时空信息学报

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陈军, 王艳慧, 武昊, 刘万增

2023, 30(01): 1-11. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301001

可视化

充分发挥时空信息数据要素价值，全面有效地支撑国家和地方高质量发展，已成为政府部门、学术界和产业界关注的热门话题。但当前时空信息赋能高质量发展的基础研究相对薄弱，亟需理清其基本内涵、赋能机理、发展战略、实现路径等。为此，本文聚焦时空信息赋能高质量发展的基本问题与发展方向，首先从“赋能”的内涵出发，讨论了数字化赋能、全局性赋能和时空型赋能的基本概念，分析指出了无所不在的时空连接、无时不用的时空计算、无所不及的时空智能是时空赋能的三大基本方式；继而讨论了当前时空赋能所面临的问题，提出了时空信息赋能高质量发展的发展方向，包括打造实景三维中国、建设时空算力基础设施、构建时空知识服务基础设施等，并简要讨论了时空信息在数字经济、数字社会、数字政府等方面的未来应用场景。

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自然资源时空信息的自然系统基础

单卫东, 乔文怡, 谢森辉

2023, 30(01): 12-17. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301002

可视化

自然资源是自然地理环境中对人类有用的部分，其中，自然地理环境的变化必然会引起自然资源开发和利用方式的改变，而这一过程又会进一步影响自然地理环境的可持续性。自然资源时空信息是时空信息技术在自然资源领域的应用，是自然资源自身信息，以及涉及自然资源开发、利用、保护、管理在内的经济社会行政信息在时间和空间维度上的客观表达，广泛应用于国土空间规划、国土空间生态修复、自然资源资产核算与生态补偿、耕地保护等方面。本文针对自然资源时空信息的自然系统基础这一问题，系统讨论了自然资源的主要工作及其信息需求，提出了以“数据层、自然资源调查、自然资源三维立体时空数据库”为主要内容的自然资源调查监测体系的构建，深入探讨了未来的工作重点和发展思路。

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基于多源数据的城市功能区识别方法

王雪琴, 刘岳峰

2023, 30(01): 18-24. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301003

可视化

本文提出一种基于多源数据的城市功能区识别方法，并以成都为例进行了研究。首先，利用路网数据将研究区域划分为街区单元；然后，利用文本表示模型对出租车轨迹数据和兴趣点数据进行挖掘，提取街区的社会经济活动特征；再针对建筑轮廓矢量数据提取建筑景观指数，作为街区的自然特征；最后，基于街区的自然特征和社会经济活动特征采用高斯混合模型对街区进行聚类分析，识别得到居住区、商业区、工业区、科教区、文娱区和生态区六类功能区。结合百度地图和谷歌影像地图，对识别结果进行精度评价。结果表明，本方法在城市功能区识别上有较高的准确率，能为城市的发展规划提供优化建议。

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基于Geo Eye-1立体像对影像提取建筑物高度的方法研究

赵晨晨, 曹鑫, 石峰, 陈学泓, 崔喜红

2023, 30(01): 25-32. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301004

可视化

在城市规划、公共管理、防灾减灾和导航等领域，高精度的城市建筑物三维信息发挥着重要作用。传统的建筑物高度信息获取方法具有成本较高、精度较低、时效性差的缺点。随着亚米级的高空间分辨率遥感卫星的发展和普及，基于遥感卫星立体像对数据反演建筑物高度信息的方法受到广泛关注。基于Geo Eye-1卫星数据，本文提出了一种自动化程度较高的建筑物高度信息提取方法。首先，利用有理函数模型对Geo Eye-1立体像对数据进行几何校正，生成数字表面模型；然后，基于多窗口滤波方法，在无须辅助数据的情况下，利用数字表面模型生成数字高程模型，通过叠置分析提取建筑物的高度信息；最后，根据建筑物轮廓数据绘制研究区建筑的高度分布图。研究结果表明，该方法在多种地表类型上提取出建筑物的高度信息具有较高的精度，具有操作简单、处理速度快等特点。

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基于Landsat 8城市街区尺度对象分割参数选择研究

许艺, 覃驭楚

2023, 30(01): 33-40. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301005

可视化

城市街区是城市结构的基本组成单位，对城市街区尺度进行空间划分有利于更好地研究理解城市化进程。基于对象的图像分割方法适用于提取城市街区，这类地物在光谱特征及空间纹理具有一定的相似性，但需要选择合适的分割尺度以获取良好的分割结果。利用多时相Landsat 8 OLI影像数据，以代表不同行政地理分区的主要城市（长春、天津、上海、福州、武汉、广州、成都及乌鲁木齐）为研究对象，使用基于对象图像分析的两种分割算法对中分辨率遥感影像进行城市街区尺度的最优分割参数研究，获取30m空间分辨率影像尺度下主要城市的城市街区分割最优参数，为城市街区尺度的信息提取提供参数选择参考。

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无人机倾斜摄影三维建模技术研究现状及展望

刘欣怡, 张永军, 范伟伟, 王森援, 岳冬冬, 刘梓航, 贾琛, 景慧莹, 钟佳辰

2023, 30(01): 41-48. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301006

可视化

无人机倾斜摄影从航空平台多视角同步采集影像，可通过倾斜摄影测量，三维建模等技术生成真实的三维模型，是目前地形级到城市级实景三维模型重建最主要的技术手段之一。本文总结归纳了目前无人机倾斜摄影三维建模过程中的关键技术，重点介绍了三维场景重建和倾斜摄影三角网模型的语义提取、单体化、实体化处理等技术方法及研究现状，指出了目前无人机倾斜摄影三维建模技术仍存在的问题，并从无人机路径规划、数据获取、建模技术、模型表达四方面对该领域潜在的发展趋势和研究方向进行了分析与展望。

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基于POI数据的国土空间规划现状基数细化方法研究——以广汉为例

张旭, 李政, 侯剑, 赵绪强, 刘刚

2023, 30(01): 49-55. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301007

可视化

为贯彻落实国土空间规划“一张图”建设工作，我国部分地区根据国土空间规划编制和管理陆续开展基数转换方案研究。然而，现状基数转换细化工作目前尚缺乏准确、高效的细化方法，未形成一套完整的转换调查体系。针对该问题，本文提出一种基于兴趣点数据的国土空间规划现状基数转换细化调查方法。本方法梳理了“三调”工作分类与“用地用海分类”衔接规则，借助自主研发的内业处理系统与外业移动调绘平台，结合兴趣点、地籍图等多源数据进行基数转换细化分类。为检验方法的有效性，以广汉为例进行了分析。结果表明，本方法提高了基数转换的工作效率，基数转换地类细化结果完成率达到99%以上。这为国土空间规划现状“一张图”提供了有力技术支撑，具有重要的应用和推广价值。

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云南三生空间时空演变特征分析

唐静, 程希平, 沈超, 马月伟

2023, 30(01): 56-63. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301008

可视化

以云南为研究区开展基于三生空间理论的国土空间时空格局演变特征分析。基于土地利用/覆盖变化的土地分类标准构建三生空间分类体系，通过土地利用数据得到2005～2020年云南三生空间数据分布格局，利用变异系数、标准差椭圆、空间相关分析和耦合发展模型分析其时空变化特征。结果表明：(1)云南的三生空间以生态空间为主，主要分布在西北和西南部。生产空间分布较为分散；生活空间分布相对聚集，分布中心更靠近省会城市。(2)2005～2020年云南三生空间的变化幅度较小，以生产、生活空间的变动较为明显。生产空间的变化幅度主要受政策的驱动，呈现出由减到增的发展态势；生活空间伴随着城镇化进程的推进呈现出持续扩展的态势。(3)云南三生空间属于轻度失调等级，并逐渐向协调的方向发展。研究结果可为云南国土资源调查、国土空间规划开发和生态环境保护提供数据支持和决策依据。

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地理实体模型构建与表达研究

曹全龙, 王会娜, 杜萌, 宫萌, 张璐, 蒋笑

2023, 30(01): 64-69. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301009

可视化

在加快新型基础测绘体系建设、推进基础地理信息数据库向无尺度基础地理实体数据库转变的过程中，地理实体数据建设成了一个需要深入研究的问题。其中，地理实体模型构建及存储管理是一个重点内容。为了实现这一目标，立足省级新型基础测绘建设，通过试点探索，提出基于图元的地理实体数据模型，依托模型建立研究区地理实体数据，并利用关系图谱实现地理实体数据的表达与可视化。研究成果已在江苏省新型基础测绘体系数据库建设中得到应用。

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山水画中三远法对三维地理场景表达的启发

应申, 刘之林, 苏俊如, 庄园

2023, 30(01): 70-76. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301010

可视化

针对信息时代地图可视化需求，提出了将山水画中三远法融入地图制图过程中的理念。首先，分析了中国山水画和地图在表现地理空间思维及信息传输中的异同；然后，通过例证详细分析了散点透视和三远法表达三维地理场景的方式；最后，基于深远法实现三维故宫建筑群卷曲可视化，兼顾第一人称视角和第三人称视角，实现从侧视到俯视连续变换的可视化。结果表明，融入深远思维的卷曲可视化可以有效解决建筑物间遮盖问题，且更具视觉吸引力。

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基于信息量–逻辑回归模型的怒江州滑坡灾害易发性评价

李益敏, 邓选伦, 谢亚亚, 李盈盈, 蒋文学

2023, 30(01): 77-85. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301011

可视化

为了解决用单一模型进行滑坡灾害易发性评价效果不佳的问题，本文构建了耦合模型对滑坡灾害易发性进行研究。选取典型高山峡谷区怒江傈僳族自治州（简称怒江州）为研究区；选用离断层距离、离河流距离、离道路距离、工程地质岩组、海拔、坡度、坡向、土地利用类型8个滑坡影响因子构建评价指标体系；运用二元逻辑回归法、信息量法、确定性系数法分别进行滑坡灾害易发性研究，构建了信息量–逻辑回归模型，并分别与上述三种方法各自所得结果作对比；结合均方根误差、最小值和平均值统计及受试者工作特征曲线进行检验与比较。结果表明：极高和高易发区主要分布在怒江、澜沧江、独龙江沿岸及道路两侧，符合研究区实际情况，表明评价指标和评价模型的选取具有合理性；所建信息量–逻辑回归模型（0.883）比信息量（0.874）、确定性系数（0.848）、二元逻辑回归（0.869）模型更具优势。

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地理位置大数据支持下的武汉人群活动模式识别与分析

罗茜, 焦利民

2023, 30(01): 86-94. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301012

可视化

探究城市人群活动模式有助于理解人群与城市空间的交互作用及影响机制。本文以武汉都市发展区为例，基于腾讯位置大数据，利用Tucker张量分解法和K-means聚类挖掘城市人群活动模式特征。结果表明：(1)用张量分解法处理地理位置大数据从多维度揭示城市人群活动时空模式是有效的；武汉都市发展区人群活动可分解为三种每日时间段模式、两种日常周期模式和五种地理空间模式，反映出武汉城市人群活动在时间段、周期和空间上存在显著差异。(2)得到四个层次空间结构，呈现为城市中心依次向外的圈层结构，各个聚类中以生活服务、购物服务、公司企业三种兴趣点功能为主。本研究可为优化城市管理和空间规划决策支持提供参考。

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基于轨迹数据的城市出租车服务空间分析研究

肖好良, 毕京学, 王腾

2023, 30(01): 95-101. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301013

可视化

单班制出租车运营时间远小于两班制出租车，了解单班制出租车司机居住区域和出租车服务的空间差异对合理设置出租车服务站点，提高出租车的利用率具有重要意义。本文从济南市中心城区出租车轨迹数据中提取单班制出租车司机居住信息，利用核密度估计和基于密度场的热点探测对中心城区出租车司机居住区域进行建模，借助地理探测器分析出租车司机居住区域的影响因素。结果表明：出租车司机居住区域主要分布在城市中心，集中于中心城区西北部的槐荫区和天桥区；出租车司机居住区域热点共109个，其中，一、二级居住热点沿市中心呈环状分布；出租车司机居住区域受交通可达性的影响较为显著。

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典型快速城市化城市国土空间格局演变及驱动因子分析

徐军朋, 张涛

2023, 30(01): 102-110. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301014

可视化

以典型快速城市化城市（市管镇）东莞为研究对象，本文基于4期（1987年、2001年、2011年、2021年）城镇、农业和生态空间数据，采用转移矩阵、土地利用度、标准差椭圆和地理探测器方法对国土空间格局演变与驱动因子进行分析。结果表明：(1)1987～2021年城镇空间由镇（街道）点状发展到市域连片分布；农业空间碎片化，全市点状、块状分布；生态空间围绕主要分布区域的外围收缩。(2)城镇空间扩大了10.07倍，59.57%、40.43%扩张分别来自农业和生态空间；东北部城镇空间主要侵蚀农业空间，南部地区主要侵蚀了生态空间；发展初期农业空间减少较多，后期生态空间减少较多。(3)经济要素、管理体制、产业特征和自然要素决定了国土空间格局变化，主要驱动力由人口、GDP等转移为产业结构特征；市管镇行政结构极大推动了区域差异化发展。

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基于土地利用变化的广州国土空间格局优化研究

杨文杰, 何华贵, 杜剑光

2023, 30(01): 111-117. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301015

可视化

在乡村振兴和新型城镇化发展的背景下，如何统筹国土空间格局，优化生产、生活、生态空间是目前需要解决的问题。以广州为例，将MCR(minimum cumulative resistance)模型、斑块生成土地利用变化（patchgenerating land use simulation,PLUS）模型、马尔可夫（Markov）模型进行耦合形成MCR-PLUS-Markov模型，应用到城市国土空间格局优化研究中。在生态安全格局下建立生态源阻力面和阻力源阻力面，构建生态安全格局功能分区，设置不同的城市发展情景，进行不同情景下国土空间发展预测模拟与分析，通过预测模拟结果进行国土空间格局优化研究。结果表明，基于MCR-PLUS-Markov模型的预测模拟分析，精度评价相对较高，对广州国土空间格局预测分析具有较好的适用性。

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警用地理信息系统内涵、外延及其与相关学科关系探讨

贺日兴, 时东, 龙伟

2023, 30(01): 118-123. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301016

可视化

针对地理信息系统在公安行业应用中存在多个名称相近及中英文简称混用问题，本文采用文献研究与统计相结合的方法，分析了警用地理信息系统在不同发展阶段名称使用上的变化，厘清了不同名称使用的历史背景和语义环境，论述了概念、内涵与外延，并对其与相关学科的关系进行了探讨。

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不同出游时长下旅游景区到访特征分析——以游记文本为例

张红, 李玥, 王宇

2023, 30(01): 124-134. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301017

可视化

出游时长与旅游行为密切相关。基于携程网游记数据，综合利用文本挖掘、地理信息系统空间分析、社会网络分析等方法，挖掘1～3 d、4～6 d和7～10 d三种出游时长下旅游景区到访特征。结果表明：(1)短途旅游受景区知名度、可达性与城市配套的影响，随时长增加，旅游景区“多核摄动”且密织成网；(2)旅游景区到访空间异质性显著，随出游时长增加，从金三角逐步发展为钻石四边形结构，知名景区溢出效应显著；(3)短时旅行只能走马观花，时间充裕有助于灵活多样的线路设计；(4)三种出游时长下旅游景区共现网络整体密度较低，且随出游时长的增加而逐渐变密，均呈现显著的等级层次性和核心–外围结构特性。

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武汉社区足球场空间布局及高质量发展的规划研究

张舒瑾, 余珮珩, 李志刚, 王静, 陈奕云

2023, 30(01): 135-143. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301018

可视化

基础设施的高质量发展是国家现代化的内在要求，社区足球场作为基础设施的一部分，其空间布局规划是影响高质量发展的关键因素。本文面向高质量基础设施建设提出了社区足球场发展的研究框架，以武汉社区足球场为例，探讨了武汉城市社区足球场地设施试点方案前、后足球场的空间格局和空间可达性，并提出了经过总体规划的社区足球场建设方法。结果表明：(1)在社区足球场数量及分布方面，中心城区和远郊区呈现明显的空间差异，核密度值由中心城区向外辐射递减；社区足球场在规划试点后，数量增加，平均最近邻指数小于试点前的，集聚程度提升；与试点前相比，空间分布重心向东北方向移动，标准差椭圆面积变大，表明社区足球场呈现出空间扩张的态势。(2)规划试点前社区足球场可达性呈不规则点状分布格局；规划试点后社区足球场可达性形成“一轴一带、多中心”的空间结构，高可达性足球场主要沿长江沿线密集分布。(3)从场地布局模式、组织管理、资金投入及政策法规四方面分析了社区足球场地建设的新模式。

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北京冬奥会地理信息数据中心的设计与建设

高福

2023, 30(01): 144-149. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301019

可视化

本文以北京2022年冬奥会为研究对象，介绍了北京冬奥会地理信息数据中心的设计与建设。冬奥会作为一项大型国际体育运动，其场馆空间布局分散、场地流线复杂、参与方多、图纸和数据繁杂等特点，给数据管理和应用带来了巨大挑战。为应对这些挑战，提出了北京冬奥会地理信息数据中心的技术方案，设计了数据中心的总体架构，并对基础设施建设、数据资源整合、应用系统开发等方面进行了介绍，实际运行结果表明，地理信息数据中心在承担大型体育活动和应对重大突发事件方面具有重要作用。

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宁波城市体征监测多维指标体系研究

欧阳思婷, 蔡赞吉, 李宇, 朱林, 王震, 卢学兵

2023, 30(01): 150-156. https://doi.org/10.20117/j.jsti.202301020

可视化

城市体征指标评估是一种量化展示城市运行状况的方式，可以辅助未来城市精细化、智能化管理。本文利用层次分析法从多个维度构建了一套城市运行体征监测指标体系，融合多源大数据，以年份为时间尺度，乡镇（街道）为空间尺度，对宁波157个乡镇（街道）近几年的城市运行健康状况开展评估，分析整个城市运行健康状况的空间分布特征和规律。结果表明：宁波城市运行状况整体呈现从中心区向外由一级健康到五级健康的阶梯分布特点；城市体征指标和各维度指标呈圈层变化，底力和活力维度从绕城高速内的中心城区到郊区有明显的逐渐降低规律，压力维度从郊区到绕城高速内的中心城区有显著的上升趋势。

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