Integrating spectral and non-spectral data to improve urban settlement mapping in a large Latin-American city     

Feilin Lai 《地理信息系统科学与遥感》2020,57(6):830-844

ABSTRACT

Information on urban settlements is crucial for sustainability planning and management. While remote sensing has been used to derive such information, its applicability can be compromised due to the complexity in the urban environment. In this study, we developed a remote sensing method to map land cover types in a large Latin-American city, which is well known for its mushrooming unplanned and informal settlements. After carefully considering the landscape complexity there, we designed a data fusion method combining multispectral imagery and non-spectral data for urban and land mapping. Specifically, we acquired a cloud-free Landsat-8 image and two non-spectral datasets, i.e., digital elevation models and road networks. Then, we implemented a set of experiments with different inputs to evaluate their merits in thematic mapping through a supervised protocol. We found that the map generated with the multispectral data alone had an overall accuracy of 73.3% but combining multispectral imagery and non-spectral data yielded a land cover map with 90.7% overall accuracy. Interestingly, the thermal infrared information helped substantially improve both the overall and categorical accuracies, particularly for the two urban classes. The two types of non-spectral data were critical in resolving several spectrally confused categories, thus considerably increasing the mapping accuracy. However, the panchromatic band with higher spatial resolution and its derived textural measurement only generated a marginal accuracy improvement. The novelties of our work are with the successful separation between the two major types of urban settlements in a complex environment using a carefully designed data fusion approach and the insight into the relative merits of the thermal infrared information and non-spectral data in helping resolve the issue of class ambiguity. These findings should be valuable in deriving accurate urban settlement information which can further advance the research on socio-ecological dynamics and urban sustainability.  相似文献   

美国出口管制下中国外贸风险的省域地理差异     

姜辉 《地理科学》2020,40(10):1618-1626

从总贸易、出口、进口、外资和人员5个视角构建对美风险系数，测度和比较各省区市对美外贸风险的地理差异。结果表明：上海、浙江和福建与美国的进出口贸易规模最大，对美国市场的依赖程度最高，面临的综合外贸风险最大；河南尤其需要防范对美国的出口风险；海南、新疆、天津和西藏等需要加强从美国进口的风险管理；重庆除了需要防范对美出口风险外，还因为实际利用美资最多且依赖程度最大，亟需加强外资风险管理。宁夏和山西虽然从美国的引资规模不大，但是对美资的依赖程度最高，亟需提升外资多元化水平。从人员跨境流动风险来看，上海、北京和浙江面临的风险最大。中国各省区市在应对美国出口管制时应该加强外贸风险的识别和管理，针对不同的风险采取差别化的防范和化解措施。  相似文献   

Salinivibrio sp.YH4胞外丝氨酸蛋白酶EYHS耐盐性及生物信息学分析          下载免费PDF全文

武翠玲  宋英达  高慧芳  张廉芸  任晨霞 《盐湖研究》2020,28(1)

摘要：目的 探讨菌株Salinivibrio sp.YH4分泌的丝氨酸蛋白酶EYHS的耐盐性及结构特征。方法 明胶底物酶谱法分析EYHS的耐盐性。应用生物信息学手段对EYHS及6种耐盐的S8家族丝氨酸蛋白酶结构特征进行分析。结果 EYHS在4 mol/L的NaCl溶液中仍具有活性，属于耐盐蛋白酶。EYHS及6种S8家族丝氨酸蛋白酶分子表面的loop区等无规则卷曲所占比例较高，α-螺旋与β-片层则主要位于酶分子内部。EYHS分子表面酸性氨基酸含量较高，且具有弱疏水内核。多序列比对发现蛋白酶的催化三联体两侧存在高度保守的基序和保守的极性氨基酸及芳香族氨基酸，并存在多个保守的Gly与Ala。同源模建和表面电荷分布显示，α螺旋和β片层围成了蛋白酶的催化腔，EYHS活性中心包含由Asp32、His65与Ser215组成的催化三联体，且催化位点区域表面静电势为负。结论 上述结构特征可能有助于耐盐丝氨酸蛋白酶EYHS在高盐环境下维持其稳定性和适度柔性，并有助于其催化功能的发挥，为深入研究耐盐丝氨酸蛋白酶的高盐环境适应性提供了一定的理论依据。  相似文献   

基于全波形采样的激电多信息提取方法研究与应用     

李建华  林品荣  何畏  郑采君  丁卫忠  刘昕卓 《地球物理学进展》2020,(1):132-138

激电法是地质勘查中的一种重要方法,时、频域测量各具优势,但传统的时、频域测量实现方法相对独立.根据频域和时域可相互转换的理论,本文提出一种基于全波形采样的时频激电多参数提取的地球物理数据处理方法.采取时间域激电法的观测模式,接收机高精度同步记录整周期电压-电流全部采样点的波形数据,通过该文提出的处理方法,仅一次供电和测量即可提取多种时、频域激电参数:时域激电的视电阻率、视极化率和频域激电的多频视电阻率、视相位、视频散率、去耦后的视相位等参数.在云南保山某典型矿区开展方法的试验应用,提取了地质体大量的相关激电信息,总结了目标体的激电参数响应规律.应用结果表明,该方法便捷高效,抗干扰能力强,相较于传统的时域激电测量,多种参数组合可提升对目标地质体的认识,增强激电法的应用效果.  相似文献   

冰川区不同气温估算方法评估 ——以藏东南帕隆4号冰川为例     

赵传熙  杨威  朱美林  王永杰 《冰川冻土》2019,41(6):1281-1291

冰川作为地表特殊的下垫面，冰川区内气温明显低于同高度非冰川区大气温度。如何利用低海拔非冰川区观测资料精确估算高海拔冰川区气温，直接关系着青藏高原冰川消融估算及其水文效应的评估。利用架设在藏东南帕隆藏布4号冰川不同高度带的四台自动气象站资料，分析了冰川区与非冰川区气温的波动特征，评估了迄今为止通用的线性递推模型（DT模型）、分段拟合模型（SM模型）和简化热力学模型（GB模型）三种方法在藏东南冰川区气温估算方面的应用效果。对比研究发现：SM模型在帕隆4号冰川上的模拟效果最为理想且操作相对简单；传统DT模型在消融区存在严重的高估，帕隆4号冰川表面夏季（6-8月）正积温的高估比例接近39%；GB模型由于受到诸如冰川风边界层厚度等不确定性的影响，降低了大范围温度估算的可操作性。  相似文献   

基于二三维一体化的智慧警务地理信息平台建设与研究     

张庆全  袁晓宏  余迎 《测绘与空间地理信息》2020,(2):150-152

"智慧警务"是"智慧城市"的重要组成部分,也是社会治安防控体系发展的必然趋势,应提高认识,积极探索和论证建设"智慧警务"的模式和方法。本文阐述了基于二三维一体化的智慧警务地理信息平台建设内容和总体框架,并详细地介绍了警用地理信息系统及智慧警务应用系统建设内容和技术路线。  相似文献   

Tree species identification within an extensive forest area with diverse management regimes using airborne hyperspectral data     

《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》2020

Information on tree species composition is crucial in forest management and can be obtained using remote sensing. While the topic has been addressed frequently over the last years, the remote sensing-based identification of tree species across wide and complex forest areas is still sparse in the literature. Our study presents a tree species classification of a large fraction of the Białowieża Forest in Poland covering 62 000 ha and being subject to diverse management regimes. Key objectives were to obtain an accurate tree species map and to examine if the prevalent management strategy influences the classification results. Tree species classification was conducted based on airborne hyperspectral HySpex data. We applied an iterative Support Vector Machine classification and obtained a thematic map of 7 individual tree species (birch, oak, hornbeam, lime, alder, pine, spruce) and an additional class containing other broadleaves. Generally, the more heterogeneous the area was, the more errors we observed in the classification results. Managed forests were classified more accurately than reserves. Our findings indicate that mapping dominant tree species with airborne hyperspectral data can be accomplished also over large areas and that forest management and its effects on forest structure has an influence on classification accuracies and should be actively considered when progressing towards operational mapping of tree species composition.  相似文献   

基于LiDAR的农田地形环境三维重建方法     

郎朗  冯晓蓉  刘浪 《测绘通报》2020,(2):55-60

为克服传统农田土地平整测量方法耗时费力的特点，提出采用LiDAR技术对农田地形进行重建的探索性研究。通过HDL-32E型激光雷达等搭建了系统的硬件平台，应用C++语言编写了系统数据的采集程序；在此基础上对激光雷达所采集数据进行了标定，研究了农田地形重建系统中不同坐标系的转换方法；同时基于最小值去噪法设计了更适用于农田地形点云去噪的均值限差去噪法。通过对比在农田起伏较大区域不同坡度范围内RTK与激光雷达所测单元个数，对系统精度进行了评价；最后实现了车载农田地形重建系统的界面显示、应用与精度评估。结果表明，在10°~15°、25°~30°大坡度范围内激光雷达所获农田地形更为丰富，精度更高。该方法重建的农田地形模型点云数据和原始农田地形点云数据投影面积逼近度可达93%，验证了本文研究方法应用于农田地形环境重建的可行性，同时为今后的土地精细平整工作提供了理论参考与依据。  相似文献   

三维地理信息网络服务的发展现状及思考     

孙阳  周海龙  徐爽  董莉 《测绘与空间地理信息》2020,(1):160-162

随着信息技术的发展和GIS的实际发展需求的增加,GIS逐渐转向了三维地理信息网络服务方向。在满足GIS服务发展需求的基础上,三维地理信息网络服务为空间信息的高效集成的实现作出了重要贡献。本文综述了三维地理信息网络服务的发展情况,并提出了存在的问题及相应的建议,以供参考。  相似文献   

从地理信息系统到虚拟地理环境的认知转变     

林珲  胡明远  陈旻  张帆  游兰  陈宇婷 《地球信息科学学报》2020,22(4):662-672

自20世纪60年代初以来,地理信息系统引领了地理信息的分析与服务。然而,由于地理学家对于地理过程开展多维模拟的需求,同时许多大型工程需要对于不同方案的后果事先开展模拟评估,为此中国学者们在世纪相交之际开始了对于虚拟地理环境的探索。本文从地理信息系统到虚拟地理环境的认识上的转变着手,分析了虚拟地理环境的演进过程、当前的阶段定位与挑战,着重探讨了虚拟地理环境研究的新态势：基于虚拟地理环境的地理空间认知研究、虚拟地理环境与实验地理学新方向、大数据背景下的虚拟地理认知实验方法和虚拟地理环境与地理知识工程,并给出最新研究思路。  相似文献