“理论与方法” 栏目所有文章列表

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  • 理论与方法
    刘焱序, 傅伯杰, 王帅, 赵文武, 李琰
    地理学报. 2020, 75(5): 891-903. https://doi.org/10.11821/dlxb202005001
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    人地系统的概念表现了人与地在特定的地域中相互联系、相互作用而形成的一种动态结构,面向人地系统动态运行过程的复杂性,亟待构建更有力的指标体系表征地球系统和人类系统相互影响与反馈的过程。空间恢复力可以被理解为以保障人地系统结构稳定为目标的地域空间整体对自然和社会扰动的吸收、复原或转化能力,为人地系统研究中针对性理论模式和可定量化指标体系的塑造提供新途径。本文以从自然维度出发的政策与生态系统空间恢复力、从社会维度出发的环境变化与社区生产生活空间恢复力、从综合描述方式出发的空间恢复力综合指标体系三个角度梳理空间恢复力研究现状,并从结构、功能、阈值三个方面研讨不同地域功能类型下的空间恢复力指标体系,提出认知保障系统可持续性的空间状态、明晰人地系统动态过程的空间阈值、满足生态保护与社会进步国家需求三项内容可以作为人地系统动态研究的重要方向。

  • 理论与方法
    程昌秀, 宋长青, 吴晓静, 沈石, 高培超, 叶思菁
    地理学报. 2020, 75(5): 904-916. https://doi.org/10.11821/dlxb202005002

    随着地理数据获取能力的不断提升,地理数据体量呈指数增长,数据种类、数据性质更加多元化。对数据的有效甄别和归类成为理解地理现象时空特征、演化过程和行为机制的关键。传统聚类方法面临数据体量大、维数高、质量差的挑战,加之对地理空间与时间关联分析的需求,对聚类方法改进和提升研究的要求越来越迫切。本文介绍了从单向到三向聚类构建思路的变革。单向聚类是仅在样本或属性方向上进行聚类,易忽视非常相似的局部特征、易犯“横看成岭侧成峰”的错误。双向聚类是基于数据矩阵内元素值的相似性,形成一个子矩阵分割方案,使子矩阵内元素相似度尽可能高,子矩阵间元素相似度尽可能低,从而实现行列两方向的同时聚类,避免了单向聚类的不足。鉴于双向聚类难以满足地理研究超出双向的解译需求,本文提出并研发了一个全新的三向聚类方法,给出了运用该方法开展地理时空格局过程探测的流程,总结了如何根据研究涉及的“空间—时间—尺度—属性”构建三维数据体;最后,展示了三向聚类的地理实践案例。结果表明:① 三向聚类是一种大数据时代探测地理数据时空分异规律的有效方法,可以解决数据维度高、质量低等问题;② 面对不同的地理问题,三向聚类在算法层面上是通用的,不同之处仅在于:根据不同问题涉及的空间、时间、尺度、属性的不同,构建不同的数据体;不同数据体聚类得到的不同结果回答不同的地理问题;③ 三向聚类可以实现地理数据的时空分异规律多方向、多尺度、多层次的联合解译,揭示地理特征时空尺度叠加效应。最后,论文强调根据地理问题组织数据的重要性,期待未来能够提升三向聚类在多空间尺度、多属性方面的地理研究实践。

  • 理论与方法
    徐晨晨, 叶虎平, 岳焕印, 谭翔, 廖小罕
    地理学报. 2020, 75(5): 917-930. https://doi.org/10.11821/dlxb202005003
    PDF全文 (1196) HTML (598)   可视化   收藏

    由于低空环境复杂,当前以无人机为应用主体的低空空域资源开发安全性和利用效率较低。而随着无人机数量的迅猛发展和商业化应用的快速扩张,旺盛的飞行需求与有限的飞行空间在低空的矛盾日益突出,如何安全、高效地管理无人机低空活动成为突出问题。目前各国都在探索解决途径,其中无人机低空航路是一种由中国科学院率先提出并得到业界和中国民用航空局认可的无人机低空交通和低空资源高效利用的综合解决方案。然而,这一概念还处在探索阶段,如何构建还不太明晰,尤其是对于地表环境复杂和高动态变化的城镇化区域,如何快速获取高精度的地理信息以满足无人机安全、高效飞行也是一大难题。鉴于遥感技术在航路的敏感信息提取与深化处理方面呈现出良好的应用前景,本文提出一种基于遥感和地理信息技术的城镇化区域低空公共航路网的高效迭代构建方法,并从理论支撑和已有研究基础论证了该方法的可行性。该研究技术路径主要包括基于地面路网生成具有多高度层的I级航路网,以充分利用地面交通设施;利用航路正约束地理要素生成II级航路网,如沿路的城市绿地和水域;规避负约束地理要素构建III级航路网,主要包括建筑物、通信盲区和电力线(杆)等;最后,通过仿真飞行和实际飞行测试分别生成IV、V级航路网,通过实际量测对比分析来检验无人机飞行的环境地图,保证飞行的安全性。以上方法基于遥感、地理信息、航空、交通等交叉学科解决无人机低空运行难题,为构建无人机低空航路网提供了一种新思路。更进一步讲,本文在低空领域运用地理学方法构建无人机航路网,是继无人机遥感应用之后无人机在地理学应用的又一大突破,同时也拓展了地理学的研究范畴,必将推动地理科学发展。

  • 理论与方法
    湛东升, 张文忠, 余建辉, 党云晓, 李小云
    地理学报. 2016, 71(6): 899-913. https://doi.org/10.11821/dlxb201606001
    Baidu(5) CSCD(7)

    问卷调查方法是人文地理学微观研究的重要工具,在以人为本的城市发展理念影响下开始得到广泛应用。本文运用文献计量方法分析问卷调查方法在中国人文地理学研究的应用概况,同时以2013年北京宜居城市问卷调查为案例,重点阐述问卷调查过程的抽样方案设计思想,最后对问卷调查方法的主要应用领域进行回顾总结,以期促进问卷调查方法在中国人文地理学研究的科学规范应用。研究发现:问卷调查方法在中国人文地理学研究的应用逐渐增强,研究内容不断拓展与深化,研究区域涵盖不同空间尺度、并以微观尺度为趋势,研究方法以数理统计、GIS空间分析等定量方法为主,但对问卷抽样设计阐述却不够科学规范;通过2013年北京宜居城市问卷调查案例分析,强调对问卷收集方法、抽样方式和抽样框选取、样本量确定等内容所构成的抽样方案设计过程重视,以加强问卷调查数据的科学采集;问卷调查方法在时空行为、人居环境、城市社会、旅游行为和农户行为等主题展开大量应用实践,在此基础上对问卷调查方法研究框架进行总结,并提出国内问卷调查方法应用的改进方向。

  • 理论与方法
    许泽宁, 高晓路
    地理学报. 2016, 71(6): 928-939. https://doi.org/10.11821/dlxb201606003
    Baidu(121) CSCD(51)

    城市建成区边界是认识和研究城市的重要基础性信息,也是落实城市功能空间布局、实施界限管控的前提。但是,以往通过夜间灯光的强度、土地覆被或建筑覆盖率等信息获取城市空间范围的方法,由于受到数据精度和尺度限制,对城市社会经济活动的解释性不强,因而存在较大局限性。电子地图兴趣点(POI)作为城市空间分析的基础数据之一,直观且有效地反映了各类城市要素的集聚状况。本文基于POI与城市空间结构和城市要素空间分布的关联性,提出了一种新的通过POI密度分布来判别城市建成区边界的技术方法。为此,开发了Densi-Graph分析方法,用来分析POI密度等值线的变化趋势,在此基础上对城乡过渡地带的阈值识别的方法进行了理论分析,并讨论了单中心圆结构、双中心“鱼眼型”结构、双中心“子母型”结构等各类城市POI密度等值线的生长规律,证明了Densi-Graph分析方法的适用性。较之以往的城市建成区边界识别方法,这种方法的基础数据更加直观可信,分析结果也更加客观。运用这种方法,本文对全国地级以上城市的建成区边界进行了实证分析,探索了城市建成区边界的阈值及其与城市人口规模、城市所在区域之间的关系。

  • 理论与方法
    唐盟, 马劲松, 王颖, 夏非
    地理学报. 2016, 71(6): 914-927. https://doi.org/10.11821/dlxb201606002
    Baidu(5) CSCD(5)

    基于1947年中国政府内政部印制的1:400万《南海诸岛位置图》,采用地理信息系统及数字化仿射变换精准测量出11段断续线的地理坐标,同时利用4.4万多个实测水深点数据建立南海海底三维地形模型,通过叠加分析获得了1947年南海断续线所在位置的海底地形特征。结果显示:断续线东长西短,间距东西大、南北小,其走向、形态与下伏地形特征相符合,主要分布在大陆坡和大陆架上;并基于断续线下伏海底地形分析,推断出当时断续线划定时可能遵循如下依据:① 在浅海盆地、海峡处采用“等距离中间线”原则进行划分;② 在具有明显地形变化处沿海槽坡麓或海槽槽沟中线进行划分;③ 在西南部陆坡陆架区,结合岸线走向及下伏地形特征进行划分。

  • 理论与方法
    郑度, 欧阳, 周成虎
    地理学报. 2008, 63(6): 563-573. https://doi.org/10.11821/xb200806001
    Baidu(121)

    在研习和继承前人区划研究工作与成果的基础上, 着重于自然地理区划方法论及其体系的探讨。首先, 深入阐述了自然地理区划的内涵, 认为: 自然地理区划既是区域划分的结 果, 也是区域划分的方法与过程, 同时还是认识地理特征和发现地理规律的一种科学方法。 第二, 假设性认为自然地理区划是客观存在的, 针对不同的区划目的和采用不同的区划原则 所形成了不同类型的自然地理区划, 如部门区划与综合区划、区域区划与类型区划等, 则构 成了对区划对象的多角度认识, 并且这些区划间存在内在联系, 具有一定的一致性和可转换性。第三, 在分析总结各种自然地理区划方案研究的基础上, 提出了包括区划本体、区划原 则、区划等级系统、区划模型和区划信息系统的自然地理区划范式, 其中自然地理区划原则、等级系统和区划模型构成了区划方法的核心, 并且通过区划模型, 实现区划原则、指标体系 和单位等级系统的综合。最后, 论文对自然地理区划信息系统研究所涉及的主要科学问题和 主要功能作了简要的说明和讨论, 并指出: 在地理空间单元理论的指导下, 可以实现在统一 的科学框架下的各种自然地理区划的集成, 并为开展综合区划研究提供可用的技术方法。

  • 理论与方法
    庄大方,熊利亚
    地理学报. 2002, 57(7s): 1-8. https://doi.org/10.11821/xb20027s001
    Baidu(24)

    国家资源环境数据库与共享平台建设,包括自然要素、人口、环境可持续发展属性数据库与空间数据库实体建设和全球数据库空间集成;模型研究与模型库建设;资源环境元数据管理、数据压缩、数据安全、软件研制;建立国家资源环境数据库网站。此项研究将开发出Internet环境下高效、安全的数据集成和空间信息共享、知识传播的网络化运行系统,将为政府部门、研究机构提供资源环境领域的时空数据平台,对国民经济发展和地球科学研究有重要的支撑作用。

  • 理论与方法
    李新通,何建邦,毕建涛
    地理学报. 2002, 57(7s): 9-17. https://doi.org/10.11821/xb20027s002
    Baidu(32)

    从资源环境信息分类编码基本概念与分类对象的依据、数据分层与资源环境信息分类以及资源环境概念数据库与逻辑数据库设计角度,描述国家资源环境数据库信息分类编码的概念模式与分类方法,并在优化、整合现有各类专题资源环境与基础地理信息的分类编码方案的基础上,提出国家资源环境数据库综合信息分类与编码应用模式;指出面向GIS的资源环境信息分类编码是在概念水平上解决空间信息分层组织与属性数据库结构设计的重要方法,它对资源环境数据库视图的建立、系统间的数据共享与互操作具有重要意义;本文还就某些与信息分类编码相关的问题与需要进一步研究的工作进行了讨论。

  • 理论与方法
    池天河,齐清文,廖克,朱澈,成夕芳
    地理学报. 2002, 57(7s): 18-26. https://doi.org/10.11821/xb20027s003
    Baidu(9)

    首先分析说明国家自然地图科学数据库及其信息产品建设和开发的背景,即国家自然地图集作为一部代表国家水平的大型综合性科学参考地图集,其GIS数据库的开发也具有十分重要的意义,加之2个衍生信息产品开发,体现出该地图集的科学价值和社会价值的统一;其次,剖析了该项目的科学内涵,即体现了从数字地图模型向数字景观模型的替换,以及两者的统一和共存;第三,阐述了本项目的技术特点,也就是既注重数据库的开发,又强调了地学信息共享的技术开发,体现了两者的统一;第四,总结了本项目的总体特征,即将动态的多时空尺度浏览与静态的深层次信息加工与分析相结合,组成动静补充的统一体;最后,文章预测了国家大地图集系列的发展前景:开发和建设国家地图集信息系统。

  • 理论与方法
    曹彦荣,何建邦,李新通,毕建涛
    地理学报. 2002, 57(7s): 27-31. https://doi.org/10.11821/xb20027s004
    Baidu(11)

    概述了国家资源与环境数据库元数据标准的制定方案与元数据管理系统的开发,并着重就元数据建设中出现的若干问题进行初步探讨。在建设元数据库过程中,元数据本身的数据质量的不高,降低了元数据的意义,并相应降低了数据的可获取程度,本文提出了把多级可扩展元数据的模型与分类元数据相结合用以提高元数据质量。如何更有效地利用元数据进行科学研究,也是一个重要研究课题,本文提出了元数据由被动服务转向主动服务的扩大服务范围的方法。

  • 理论与方法
    毕建涛,何建邦,池天河,曹彦荣
    地理学报. 2002, 57(7s): 32-36. https://doi.org/10.11821/xb20027s005
    Baidu(9)

    资源与环境信息系统中数据的元数据标准业已产生,但对于数据使用十分重要的模型与方法元数据尚未有完整的描述,本文提出并分析了模型与方法元数据的概念与内容,同时针对近年提出的地理信息服务,提出了模型与方法元数据的服务模型,以实现对模型与方法的有效管理与分发服务,并得出在资源环境信息系统中基于模型与方法元数据的地理信息服务是切实可行的结论。

  • 理论与方法
    龚建华,林珲,张健挺
    地理学报. 2002, 57(7s): 37-43. https://doi.org/10.11821/xb20027s006

    在对包含过程事件的地理系统进行分析的基础上,区分并定义地理系统动态变化中的两类对象:基座对象和事件对象,并对两类对象的特征,进行了讨论。依据两类对象的划分,探讨了基座对象数据模型和事件对象数据模型的特征,并从人与模型计算、人与三维图形图象的实时互动要求,提出建立视景数据模型的必要性,并说明对象数据模型和视景数据模型的相互关系。在此基础上,对计算可视化环境系统进行了框架设计,并应用Visual C++和OpenGL,自行开发了一个原型系统GeoVision,以洪水演进模型的计算与可视化为案例,进行了初步试验。

  • 理论与方法
    黄春林,李新
    地理学报. 2002, 57(7s): 44-51. https://doi.org/10.11821/xb20027s007
    Baidu(4)

    利用DIAL (Data and Information Access Link)、Jshape和IMS (Internet Map Server) 等3种WebGIS工具分别发布黑河流域数字高程、土地利用等专题数据,并在此基础上对3种方法进行对比,探讨因特网环境下空间数据发布的最佳方法。通过对这3种空间数据发布方法的比较,我们得出以下结论:MapObject IMS是发布ArcView shape格式和Arc/INFO Coverage格式矢量图的最佳工具,对于网格数据的发布无能为力;Jshape适合于发布小数据量、简单的矢量图;DIAL工具能很好的支持网格数据的空间发布,支持HDF数据格式,并且支持元数据。所以,DIAL是一种理想的空间数据发布工具。

  • 理论与方法
    李军,庄大方
    地理学报. 2002, 57(7s): 52-59. https://doi.org/10.11821/xb20027s008
    Baidu(18)

    在地理空间数据应用中,数据尺度的选取多采用经验模型方法。研究发现,数据的适宜尺度与研究区范围、研究对象的特征、数据使用者对结果精度的要求等因素有关。以山东省不同空间精度的土地利用数据为例,作者分析了不同精度下各种类型地块的面积与土地详调面积的偏差、不同精度数据下地块的空间集聚度等现象,发现对于山东省土地利用研究中,1:10万精度的数据是比较适宜的。

  • 理论与方法
    齐清文,池天河,陈华斌,查春丽,王雷
    地理学报. 2002, 57(7s): 60-69. https://doi.org/10.11821/xb20027s009

    在阐述地学信息产品的概念和内涵、类型与组成、特征的基础上,以中科院资源环境数据库项目中的若干信息产品为例,首先深入研究了地学信息产品的几个理论问题,即价值取向、信息加工深度与增殖潜力、最佳地学信息存储和表达模式,以及地学信息产品的著作权、制作权和版权;其次,讨论了地学信息产品开发和研制中的若干技术方法问题,包括地学信息的采集、提炼和派生,地学信息的多重表达,地学信息产品的开发和制作,地学信息的共享、传播和应用等方面的技术和方法。