库,主要是地学规律知识库,包括以下过程:

1)知识获取:通过对照遥感影像,进行野外考察,针对各类有代表性的影像特征对该地区所有地貌条件下的土地利用/土地覆盖状况、植被分布、生态环境条件进行实地考察,获取各类实践知识。

2)知识库生成:对获取的知识进行整理,从总体上归纳出各类规律,形成知识规则,最后通过对“训练区”的数据不断训练,修改和调试知识规则,形成地学规律知识库。

土地覆盖/土地利用类型对高程有明显的依赖关系。对研究区已有的土地利用现状图分析,建筑用地、园地主要分布在海拔300m以下;耕地绝大部分分布在海拔150m以下;林地的分布范围较广,不同海拔都有分布,分布在10m以下的林地主要是沿海防护林和公路绿化林地。350m以上的海拔,只有林地分布,没有其他地类。

坡度数据可以用于区别某些土地覆盖/土地利用类型。根据实地考察结果和对地形图、已有土地利用现状图的分析,建筑用地、水浇地、园地主要分布在坡度小于20 °区域,坡度大于10 °时很少有水浇地。所以,遥感数据的光谱特征同样表现为绿色植被,难以判断是水浇地还是林地时,坡度数据是一个有价值的参数。以下是几种地类与高程和坡度的详细关系。

在本次的分类知识库,专家规则采用下面的基本形式来表达:

IF(条件)THEN(结论),Confidence(结论可信度)

其中可信度的值域为[0,1],值为0 时,完全排除当前像元为所给类别的可能性;当取值为1时,维持像元原始可信度,且表示当前结论永远成立。可信度可以根据地学经验或专家打分等方法来确定。

知识的表示与知识库的构造要结合地学问题的研究特点。通过不断修改和调试知识库,使影像解译结果基本达到人工目视解译的效果。当可信度的值为0时,则排除了当前像元为(结论)所给出的类别的可能性;而当取值为1 时,已有可信度值不该变。这种表示方法,不但考虑到了遥感影像解译的特点,而且明显地减少了知识库中规则的数量。这对于大数据量的遥感数据处理是极其重要的。下面给出规则库中的规则:

IF VALUE =1 DEM <300 AND SLOPE <20 THEN 建筑用地 CF =1

IF VALUE =2 DEM <50 AND SLOPE <10 THEN 水浇地 CF =1

I VALUE =3 THEN 水域 CF =1

IF VALUE =4 DEM <300 AND SLOPE <20 THEN 旱地 CF =1

IF VALUE =5 DEM <300 AND SLOPE <20 THEN 园地 CF =1

IF VALUE =6 THEN 林地 CF =1

ELSE IF DEM>=300 OR SLOPE>=20 THEN 林地 CF =1

ELSE IF 50=<DEM<=250 AND 10=<SLOPE<20 THEN 园地 CF=0.5

ELSE 林地 CF =1

本次分类结果精度评价采用分层随机采样法,主要参考龙口市土地利用现状图,同时结合目视判读的结果以及现场验证,对两个时期的分类结果进行精度评价。各时期的遥感分类结果直接参照同年的土地利用现状图进行精度验证。由于遥感分类体系与土地利用现状的分类体系有一定差异,因此,在进行随机采样之前,将遥感分类图像的土地利用类型和土地利用现状的分类进行适当统一。然后分别对每期遥感分类结果选取300个样本点,并保证每类有10个以上的样点,用基于误差矩阵的精度评价方法,对龙口市1989年和2003年的分类结果进行评价。实用Kappa系数计算表明1989年和2003年龙口市土地利用TM遥感分类结果的总体精度和使用者精度都在75%以上,Kappa系数也都在0.8以上,达到最低允许判别精度0.7的要求。这些表明了龙口市两期图像的土地利用遥感分类结果均比较理想,各地类的分类精度也较高。

3 龙口市土地利用时空变化分析

随着地球信息科学的兴起与发展,人们可获取的资源的极大丰富以及信息处理技术的极大提高,尤其是动态可视化技术获得新的突破。在此需求与技术背景下,陈述彭先生倡导在传统地学图谱的基础上开展地学信息图谱的探讨与研究。地学信息图谱是地学图谱在地球信息科学基础上的自然延伸,是按照一定指标递变规律或分类体系排列的一组能够反映地学空间信息规律的数字地图、图表、曲线或图像。地学信息图谱是“图”与“谱”的结合,兼有图形与谱系的双重特征。

本文所采用土地利用图谱分析模型包括两部分内容:①转移矩阵,从中可以看出各个时序单元土地利用变化的主要类型以及各地类的补给来源。②不同时序单元内土地利用图谱分析,考察图谱单元的空间组合与时空位移。

3.1 转移矩阵

转移矩阵对于分析土地利用类型之间的流向具有重要作用,它不仅可以定量说明土地利用类型之间的相互转化状况,而且可以揭示不同景观类型间的转移概率,从而可以更好地了解土地利用的时空演变过程。转移矩阵包括转移面积矩阵、概率矩阵。

表1 1989~2003年土地利用转移矩阵(单位:hm2)

注:R为各土地利用类型的转移比例(%)。

从表1可以看出,在1989年至2003年,建筑用地发生用途流转面积为487.61hm2,占初始建筑用地面积的比率为3.62%,不存在明显流向。耕地发生用途流转面积为17632.40hm2,占初始耕地面积的比率为 49.85%,主要流向是园地,该流向13835.82hm2,占初始耕地面积的比率为39.11%,其次是建筑用地,该流向3508.77hm2,占初始耕地面积的比率为9.92%。水域发生用途流转面积为492.92hm2,占初始水域面积的比率为8.72%,主要流向是园地和林地,共占初始水域面积的比率为6.4%。园地发生用途流转面积为1316.62hm2,占初始园地面积的比率为7.89%,主要流向是建筑用地,该流向 759.25hm2,占初始园地面积的比率为 4.55%。林地发生用途流转面积为1405.45hm2,占初始林地面积的比率为 10.45%,主要流向是建筑用地,该流向624.64hm2,占初始林地面积的比率为 4.66%。未利用地发生用途流转面积为2158.74hm2,占初始未利用地面积的比率为 47.24%,主要流向是园地,该流向1306.85hm2,占初始未利用地面积的比率为28.60%,其次是流向林地和建筑用地,共占初始未利用地面积的比率为12.89%。

3.2 土地利用信息图谱

在图谱中,共有36类图谱单元,即土地利用变化类型,其中有30类显示为土地利用类型发生了变化,占研究区总面积的26.34%。为了更简单明了地读取土地利用类型流转的主要方向,认识土地利用变化的主要特征,将该30类变化的图谱单元按照面积大小进行排序,计算各类图谱单元的转换面积百分率和累计转换百分率,统计其中涵盖变化总面积的92.04%的10类图谱单元,得到1989~2003年土地利用主要图谱单元类型的面积排序表(表2)。

表2 1989~2003年土地利用主要图谱单元类型的面积排序表

从表2可以看出,龙口市在1989~2003年间土地利用变化最显著的结构特征是耕地向园地的转化,该流向的耕地面积共13835.82hm2,占到整个变化面积的58.89%。其次是耕地向建筑用地的转化,面积为3508.77hm2,占到整个变化面积的14.93%。再次是未利用地向园地的转化,面积为1306.85 hm2,占到整个变化面积的5.56%。可以看出,研究时段内龙口市的土地利用类型主要是流向建筑用地和园地。

4 结论

(1)本研究利用陆地卫星资料ETM+对龙口市土地利用进行了时空监测与分析,取得了较好的效果;但是ETM+的影像分辨率较低,它主要是反映一些综合的地类信息,对于一些土地利用图斑较为破碎,用地类型交错复杂的地区,其地物提取就有一定的难度,因此在土地利用变化的详细监测上就有所欠缺。在今后的研究中,应结合高分辨率卫星影像进行研究,积极探求新的动态监测方法以充分利用这些高分辨率的遥感数据来获得更可靠准确的区域土地利用变化信息。

(2)如何充分地利用地理信息系统空间数据库提供的丰富的地理辅助数据,进而自动发现知识,并融合多尺度、多时相的高分辨率的遥感数据,建立灵活高效的推理机制,从而完成遥感影像的专题信息自动提取,是需要进一步的研究方向。

(3)“地学信息图谱”是一新兴的学术思想,目前还处于认识阶段,对它的理解尚不很成熟,需要更多的学者和更多的研究工作来完善对其的认识。本文利用遥感技术开展土地利用演化与发展的信息图谱研究,来反演时空变化,进而认识客观世界,揭示和再现过去,是一先进可行的技术途径。

(4)研究结果表明龙口市在1998~2003年间,土地利用方式相互转化较为频繁,变化强度大,矛盾非常突出。主要表现为耕地的不断减少,园地和建筑用地持续增长;其主要流向是从耕地流向园地和建筑用地。这些变化造成了龙口市耕地质量下降和利用程度加强,给耕地保护带来了巨大压力。因此,土地管理部门应该从宏观决策上给予重视,处理好社会经济发展与土地后备资源储备的关系实施可持续发展。

参考文献

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我也是学GIS的,已经毕业工作,看你介绍咱两好像是一个学校的我就尽所能说一下啊1、国外GIS论文的方向通常是什么,应用类,程序算法类? 国外GIS论文的方向通常是算法创新,不过主要集中在数据处理方向2、我想要发英文核心期刊论文的话什么方向比较好发? GIS 方向要在英文核心期刊发文章很难,除非你做了国家级的大项目,并且有创新3、我们老师主搞地质的,有朋友建议我干脆跟老师商量转专业得了,然后地质方面论文好发,谁能帮我分析下这事? 这要看你以后的发展方向了,要是考虑搞GIS在地质上的应用,可以考虑4、我现在研一上,要想在研二发出一两篇核心的,我现在开始要做什么? 我觉得主要是参加大型项目,并且工作要涉及到核心技术天天呆在实验室,在没有目标和压力下,是什么都做不了的5、发论文一定要手里有很多项目做么,没有能发么? 没有项目,很难发文章,原因是你对行业内最新动态和发展方向不了解,没有实践你是什么都做不出来的

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