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分析了时空表达与建模理论的5个发展阶段:基于静态数据模型扩展、面向对象表达、基于对象变化(事件序列)、时空集成和以过程为核心的时空数据模型;阐述了时空数据模型在时空动态语义、地理时空认知表达和地球信息科学解决的基本问题方面的研究现状,并指出由于现有时空数据模型主要以地理实体存在状态的"对象视图"或"事件视图"(而不是演变特性的"过程视图")作为表达载体,割裂了其内在联系,无法实现复杂地理实体的时空语义描述和动态过程分析。最后,提出以地理实体演变为核心的时空语义描述方法和融入地理对象、变化机制、对象变化的时空动态表达将是时空表达与建模理论的发展趋势。 相似文献
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元胞自动机的地理过程模拟机制及扩展 总被引：12，自引：5，他引：7
地理空间、地理梯度、地理流和空间关系是经典地理学进行地理过程分析常用的4个基本概念,元胞自动机(CA)作为复杂空间系统研究的重要工具。分析表明,其与经典地理过程分析理论具有类似地表达机制,因而能有效地进行地理过程模拟。但由于标准CA是一种更广泛抽象的空间模型,其对地理特征的描述存在一定局限,限制了其更真实地模拟地理过程的能力。论文提出了基于地理特征的CA概念模型,深圳特区土地利用演化的实证研究表明,地理特征CA概念模型具有极大的应用价值。 相似文献
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以文献①中提出的基于过程的面向对象时空数据模型(POOSDM)为理论基础,将其应用于城市地籍信息管理系统中,以验证该模型的实践可行性。POOSDM是从时空语义建模的角度反映空间对象的演变过程,以及在这个过程中产生的事件因果联系,并且通过过程语义和面向对象思想的结合解决了时空动态数据的组织、存储和查询问题。通过分析城市地籍信息的时空变化特点,研究以POOSDM为基础的地籍地理实体对象化描述过程、相关定义和对象构建方法,探索城市地籍综合信息的组织方法和演变过程,为城市地籍时空数据管理提供新思路。 相似文献
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构建时空本体的出发点是它能显式地表达地理时空数据所蕴含的学科感知知识,能有效实现不同学科间的信息共享.该文从本体论的角度,对动态变化的地理现象和事物概化,并归纳为时空对象本体、时空事件本体和时空过程本体;从数据库的实现角度,对三类本体进行增强型语义描述、概念化模型图论、元组表达和语义增强型查询.该模型注重描述和表达地理现象和事物的动态变化,也注重描述变化成因.最后,应用该模型研究海冰变化,以验证模型的实用性. 相似文献
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基于事件语义的地籍管理信息系统时空建模 总被引：3，自引：0，他引：3
在分析地籍管理信息系统对时空信息需求的基础上,引入事件语义描述,提出了基于事件语义的地籍管理信息系统时空模型,该模型通过描述事件的五个方面<对象、时间、空间、事件、属性(专题)>,记录宗地变更过程,建立时空模型,并根据地籍管理对时空数据的需求,分别从时间点、时间段角度对历史信息进行查询和回溯,验证了模型的有效性。 相似文献
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地理事件作为描述地理过程的基本单元,逐渐成为地理信息科学（GIS）核心研究内容。由于受人类活动数据获取限制,GIS对地理事件的建模和分析主要关注事件所引起的地理空间要素变化及要素之间的相互影响与作用机制。然而,近年来随着基于位置服务数据（LBS）爆炸式的增长和人类活动大数据定量刻画手段的快速发展,地理事件对人类活动的影响以及公众对地理事件的网络参与度都引起了多个领域的广泛关注,对地理事件的时空认知、建模方法和分析框架提出了巨大的挑战。对此,本文首先深入分析了大数据时代地理事件的概念与分类体系;其次,基于地理事件的时空语义给出了基于图模型的事件数据建模,建立了事件本体及其次生或级联事件的“节点—边”表达结构,开展了事件自身时空演化及其前“因”后“果”的形式化描述;第三,从时空数据分析与挖掘的角度,给出了大数据时代地理事件建模与分析的整体框架,拟突破传统“地理实体空间”事件探测与分析方法的局限性,融合“虚拟空间”事件发现与传播模拟思路,实现多源地理大数据支撑下的面向地理事件的人类活动多尺度时空响应与区域差异分析;最后,本文以城市暴雨事件为例诠释了本文所提出的地理事件建模与分析方法,从城市和城市内部两个尺度进行了暴雨事件与人类活动的一致性响应及区域差异分析,得到了明确的结论,验证了前文分析框架的可行性与实用性。 相似文献
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快速工业化区域土地利用变迁机制研究:发展模式视角——以佛山市南海区为例 总被引：1，自引：0，他引：1
从发展模式及其变迁的全新视角研究快速工业化区域土地利用变迁,有利于深刻揭示发展模式对区域土地利用变迁的重要影响机制,从而为制定合理有效的调控对策提供理论依据。文中利用历史普查、更新调查和逐年统计数据,结合卫星影像资料和实地调研,在简要分析典型案例区域佛山市南海区耕地变化和建设用地扩张时空特征的基础上,重点从发展模式及其变迁的视角,综合研究快速工业化区域土地利用变迁的动力机制与过程,并进一步探讨新形势下区域发展与土地利用的耦合调控对策。 相似文献
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根据地理本体思想,提出和构建了基于对象—事件—过程的面向对象的时空数据模型.该模型基于3个基本地理实体类型:地理对象、地理事件和地理过程,三者基于地理本体的特性,本体化地表达和概括了地理现象和事物.该模型能有效地描述和表达复杂的地理动态现象和事物,能增强性的探讨和表征地理现象发生和发展的内在关联.甚者,鉴于描述和表达三者的侧重点不同,该模型可灵动性地整合或拆分成其它时空数据模型,不失为一种通用的时空数据模型.最后,以动态变化的海冰为例,验证了模型的可行性和有效性. 相似文献
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《地理与地理信息科学》2017,(1)
地形建模过程中常缺乏对地形整体特征的表达,这导致了当前地形模型中地形局部特征并不符合地形对象属性这一失真现象的出现。该文提出了"地形语义"概念来实现对地形局部特征的描述,通过语义的形式化表达实现了对其区域内高程的约束,同时设计了语义DEM(S-DEM)概念模型,基于与现有格网DEM兼容的数据结构,实现了顾及语义的内插方法,并通过建立三维原型系统实现了S-DEM的三维表达。与传统方法相比,S-DEM模型保证了地形区域特征与地形属性的一致性,确保了地形局部特征与垂直面的表达。研究结果表明,地形语义在本质上是地形对象特征的体现,同时在数据结构上依赖于地形的面向对象表达。 相似文献
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土地变化模型方法综述 总被引：3，自引：2，他引：1
土地系统变化长期以来不仅是地理学研究热点,也是资源环境经济学、生态学、城市规划等多学科领域关注的主题。构建模型模拟土地变化能够促进理解人地相互作用机制,模拟结果可为土地资源优化与资源环境政策制定提供依据。不同研究者基于不同学科理论、应用多种方法构建土地变化模型,模型从早期关注自然覆被类型变化发展到对人类决策行为的刻画,从统计方法发展到更突出空间分布的元胞自动机方法,以及更聚焦土地变化过程的经济学方法和多主体方法。未来土地变化模型发展方向为：在多尺度进行多方法耦合,对土地变化过程进行更为明晰地刻画,将土地变化模型与其他地球系统模型耦合等方面,进一步能够促进解释复杂人地系统,并推进模型在决策支持层面的应用。 相似文献
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Richard Hunter 《The Professional geographer》2013,65(2):260-273
The introduction of European livestock into the New World resulted in extensive land use changes. Studying the spatiality of these changes as they actually transpired in a three-dimensional landscape can enhance our knowledge of the environmental transformations that accompanied colonization. This article focuses on a case study area in New Spain, roughly equivalent to present-day Mexico, wherein forty-seven sheep ranches were established through viceregal land grants between 1535 and 1610. An integration of fieldwork, textual analysis of land grants, and imagery analysis enables these ranches to be mapped in a three-dimensional geographic information system (GIS) environment. Once mapped in a GIS, the spatial statistics of each ranch's elevation, slope, and aspect (slope orientation) can be calculated to identify spatio-temporal patterns of land use change. These spatio-temporal patterns can be interpreted within the highly localized contexts of land granting to amplify our understanding of human–environment interaction in New Spain. This article's key findings are that grantees harbored a persistent preference for south-facing land; ranches clustered most heavily on isolated elevations; viceregal ordinances were effective at keeping livestock away from low-lying, agriculturally productive zones; and, as a consequence of native population decline and forced native resettlements, the midelevations experienced a land use change from semiterraced agriculture to ranching. These results offer a fresh perspective on the local-scale processes of land use change that resulted from the European colonization of the New World. 相似文献
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目前普遍使用的基于图层的空间数据库模型存在许多问题。基于特征的空间数据库模型是一种新的空间数据存储模式,它在很大程度上代表了GIS的发展方向。采用超图数据模型分析、设计和描述土地利用特征在概念和逻辑层次的提取与定义,建立土地特征分类体系,进行基于特征的土地利用空间数据库建模。 相似文献
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土地利用变化及其生态响应综述 总被引：8，自引：1，他引：7
1 IntroductionLand use change,as one ofthe m ain driving forces ofglobalenvironm entalchange,is centraltothe sustainable developm ent debate (Figure 1).The types of land use are distinguished as landcover conversion,i.e.,the com plete replacem ent of one … 相似文献
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This paper reviews the research on land use change and its corresponding ecological responses. Patterns of land use changes in spatio-temporal level are produced by the interaction of biophysical and socio-economic processes. Nowadays, the studies derived from different socioeconomic conditions and scales show that at short-term scale, human activities, rather than natural forces, have become a major force in shaping the environment, while biophysical factors control the trends and processes of land use change under the macro environmental background. Providing a scientific understanding of the process of land use change, the impacts of different land use decisions, and the ways that decisions are affected by a changing environment and increasing ecological variability are the priority areas for research: (1) explanation of scale dependency of drivers of land use change; (2) quantification of driving factors of land use change; (3) incorporation of biophysical feedbacks in land use change models; and (4) underlying processes and mechanisms of ecological impacts of land use change. 相似文献
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《Applied geography (Sevenoaks, England)》2006,26(2):153-173
Deforestation and forest degradation are the most important land use change processes in the Philippines. These processes are an important threat to the highly rated biodiversity of the country. Only a small fraction of the natural forest that once covered the country remains. In spite of different policies that aim to reduce logging recent commercial deforestation, illegal logging and agricultural expansion pose an important threat to the remaining forest areas.In this paper we discuss the role of (land use) modeling approaches for assessing the threats and trade-offs of protecting the designated nature areas. At the national level different scenarios of land use change and implementation of the protected area policy are evaluated and discussed based on a spatially explicit land use allocation model. For one of the main national parks, the Northern Sierra Madre Nature Park, a detailed analysis is presented based on in-depth knowledge of the region. The two modeling approaches discussed in this paper aim at different scales and provide complementary types of information to support the planning and management of nature conservation strategies. The combination of land use change analysis at different scales respects the hierarchical organization of the land use system and addresses different levels of protected area management. The results indicate that land use change models are useful tools to inform protected area management as long as the selection of the model approach is based on the research and policy questions at the appropriate scale. 相似文献
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基于CA-ABM模型的福州城市用地扩张研究 总被引：3，自引：2，他引：1
以中国海西地区重要门户福州市为研究区,结合其地理位置多层次约束性条件,以地理加权回归模型作为元胞自动机(CA)层的转换规则,同时以2000-2015年多期LandsatTM/ETM+影像的城市用地情况为参照,借助GIS空间分析技术,对CA和多智能体(ABM)相耦合的城市用地扩张模型进行改进。然后利用传统的和改进后的CA-ABM模型,多角度、多层次地模拟福州市2000年、2005年、2010年、2015年城市用地扩张在微观格局上的变化。结果表明,传统的和改进后的CA-ABM模型的整体精度均在80%以上,模拟结果具有较强的可信度;改进的 CA-ABM模型模拟的点对点总体精度和Kappa系数均高于传统的CA-ABM模型,而且模拟结果更加接近实际的城市用地扩张分布情况。结论可为平衡城市化进程和合理规划城市用地提供重要的理论技术支撑。 相似文献
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苏锡常地区土地利用变化时空分异及其生态环境响应 总被引：15，自引：2，他引：13
以苏州、无锡和常州所辖市(区)为分析单元,揭示土地利用变化的时空分异特征,结合对该区域生态环境状况的评价,重点分析土地利用变化时空分异的生态环境响应。结果表明:1980~2000年苏锡常地区土地利用变化的主导类型是城乡建设用地大量扩张和耕地资源急剧减少,土地利用变化类型趋于多样化;土地利用结构存在不同程度的空间差异性,土地利用有序性和综合变化速度也具有明显的空间分异特征,土地利用系统趋向于复杂无序和加速演化;区域多数单元的生态环境状况不断变差,且对土地利用变化时空分异具有明显的响应特征;生态环境状况对土地利用有序性和综合变化速度的响应程度具有明显的区域差异性,而且这种响应和差异性程度都有所加强。 相似文献