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[硕士论文] 余蒙
地图制图学地理信息工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:随着国家不动产统一登记工作的不断推进,全国地下空间利用程度的不断加深,如何划分地下空间不动产单元并编制唯一的单元代码已成为当前不动产登记部门迫切解决的问题。本文以地下空间各类设施为研究对象,以《不动产单元的设定编制规则》为理论基础,以行政法规、国家标准、行业标准为技术指导,创新性提出地下空间不动产单元划分思路编码模式。并选取合肥市典型案例进行研究,验证了编码模式的适宜性和可行性。论文的主要研究内容包含以下几个方面:
  (1)首先,对地下空间设施分类和分层进行研究。在满足不动产登记要求的前提下,通过总结当前三种地下空间设施的分类方法,并分析每一种方法的优缺点,提出按功能划分设施类型。通过研究当前城市地下空间分层现状,结合各省市颁布的地下空间管理办法,提出将地下空间分为地下浅层、地下中层、地下深层三个层次。
  (2)其次,对地下空间不动产单元划分进行研究。重点研究了地下交通设施、地下公共服务设施和地下市政设施。指出设施中“线性地物”和“面状地物”在不动产单元划分时的区别,并给出不同的划分标准。
  (3)再次,对地下空间不动产单元编码进行研究。在继承原有编码的基础上,对地下空间的编码方式进行创新。重点提出了“纵向分层”和“横向分区”的编码思想。
  (4)最后,对合肥市典型案例进行研究。选取合肥市地铁、地下车库和地下商铺进行不动产单元划分和编码。通过实际操作,验证了研究结果的适宜性和可行性。
[硕士论文] 卢贞
地图制图学地理信息工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:随着科技的不断发展,测绘技术逐步告别了对人力的过分依赖。三维激光扫描作为一种新型的测量方式,近年来也获得了长足进步。树木作为生态系统的重要组成部分,可以吸收二氧化碳,部分树木还可以产生果实,为人类提供粮食。将三维激光技术应用于林业可以很好的对树木进行三维重建,加快林业可视化的研究进程,在不破坏树木的情况下,快速、真实、直接地获取树木的点云数据,并能够达到较高的精度,克服传统林业调查中获取数据效率低,劳动强度大、自动化程度差等问题。
  本文从单株树木的三维重建着手,通过三维激光扫描仪获取树木的点云数据,计算树木树高、冠幅、胸径等信息,分析三维激光应用于林业的优势,并提出一种计算树冠体积的方法,使用Matlab编程实现。为凸显利用三维激光扫描进行树木点云数据获取的优势,将其数据获取同样快速的多视图立体摄影测量方法进行比较,分析两者优缺点。
  使用三维激光扫描仪获取树木点云数据,并对数据进行拼接、裁剪等处理,将树木点云数据根据枝干生长特征进行分割,一方面解决处理大量点云数据而产生的计算负担,另一方面降低由于计算方法带来的误差。将分割后的点云数据运用Matlab进行处理,将切割的点云数据在其Z值范围内按照设定的k值等距分割,在k极小的状况下,获取分割部分的点云投影,使用凸包算法构建封闭曲面,计算多边形面积,利用祖暅定理,累加计算出树冠体积。
[硕士论文] 龚俊豪
地图制图学地理信息工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:随着地貌学和系统论的不断发展,黄土高原流域地貌系统得到了诸多专家的深入研究,同时在结合流域地貌熵耗散结构等概念后,作为地貌学理论核心的地貌的平衡演化有了计算基础。现有黄土高原小流域地貌研究表明,如果将小流域地貌看作一个整体,该流域地貌系统的侵蚀演化过程是一个地貌熵值不断减小的过程,也就是表明了小流域地貌发展是逐渐有序化过程,也间接表明了流域地貌内某个或者多个量化后的地貌形态值是处于一个趋于有序化的演化过程。但是,对于一个小流域地貌系统来说,该系统内部的哪些系统要素或者系统状态变量在系统演化过程中逐步变得更加有序化等问题还尚未得到有效解决。为此,本文借助于黄土高原人工降雨实验获取的地貌演化的九期DEM数据,对地形因子进行初步分类,并对部分地形因子的有序性演化过程及其地貌演化阶段之间的联系等进行研究,从而对黄土高原小流域地貌系统的演化机理进行初步探索,对未来进一步揭示黄土高原小流域地貌系统的演化规律和黄土地貌的侵蚀规律具有重要理论意义。本文的主要成果和结论如下:
  (1)基于不同的分类原则,并充分考虑小流域地貌系统的研究对象范围,将小流域地貌系统的地形因子划分为系统组成要素地形因子和系统状态要素地形因子两大类。
  (2)对分类后的地形因子进行筛选,选取河网、高程及坡向地形因子作为地形因子有序性演化的研究对象,研究表明:
  Ⅰ.坡向因子的玫瑰花图指标在地貌演化过程中逐步变得对称有序,呈现出有序化的演化规律。在地貌发育的幼年期,玫瑰花图主导方向不唯一,分布散乱;在地貌发育的壮年期,玫瑰花图指标逐渐开始沿主导方向对称有序分布;
  Ⅱ.河网因子的河网等级指标在地貌演化过程中逐步变得有序,呈现出有序化的演化规律。在地貌发育的幼年期,河网空缺的河流级数较多,但空缺的河网逐渐减少;在地貌发育的壮年期,河网的发育稳定,等级分布更加有序;
  Ⅲ.高程因子的高程条带指标研究表明高程因子不具有有序化演变规律;
  Ⅳ.坡向和河网地形因子均为小流域地貌系统内的重要因子,坡向河网因子的有序化演化过程,在一定程度上说明了小流域地貌系统的演化过程是一个不断有序化的演化过程。
[硕士论文] 朱明非
地图制图学地理信息工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:煤炭一直以来都是我们国家最主要的能源。矿山开采具有两面性,一方面它能极大地促进国民经济的增长;另一方面开采会导致地表沉陷进而严重损坏当地的生态环境。因此科学有效的管理沉陷数据并对开采损害进行分析和评价是十分有必要的。GIS是一门以计算机为基础的交叉性学科,不仅能够方便的管理空间信息,而且还有强大的空间分析功能,利用GIS对开采沉陷损害数据进行分析是切实可行的。
  本文借助Visual Studio2008开发工具,采用GIS组件式开发技术,以ArcgisEngine为二次开平台完成了开采沉陷损害分析系统的研发,使用面向对象的C#语言实现了开采损害分析的程序化和可视化。本文主要完成以下工作:利用概率积分法结合开采沉陷其他相关理论实现了对开采沉陷数据的管理和沉陷预计结果的可视化输出;根据预计的移动变形信息生成沉陷区DTM和各种等值线;提供了工作面内下沉土方量和沉陷区道路修复方量计算方法;利用GIS的空间分析功能查询各个时刻沉陷范围内的地物;利用地图统计功能将地物的具体属性(主要是抗变形能力值)和预计的沉陷曲率变形DTM相结合,可以实现超变形查询和统计查询等功能,进而对因开采沉陷造成的受损房屋情况进行分析。
  本系统为用户提供了一个交互性良好的操作平台,对开采沉陷损害进行了可视化分析,在一定程度上指导了矿山生产以及开采沉陷防治工作。
[硕士论文] 亢宁
地图制图学地理信息工程 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:耕地土壤养分是保障农业生产的基础。近年来,随着农业的生产消耗,土壤养分含量不断减少,而人为耕地管理方式及单一性施肥活动对土壤养分状况产生复杂影响,急需对土壤各养分状况进行研究分析,以期为后续的养分管理进行指导,保障农业生产(辛文文,2013)。传统的土壤管理方式费时费力且效率低下,数据更新慢,基于GIS土壤数据库的管理已成为如今土壤研究的热点(张学雷,2001)。为此,本文基于县级土壤养分数据,构建省级耕地土壤养分数据库,探讨了跨尺度构建养分数据库的关键技术,为区域耕地土壤养分管理及可持续利用提供科学依据。
  山东是农业大省,作为全国耕地地力评价五个试点省份之一,开展了大量土壤调查及管理工作,但之前的研究均局限于县域层面,对省级土壤管理支持不足,而重新构建山东省省级土壤养分数据库耗费人力物力较大。本文探讨了省域跨尺度耕地土壤养分数据库构建的关键技术,为其他省份基于现有数据构建省级土壤数据库提供参考。
  山东省全国第二次普查距今已近40年,土壤养分状况发生明显变化,原有土壤养分数据已不能满足现在农业生产的土壤养分管理工作,对于土壤养分的空间变异情况尚需进一步研究。本文基于所构建的山东省耕地土壤养分数据库,实现了土壤养分数据的更新,并分级研究了土壤养分空间变异及分布状况,为各养分的管理分区提供依据。
  土壤养分的空间变异受到结构性因素及随机性因素的影响,国内外对于各区域内土壤养分的影响因素进行了大量研究,但研究发现地理分异及尺度差异对各因素的影响效果具有明显影响(雷咏雯,2004),使得大量土壤养分研究因区域不同而结果存在差异,不同地区的研究结论难以借鉴,地理分异及尺度差异下分析各影响因素对土壤养分影响的变化情况尚需进一步研究。本文以氮、磷、钾三种养分为例,研究了不同地貌类型、不同土壤类型、不同耕地类型下三种养分的地理分异特征,同时以有机质为例,研究分析了尺度对地貌类型、年平均降水量、土壤类型、年灌溉次数、耕作方式五种影响因素其对土壤有机质空间变异的影响强度的影响,为其他养分空间变异的尺度效应研究提供参考,系统阐述了不同尺度各影响因素的作用变化情况。
  本研究基于山东省135个县土壤数据,构建山东省耕地土壤养分数据库,并基于所构建土壤养分数据库,分析了各土壤养分状况及其空间变异情况,探讨了各养分的施肥管理对策。研究分析了氮、磷、钾三种养分的地理分析特征,根据不同地理条件,探讨三种养分的施肥管理。以有机质为例,分析了土壤有机质空间变异的尺度效应及不同尺度下各影响因素的影响状况,并进一步研究了尺度对各影响因素的削弱作用。结果表明:
  (1)山东省内土壤养分地统计学研究表明,有机质、pH、速效钾、缓效钾、有效磷、有效铁、有效锰、有效钼具有强烈的空间相关性,主要受到结构性影响因素的作用;全氮、有效铜、有效锌、有效硫及有效硼具有中等强度的空间相关性,受到结构性因素及随机性因素的共同作用。
  (2)山东省土壤养分的空间分布分为五种情况:有效铁和有效锰的含量呈现出从东南沿海向西北内陆逐渐降低的趋势;pH有效硼含量呈现出自西向东,由北向南逐渐递减趋势;土壤有机质、全氮、缓效钾、速效钾及有效磷的空间相关性较高,其中有机质、全氮空间分布相似,其含量呈现出由内陆到沿海逐渐降低,由北向南先降低后升高的趋势,速效钾及缓效钾呈由西到东、由北向南逐渐减少的趋势;土壤有效锌、有效铜、有效钼的空间分布呈现出团块状分布特征;有效硫含量呈现出中部低四周高的趋势。
  (3)山东省内氮、磷、钾在缓坡地地貌中含量最高,在决口扇地貌中含量最低;氮、磷、钾在不同土壤类型中含量大小均表现为水稻土>砂姜黑土>褐土>潮土>盐土;不同耕地条件下,旱地中氮、磷、钾三种养分含量低于平均水平,水浇地中有效磷含量低于平均水平。
  (4)土壤有机质的空间变异受到地貌类型、年平均降水量、土壤类型、年灌溉次数及耕作方式五种因素的影响:随尺度缩小,地貌类型及年平均降水量对土壤有机质的影响强度增强,土壤类型的影响强度呈先减小后增大的趋势。年灌溉次数及耕作方式对土壤有机质的影响强度随尺度缩小变化不大。
  (5)尺度对结构性因素的影响强度具有削弱作用,尺度越大,削弱作用越强,对随机性因素的削弱作用随尺度变化差异不大。
[硕士论文] 林芬
地图制图学地理信息工程 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:长期以来,因我国人口众多,人均资源占有量少,致使自然资源利用不合理,尤其对土地资源的不合理利用,使区域生态环境遭受严重破坏,土壤退化问题突出。统计数据显示,我国土壤退化的总面积占国土总面积的40%以上,土壤退化破坏自然景观及人类的生存环境,诱发区域乃至全球的土被破坏、水系萎缩、森林衰亡和气候变化。位于渤海西南岸的黄河三角洲是我国重要的后备土地资源区,受河流、陆地、海洋等多种动力系统的作用,生态环境脆弱,土壤盐碱退化严重,制约着黄河三角洲经济的可持续发展。及时掌握土壤退化的范围、分布、退化程度等信息,是防治土壤退化的必要前提。
  本文以垦利县为研究区,通过野外调查、采集土壤样品、室内化验分析等获得土壤属性数据,选取土壤养分、盐分、pH、质地等土壤退化的关键指标,构建土壤退化指数(SDI)。用ASD FieldSpec4采集野外原状土光谱、室外风干土光谱,分析多因素作用下的土壤退化响应,探索野外光谱去除土壤水分影响的方法,并基于去除水分影响的野外光谱建立SDI的高光谱估测模型。在此基础上,通过高光谱窄波段内取平均,拟合Landsat8-OLI影像波段,建立适用于遥感影像的SDI估测模型,基于野外调查同期的卫星影像,进行土壤退化反演。最后利用实测数据的空间插值进行了2007、2015年垦利县土壤退化的动态分析。研究得出以下结论:
  (1)研究区土壤样品的SDI值在0.237~0.659之间。根据SDI值的聚类分析,将土壤退化等级分为3类:轻度退化(SDI<0.40)、中度退化(0.40  (2)野外光谱受土壤水分的影响很大,难以提取土壤退化的光谱信息。对风干土光谱进行光谱特征分析,发现在370~450、500~650nm等可见光区域及光谱反射率值较大的近红外波段对土壤退化均有较好的响应;退化越严重的土壤,其光谱的退化信息突出程度越显著;当波长大于1975nm时,SDI值土壤反射率间存在较为稳定的线性关系。光谱直接变换法能够有效去除土壤水分对野外光谱的影响,去除水分影响后,野外光谱对土壤退化的响应风干土的一致。对土壤光谱反射率影响较大的评价指标是土壤有机质和含盐量,评价指标对SDI值的贡献越大,对土壤光谱反射率的贡献也越大,因此退化越严重的土壤,其总体的光谱反射率越大。
  (3)基于去除水分影响的野外光谱及其一阶导数进行相关性分析、多元逐步线性回归分析,筛选出了47个土壤退化的敏感波段,并构建了5种形式的光谱参量,基于光谱参量(RA+RB)/(RA-RB)构建的模型Y=-0.065-0.038X2300,2147+0.033X2340,2120+3.54*10-6X2300,2242-3.72*10-5X1975,1488+0.004X900,760+1.9*10-5X2431,1442+1.91*10-5X2211,1434(R2=0.824),是本研究的最佳 SDI高光谱估测模型。通过高光谱数据遥感影像波段的拟合,以光谱参量RA+RB建立了土壤退化的遥感反演模型,为Y=0.235+3.755XGreen,Red+3.808XCoastal,NIR+0.585XNIR,SWIR2(R2=0.738)。
  (4)2015年垦利县土壤退化的遥感反演显示:轻度退化、中度退化、重度退化的土地面积约占研究区面积的10.16%、48.28%、41.56%;各等级的空间分布特征实测样点插值图一致,表现为西南内陆地区土壤退化程度较轻,东北沿海地区土壤退化程度较重。遥感反演的点位SDI值实际SDI值的拟合R2为0.725,样点的遥感反演精度为89.83%,误差混淆矩阵的卡帕系数为0.823,说明遥感反演的结果实际情况的符合度高。
  (5)2007、2015年的土壤退化动态分析结果表明:2007年相比,2015年轻度退化的土壤面积减少4.44%,中、重度退化的土壤面积分别增加0.80%、3.64%;垦利县东北、西南局部区域内的土壤退化程度有所减轻,中部地区的土壤退化程度有所加重;2015年的点位SDI平均值、研究区SDI平均值分别为0.429、0.452,略高于2007年的SDI平均值,因此研究区的土壤退化程度有所加重,但加重程度不大。
[硕士论文] 李吉江
地图制图学地理信息工程 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:由于地理实体广泛的存在着空间相关性和空间异质性,而传统的回归模型是全局性的、假设地理实体间不存在相关性和空间异质性,因此导致其拟合精度较低。本文以住宅价格为例,利用探索式空间数据分析方法分析住宅价格数据的空间自相关性和空间异质性,探讨其时空演变特征。针对传统的空间自回归模型存在的问题,首先尝试并实验了以距离权重矩阵代替空间邻接矩阵的空间自回归模型,从而为空间自回归模型权重的选择提供了一个新的方向,然后提出了兼顾空间相关性和异质性的地理加权自回归模型,并在此基础上,将时间因素纳入到模型中,在住宅价格数据回归模型中引入了时空地理加权回归模型,从而解决了空间实体的空间异质性和时间特性。主要的研究内容及成果为:
  (1)针对地理实体普遍存在的空间自相关性和空间异质性,本文采用全局莫兰指数来衡量自相关的程度,利用局部莫兰指数探究局部数据的自相关性模式;然后利用半变异函数检验地理实体的空间异质性。
  (2)本文分别以基于距离倒数和高斯核函数的空间权重矩阵为例进行试验,研究距离权重矩阵代替空间邻接矩阵的可能性,基于距离倒数空间权重矩阵的自回归模型和基于高斯权重矩阵的自回归模型相对于传统的空间自回归模型其拟合精度分别提高了0.08和0.11。
  (3)提出了兼顾空间自相关性和空间异质性的地理加权自回归模型,在传统的地理加权模型的基础上,增加自回归项。主要内容包括模型的两步最小二乘估计,CV值法选取最优空间带宽,其拟合精度相对于传统的空间自回归模型和地理加权回归模型提高了0.16和0.07。
  (4)在地理加权回归模型的基础上中增加时间因素,从而构建了时空地理加权回归模型。主要过程有时空核函数的建立和时空因子的选取,并对实验结果进行了方差分析、回归系数分析和拟合优度分析。试验结果表明:时空地理加权回归模型在残差平方和、均方误差、拟合优度等方面具有最佳的表现。
[硕士论文] 郑承良
地图制图学地理信息工程 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:传统地理信息数据采集通常是通过国家地理信息普查、实地勘察等方式获取数据。然而,随着社会的不断发展,居民区、道路等因素的不断变化,这种数据采集形式中数据成本高、工作量大、效率和时效性低等问题日渐突出。互联网的不断发展,互联网上交织的地理数据日俱增,这些数据中隐藏着丰富的知识。从互联网中抓取相关的地理数据成为了地理信息来源的一个新渠道。
  互联网中蕴含着大量的地理信息数据,爬虫技术的诞生在一定程度上解决了 Web数据获取的难题,但一般的通用爬虫很难对互联网中存在的地理信息进行有效的爬取。互联网地理信息爬行技术在总结归纳通用爬虫技术的基础上,不追求大的覆盖,将目标定为抓取互联网地理信息内容相关的网络数据,使抓取工作更具针对性,通过互联网地理信息爬虫技术解决地理信息采集工作中数据成本高、工作量大、效率和时效性低等问题。
  本文的主要研究如下:
  (1)分析归纳互联网地理信息承载网站特点。结合浏览器工作原理,通过分析互联网地理信息承载网站的信息交互和展示方式,按照浏览器工作原理,从爬虫信息采集角度将浅层地理信息承载网站主要分为了三种类型:M-Dom类型、M-Render类型、M-Trigger类型;结合具体实验,对深层网络地理信息承载网站分析,重点研究了深网POI地理信息的承载网站的特点。
  (2)互联网地理信息获取技术研究。针对浅层网络地理信息采集场景,重点研究了单页面和列表页面的抓取方法;针对深网 POI地理信息采集场景,总结了采集难点、采集技术,设计了两套内容检索词,研究了相关的抓取策略。
  (3)技术验证原型系统开发。在方法、技术、策略的研究的基础上,设计了互联网地理信息采集原型系统,从系统的架构、功能、模块、核心逻辑等方面介绍了设计的细节,实现了原型系统并进行应用验证。
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