现有的城市首位度仅反映中心城市与区域内特定几个非中心城市之间的关系，忽略了城市间跨行政区边界的交流。本文采用树状结构动态而清晰地展现2010～2019年长江中游城市群城市体系演变，聚焦省会城市与非省会城市之间的时空联系变化，从而丰富省会首位特征的刻画；并进一步通过Kanbur-Zhang指数和Capello空间溢出指数动态评估长江中游城市群省会城市经济发展给非省会城市带来的影响。结果表明：(1)2010～2019年长江中游城市群省会城市要素聚集程度，以及与所在城市圈内其他城市的交流联系紧密度随时间均有提升。(2)三个中心城市经济发展对周边城市产生效应不同；首位特征最强的武汉市对周边城市由虹吸效应转为显著的溢出效应，环长株潭城市圈中长沙市在后期初现溢出效应，首位特征最弱的南昌市对所在城市圈中其他城市仍以虹吸效应为主。城市组团发展受政策因素影响较为明显，本研究能够为强省会战略的实施提供技术支持。

实景三维作为国家新型基础测绘和时空大数据平台的重要数据支撑，实现了对真实世界的高精度、高真实度、高智能度的数字化重现，具有广泛的应用价值和社会意义。实景三维数据提供了对真实物理环境准确和逼真的描述，有助于在各个领域更好地进行决策、分析和模拟。本文以第24届国际摄影测量与遥感大会（XXIV ISPRS Congress）的研究成果为依据，从实景三维的立体化、真实化、实体化三个方面，概述了国际上的科研进展和发展趋势，并针对中国实景三维建设面临的难点和挑战，提出了相应的对策和建议。针对不同层级的地理空间实体（如地形、城市、部件等）的建模需求，立体化重构技术利用不同数据获取平台特点，借助多模态遥感数据融合实现产品的多尺度多细节层级表达。纹理定向映射和感知信息融合等技术进一步提升了重构产品的真实化描述，将三维模型真实客观地模拟于数字化空间。具有海量性和实时性的物联感知数据包含了物联网技术采集的各种传感器数据，将其与实景三维模型进行融合和分析，既可用于实景三维产品更新，也可借助三维平台为众多时空地理信息应用赋能，如提供监测环境变化、预测灾害风险等智能服务。同时，实体化建模技术通过对精细化分类三维产品的各个部件结构进行编码存储，并利用在线系统与支撑环境的建设提供高效便捷的管理和计算平台，从而力争达到众多地理应用模块的综合协同。中国当前在实景三维技术领域同样成果显著，但在未来还需要突破关键技术。为实现实景三维产品的高效建模，需进一步融合数据源特点，完善产品结构和属性细粒度，并在此基础上最大限度压缩计算和存储成本。挖掘海量物联感知数据在实景三维产品真实化描述方面的潜力，同时关注传输安全和协同管理。另外，提高三维产品部件结构分类的自动化及通用化程度有助于建立高效便捷的数据处理体系。实景三维建设还需要完善数据管理标准和计算资源分配机制，以保证数据质量和安全性，以及计算效率和可靠性，从而更好地为社会发展提供科技支撑。

在人类社会的发展过程中，突发事件常常引发人们生活和行为的急剧变化，并可能对其产生持续性的影响。目前相关研究多为居民出行活动的总体趋势和整体特征，而在细分层面分析出行活动在时空维度上差异性的研究较少，且存在时空维度分离、缺乏整体性的问题。本文以美国旧金山新型冠状病毒感染流行为例，采用共享单车出行数据、兴趣点数据等进行长时间跨度的研究，利用k均值聚类和潜在狄利克雷分配模型，挖掘突发事件前后居民出行时空模式的特征及变化。结果表明：(1)事件暴发后，居民不同目的的出行活动时空模式发生了显著变化，通勤及娱乐出行的比例大幅下降，居民尝试用聚集程度较小的户外休闲娱乐代替聚集性娱乐，生活必需品购买及处理个人事务的出行比例上升，医疗需求大幅增加且该类型出行的早高峰开始时间提前。(2)随着时间的推移，突发事件的影响逐渐降低，人们的出行活动时空模式逐渐恢复至事件前的状态。研究成果可深化对风险和不确定性的认知，建立更全面的时空知识服务体系，为城市管理部门制定合理的应急管理策略提供参考。

在全面推行“放管服”改革的政策背景下，使用信息化技术提高宅基地建房管理效率成为保障乡村振兴战略的重要因素。由于传统的业务工作方式存在着信息不对称、流程烦琐等问题，住房审批、安全监督等管理工作效率低下，难以保障农民居住用地需求。因此，本文以湖南省宅基地信息化建设工作为研究对象，提出了面向“放管服”改革的省级宅基地建房管理平台的设计与实现方案。结果表明，在湖南省规范宅基地管理工作、保障农村住房用地政策的约束下，已有1800多个乡镇使用平台来开展业务工作，应用覆盖率超过86%，取得了良好的应用效果。期望本研究能够为其他省份的宅基地建房管理工作信息化转型提供借鉴作用，从而全面强化国土空间规划管控，加快推进政务服务的全面信息化。

E-WID(Euler-number-based whole-object intersection and difference)三维拓扑关系模型能够表达三维空间简单、复杂目标间的拓扑关系，具有区分能力强、无理论缺陷等优势，但目前尚缺乏E-WID三维模型自动计算的相关研究。因此，利用Nef多面体三维数据模型能够表达带通道或空穴等复杂目标的特点，本文研究了一种基于Nef多面体的E-WID三维基本拓扑关系计算方法，其中包括三维基本空间数据间布尔运算结果的组件构建和欧拉数计算方法；并与已有方法进行对比。结果表明，本文方法实现了三维空间数据间的E-WID三维基本拓扑关系自动计算，并能够准确区分。

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。

由于城市路网更新频繁及传统地图更新方法的局限性，很多城市路网地图数据无法及时更新。基于移动轨迹数据的路网地图更新是实现城市路网地图快速、高效更新的有效途径。虽然目前基于移动轨迹数据发展了一些基于栅格化的方法、基于聚类的方法和增量化的方法来提取与更新城市路网，但这些方法对于参数依赖性较强，且难以准确提取较为复杂的道路形状。因此，本文结合移动轨迹数据的特点及道路网的结构特征，提出了一种基于移动轨迹匹配的城市路网地图动态更新方法。首先，通过轨迹点的位置和方向属性进行轨迹点–路段匹配；然后，对未匹配的轨迹点采用顾及方向约束的空间自适应聚类算法进行聚类，并对每个聚类进行最优曲线拟合，获得新增道路；最后，以城市浮动车轨迹数据为例进行实验与对比分析。实验结果表明，与现有方法相比，本文方法需要的参数较少，且能够处理复杂形状道路的提取，具有较高的运行效率。

传统建筑是中国宝贵的建筑遗产，承载着优秀的民族建筑文化，是反映城市特色风貌的重要指标。现阶段深度学习识别建筑物的技术相对成熟，但使用街景图片识别建筑遗产并进行地图可视化展示的研究较少，因此，本研究基于Mask-RCNN(mask region-based convolutional neural network)模型，融合SE(squeeze and excitation)注意力机制，提出一种基于SE-Mask-RCNN识别街景图片中建筑遗产的方法。首先，通过路网数据获取百度街景图片，制作数据集。其次，在模型的残差网络（residual network,ResNet）中引入SE注意力机制；并与已有相关方法 U-net(u-shaped network)、全卷积网络（fully convolutional network,FCN）、Mask-RCNN三种模型进行实验对比评价。最后，使用本方法识别研究区域内的街景图片，形成可视化地图，分析建筑遗产在空间上的分布情况。结果表明,本方法可以有效识别城市中的建筑遗产,识别结果较Mask-RCNN、U-Net、FCN模型分别提高了2%、3.1%、4.7%，证明了本方法对城市中建筑遗产的识别具有可靠性和有效性。研究成果可为建筑遗产保护及现状调查提供依据。

地质数据是地质工作的记录和成果表达的载体。结合地质工作和地质信息化建设的实践体会，本文系统梳理了地质工作野外调查、观测监测、工程揭露、地球物理勘探、地球化学勘探、遥感地质调查、分析测试、综合研究等手段采集及数字化已有资料形成的数据特点，从地质数据客观存在和应用角度归纳出其具有广泛应用性、特殊再利用价值、高度相关性、较大局限性和多解性、多模态异构复杂性、高时空性、量大汇聚快等特点。这既具有大数据的典型特征，又具有地质行业的鲜明特色，是自然资源大数据和国家大数据的重要组成部分。同时，分析了近年来我国地质大数据建设存在的主要问题，提出了地质大数据建设应加强地质数据模型归纳、地质大数据存储管理模式建立、地质大数据结构化转化技术、地质大数据产品分级标准与处理技术、地质大数据融合分析等方面研究工作，以及完善地质大数据体系建设，将地质大数据纳入联合国全球可持续发展空间地学信息框架等发展方向。

不一致性探测对提高多尺度点–线目标拓扑关系一致性处理的科学性和效率具有十分重要的意义。道路和居民地作为基础地理空间数据中两类最重要的地图要素，两类要素之间拓扑关系在不同尺度地理空间数据中的不一致性问题十分突出。本文以同名点状居民地与线状道路为例，研究了多尺度地理空间数据的拓扑关系不一致性问题，提出了基于拓扑距离的多尺度点–线目标拓扑关系不一致性探测方法，并进行了实验验证。研究表明，本文方法识别出的拓扑关系不一致性结果，可以作为不同尺度数据中点–线目标拓扑关系一致性处理的依据。

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。

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。

目前的地表覆盖数据不一致性研究多是针对单期或者更新期在空间方面的不一致性探测，在具有多期的时序地表覆盖数据中，进行时间连续性不一致探测的研究较少。本文提出适用于地表覆盖属性变化的改进拉依达准则，并结合地类时序转换逻辑规则提出改进拉依达逻辑规则结合法，对时序地表覆盖数据进行不一致探测和验证；以GlobeLand30数据集为例，选取雄安新区和合肥市为研究区，利用谷歌高清历史影像、Landsat影像等对探测结果进行了抽样验证。结果表明：改进拉依达准则能更好地拟合时序地表覆盖属性变化频数且包括的时序属性变化种类更多；本方法有90%以上的准确率和29%～69%的探测率。

自然资源调查监测旨在全面查清各类自然资源家底和变化情况，是支撑自然资源管理和推进生态文明建设的基础性保障工作。为解决调查监测面临变化监测和地类识别等难度大、效率低、业务协同能力不高等问题，广东省自然资源厅提出构建高效、快捷、及时的常态化监测新模式。常态化监测依托广东省自然资源综合感知服务系统，以业务管理数据为主体、以综合感知数据为辅助，利用人工智能深度学习和信息化等技术，即时发现变化图斑；通过省市县多级联动、内外业一体化监测等模式，每月定期上线和完成变化图斑的核实与处置，及时推送到各级自然资源业务管理部门，动态掌握全省各类自然资源变化情况。常态化监测通过“即时监测、月清季核、年度总结”，实现“一次监测、多个专题、N种应用”的目标，将广东省调查监测工作从过去单一化、低频次的年度国土变更调查时代，逐步迈向“即时精准、智慧互联、协同共治”的智能化、智慧化的常态化监测时代，实现自然资源业务全覆盖和违法违规行为“早发现、早预警、早制止”。通过试点工作，验证了常态化监测的工作模式、组织模式、变化发现、系统应用等环节的可行性，为下一步全省全面铺开积累了经验。

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。

为支撑城市数字化转型，解决目前智慧城市数据不能满足多领域兼容覆盖的需要、数据孤岛等问题，本文提出融合城市动静态多源数据、城市数据运算方案和数据组织管理方案的城市空间数字底座的概念，进而提出一种依托本体框架的城市空间数字底座架构，以多源多模知识图谱为核心来管理城市治理的数据模块、数据运算模块、数据可视化模块和城市服务模块，使得所有数据和事件、行为都在同一框架与协议下运作。本架构有三个特点：(1)依托本体框架，构建语义解释器覆盖领域全要素，保证数据结构完整和质量可靠；(2)数据与业务脱钩，原始数据从具体事物中抽象出来，重构为知识单元，适度脱敏推动数据融合；(3)空间运算升级为知识运算，利用知识图谱通过知识推理、知识发现等来优化传统计算，拓展服务边界及节省运算资源。通过知识图谱的管理架构，可以保证城市空间数字底座的数据质量可靠性、完整性、可解释性和共享性，确保了空间数字底座对城市空间信息服务的支撑能力。

受地面沉降严重威胁到生命财产安全的人口已达19%，开展地面沉降模拟预测对防灾减灾具有非常重要的现实意义。针对现有地面沉降预测在模型参数难以获取、单一深度学习方法在预测精度低等方面的局限性，本文提出了集成大模型核心技术的地面沉降预测方法。首先，从地面沉降模拟预测的顶层设计，提出了基于深度学习的地面沉降预测包括算力层、数据层、模型层、评估层与应用层的总体架构；其次，基于LSTM与Transformer提出了地面沉降预测的实用方法；最后，利用上海的地面沉降数据进行了实验研究。结果表明：深度学习技术可以在地面沉降模拟预测中取得较好的结果，多模型法对地面沉降变化不大、回弹、变化较大均可进行预测，iTransformer模型对地面沉降变化较小的情况预测效果较好；在微量地面沉降时代，利用大模型的核心技术Transformer可以取得较高的精度。

为了打破地质灾害中高位隐蔽性隐患发现难的局限，查清复杂地形下突发地质灾害的特点，实现地质灾害隐患点的精准识别。本研究以广东省连平县上坪镇为研究区域，基于无人机倾斜摄影测量技术构建高精度实景三维模型，生成点云、数字高程模型等衍生数据，在真三维环境中结合山体阴影进行隐患点识别，并结合实地调查对典型灾点的特征信息进行分析。结果表明：本研究识别的隐患点与现地验证情况一致，正确率达100%；共识别出隐患点23处（滑坡14处、崩塌9处），灾害密度约4处/km~2。本研究通过集成“空地联动”“点面体协同”“二三维一体”的方法，将立体灾害点搬进数字空间，实现了隐蔽性点位和调查盲区的全覆盖，对灾害预警和风险防控具有重要意义。

为了防止洪水灾情误判和延报，实时、快速、准确地获取洪水发展趋势和时空变化信息成为提高洪灾预报亟待解决的问题。现有的洪水演进可视化和计算方法仍然停留在二维数据和伪三维模型的处理和展示，难以为洪灾预测和预报提供准确信息。基于此，本文提出一种基于WebGL洪水演进三维可视化的时空仿真方法；首先根据三维场景数据格式的不同分别进行细节层次分级和合并节点处理，然后深入分析洪水演进时空过程和定量化计算方法，最后利用WebGL在浏览器端动态加载三维场景数据、高效渲染洪水时空演变过程以及精确统计洪水淹没数值。研究表明，本方法满足洪水演进仿真的时效性和精度要求，有效解决了Web端三维数据加载卡顿的问题，适用于多种网络终端。

针对壁画部分区域被烟熏污染，人眼难以辨别的问题，现有的图像增强算法未能充分考虑壁画影像中的同质区域和空谱信息，因此，本文提出了基于空谱特征联合的烟熏壁画线条增强方法。首先，用地面高光谱成像仪采集壁画的原始高光谱数据进行数据预处理，选取波段合成真彩色影像并利用多尺度模糊C均值算法进行图像分类，将分类后数据与高光谱影像一一对应得到分区高光谱数据，对各分区数据进行核主成分分析（kernel principal componentanalysis,KPCA）降维获取前几主成分，经平均梯度分析选出分区KPCA的最优主成分影像；其次，分析壁画每幅影像的行列相关性，对预处理后的高光谱影像进行二维主成分分析获取其行、列主成分，经图像重构和平均梯度分析获得二维主成分分析的最优主成分影像；最后，结合光谱特征分析与自适应伽马校正算法得到包含壁画线条增强信息和色彩信息的影像。结果表明，与已有的单尺度Retinex算法、带色彩恢复的多尺度Retinex算法及侯妙乐等（2014）方法进行对比，本方法得到的影像线条完整、清晰，具有更好的对比度。

从海量轨迹中挖掘移动对象的时空运动规律一直广受关注。轨迹数据的聚类、异常检测、多尺度概化等，都是以轨迹数据的相似性度量为基础的。相较于单一轨迹的相似性，轨迹群组的相似性受到尺度、轨迹数据的多维特征等多种因素的影响，缺乏广泛共识的度量方法。面向轨迹群组相似性度量的需求，本文提出了基于距离变换的轨迹骨架线提取方法，以实现轨迹群组的骨架线提取；并利用最长公共子序列算法开展轨迹群组骨架线的相似性度量；最后，基于GeoLife数据集对本文方法进行了验证。结果表明，基于距离变换的方法能够较好地顾及轨迹数据的多种形态特征。这可为轨迹群组相似性度量提供新思路。

针对当前江苏省各个市县已建成时空大数据平台普遍面临的推广应用力度不够、运行维护水平不高等问题。本文从创新测绘地理信息省级监管水平的角度，在深入分析市县平台运行监管能力及需求的基础上，设计了依托“智慧江苏”的运行监管平台软件架构。首先，制定了6类监管内容、18个监管指标、88个监管参数的运行监管指标体系；其次，构建了面向市县平台监管的Agent技术，接着提出了基于时间序列与关系型双数据库的存储方法，并采用了基于Telegraf插件和Grafana的多时序监管数据采集与可视化技术；最后，研发设计了市县地理信息公共服务运行监管平台。通过该监管平台，实现了省市县时空大数据平台运行状况和应用效果的监测评估，形成了江苏省时空大数据平台一体化服务体系和常态化监测体系。

高精度、高可靠的短临降水预报，可为暴雨洪涝灾害早期预警、区域防灾减灾提供重要理论方法依据。目前，以深度学习技术为代表的数据驱动的短临降水预报技术逐渐得到应用。然而，由于空间数据、模型结构、参数和训练过程等诸多因素存在不确定性，以及人工智能技术本身存在的低可解释性和低稳健性等特征，数据驱动的短临降水预报具有不可靠性。针对数据驱动的短临降水预报可靠性过程建模不足、可靠性评估方法片面和可靠性传播机制不明的问题，本文提出了一种顾及数据和模型不确定性的短临降水预报可靠性分析、评估和推理技术体系，提升数据驱动的短临降水预报过程可靠性综合评估和关联推理能力，以期为数据驱动的短临降水预报可靠性分析提供理论和技术支撑。

构建语义丰富、几何精确且拓扑完备的室内三维模型是实景三维中国建设中一项富有挑战性的任务，在室内导航与位置服务、虚拟现实、智能家居等领域都有重要的应用价值。室内空间结构布局复杂、实体要素类型多样及杂乱遮挡等因素给室内实景三维重建带来诸多挑战。近些年，室内实景三维重建受到广泛关注，然而关于现有方法的系统性总结仍较为欠缺。本文对室内实景三维重建最新技术的研究进展进行整理和归纳。首先，简要总结当前主流的室内空间三维数据采集手段；其次，从室内实景三维模型构建过程中涉及的关键环节出发，从实体要素语义识别和分类、实体要素几何模型生成、空间拓扑特征组织与表达方面对现有方法及其优缺点进行综述；最后，对室内实景三维重建相关研究现存的技术挑战进行分析总结，并对未来研究趋势进行展望。

儿童专科医院空间布局的合理性对提高儿童就医可达性和改善儿童健康水平具有重要作用。本研究采用北京市出租车轨迹、医院及人口等多源数据，运用增强两步移动搜寻法分析了北京市六环内儿童专科医院的潜在就医可达性和实际就医可达性。结果表明：六环内儿童专科医院的潜在可达性分布不均，五环与六环间的西北部、西南部和东部地区是明显的缺医区；六环内实际可达性均值高于潜在可达性，但空间差异性更大；潜在可达性的评价结果低估了三环内及规模较大医院周围地区的实际可达性，而高估了三环到五环之间区域的实际可达性。研究结果揭示了儿童专科医院医疗服务供给的空间不平等性，有助于为促进北京市儿科就医均等化提供依据。

路划是相同方向的有序路段集合，也是道路网络的高阶语义，在道路网制图综合中得到广泛使用。针对传统的路划构建方法在选择配对路段时，需要设置不同阈值且对坐标误差敏感、缺乏多尺度信息等问题，本研究借助多尺度表达思想，探讨一种基于模拟退火（simulated annealing,SA）算法的全局优化的路划构建方法。首先，建立一种局部平顺性与全局延展性的多尺度判断准则，实验采取具有代表性的台北市矢量道路点和线两种数据集，进行矢量边界裁剪；其次，对该道路网数据进行图论建模，点数据集用于构建点，线数据集用于构建相邻关系；最后，通过改进的SA算法进行模型推演，并与传统方法进行比较验证。结果表明：本方法较传统方法在台北市矢量道路网数据集中取得了更长的路划平均长度、更少的路划条数；本方法构建的路划集的准确率比传统方法高了15.9%；所得到的路划结果能够清晰地认知出道路网的主干及层次关系。

城市功能区在城市化建设当中扮演着重要的角色，城市功能区建模与分析对于规划城市土地布局和优化土地利用模式有着重要意义。目前在城市功能区建模与分析的研究中，仍存在多模态数据利用率低、关联特征损失大的问题，这导致难以精确捕捉城市空间结构信息。因此，本研究以武汉市中心区域为例，基于街景影像数据和兴趣点数据构建城市功能区识别方法。首先，将研究区域划分为500 m×500 m的格网单元，运用自然语言模型、深度学习、空间插值等方法来提取多维度的城市功能特征；其次，利用核典型相关分析方法提取多模态数据的关联特征，分析不同共享空间维度和相关性的关系；最后，基于建成环境特征、社会经济语义特征、拼接特征及关联特征的多维度特征构建随机森林功能区识别模型，并分别与两种常用数据模态进行对比评价。结果表明，本方法相较于没有顾及关联特征的模型准确度提高了3.4%。研究成果可为政府决策规划、城市发展评估提供帮助，推动城市化建设。

目前气象灾害研究主要以时空分布规律和典型气象灾害风险评估为主，在对气象灾害进行系统的时空演变及影响因素研究方面还相对薄弱。为了揭示云贵高原典型气象灾害时空演变特征及影响因素，本研究基于大理州1984～2021年的历史气象灾害灾情统计数据，利用Arc GIS的标准差椭圆法、新兴时空热点分析和地理探测器，分析了大理州气象灾害时空演变特征及影响因素。结果表明：(1)时间上，大理州气象灾害集中发生在5～9月，历史气象灾害时间在年际变化上可分为三个阶段；(2)空间上，气象灾害发生密度较高的县（市）主要分布在大理市和鹤庆县；(3)时空变化上，5～7月气象灾害中心集中分布在大理市，移动方向为先北再西南后向北移动，鹤庆县出现新增热点；(4)地理探测器结果显示，24 h累计降水量、坡度和河网密度是引起暴雨洪涝灾害的主要原因。研究成果有助于认识大理州气象灾害的时空演变趋势和主要影响因素，从而为气象灾害防治工作提供技术支撑与理论指导。

近几十年来，城市人口数量急速扩张造成土地资源紧张，城市土地立体化利用明显。土地立体化利用造成了空间权属在垂直方向上的多元化，各类三维空间投影到二维平面时产生重叠，传统二维地籍管理模式无法清晰反映土地立体化利用中的权利分布状况，建立以三维地籍为核心的土地管理模式是城市经济发展的必然结果。2020年国务院提出在全国范围内复制推广“以三维地籍为核心的土地立体化管理模式”，本文通过重庆、沈阳、广州三个典型城市不同需求的实际案例，论证了三维地籍在解决山地城市房地复杂关系、二维宗地遗留的房地不一问题、面向未来城市规划建设“规建管”全流程等方面的重要支撑和具体实践。三维地籍为三维空间的精准管理打下坚实的技术基础，论文通过不同区域典型城市案例论证三维地籍对于支撑国土空间立体化管控的重要意义。

针对地理信息元数据采集效率低、信息不完整、交互能力弱、灵活性差等问题，本文提出一种通过规则解析建立地理信息元数据采集交互视图，同步实施批量元数据采集作业的方法。本方法以元数据XML规则实现方式为基础，对元数据的基本组成单元进行对象化定义和解析，建立树列表视图表达元数据的数据字典内容和结构，实现交互式采集。经业务化实施验证及对比分析表明：本方法采集时间较现有方法节省60.5%；不仅完整地反映了元数据数据字典的全部内容，而且可以动态、灵活地表示其多层次、多态的数据结构。在提高作业效率和成果标准化水平的同时，解决了现有方法难以适应规则动态扩展的问题。

已有研究侧重于城市点要素和面要素的测度，少有对线要素和要素空间作用状态的研究。因此，基于百度迁徙数据，本文采用社会网络分析法和空间自相关分析法，对山东省城市网络进行“点”“线”“面”空间结构特征分析和相互作用状态分析。结果表明：山东省城市网络在整体上呈弱联系状态，省会经济圈、胶东经济圈和鲁南经济圈内部网络分别呈现单核心“放射状”“一点一线型”和“折线型”的结构特征；网络中出现小团体聚集特征，城市聚类的空间近邻效应显著，团体内部联系的密集度高于外部；城市的节点属性差异较大，导致网络的核心–边缘结构明显，并且在局部地区表现出空间负相关特征。

城市道路是城市快速扩张的重要驱动因素。为了探究城市路网对城市扩张的影响力，本文以武汉为研究区，选取2000～2020年相关数据，利用贝叶斯网络、空间句法和地理探测器三种方法相结合来探究道路网络的影响力。研究共选用了13个驱动因子，其中，与道路相关的因子分别是道路密度、距道路距离、接近度和中间度。结果表明：道路密度、接近度、中间度3个因子在整个研究期间表现出对城市扩张有较强的影响力，距道路距离这一因子影响较弱；当这些因子强度达到阈值后，对城市扩张可能性影响是相近的。道路密度、接近度、中间度3个指标相比于距道路距离对城市扩张有较好的预测效果，希望在未来城市化扩张模拟研究中，重视这3个指标的作用，提高模拟精度，为规划提供指导，实现城市道路与城市用地建设的相互促进发展。

针对包裹圆算法仅对密度均匀的点云有较好的适应性，当点的密度分布不均匀或点的密度未知时，包裹圆算法难以确定包裹圆半径及其内部点个数的阈值等问题，本文提出了改进的包裹圆算法，以方位角为基准将包裹圆划分为若干区域，以每个区域内是否都存在点为条件，判断各个点是否为边界点。经建筑物立面点云边缘点提取实验研究表明：改进算法提取边缘点效果好于包裹圆算法；当点云规模较大时，处理速度优于包裹圆算法，且提取三维点云时能更好地保留其三维特征。

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。

针对江西省洪涝灾害评估方面综合性分析研究不足，且指标选取不够全面、精度不高的问题，本文主要从洪涝灾害危险性、暴露性和防灾减灾能力三个方面，构建江西省洪涝灾害风险评估指标体系。首先，利用层次分析法确定指标权重。其次，基于地理信息系统空间分析功能，结合模糊综合评价法对洪涝灾害风险进行分析。结果表明：(1)江西省洪涝灾害高危险性集中分布在东北部地区，有景德镇市、上饶市、鹰潭市和抚州市部分；抚州市和赣州市的防灾减灾薄弱性较弱；高暴露性集中分布在南昌市。(2)综合来看，江西省东北部区域的风险性明显要高于其他区域，南部区域和部分西北部区域风险性较小。研究结论能够为江西省的防灾减灾工作提供技术参考。

乡村旅游是乡村的特色产业，是乡村振兴的重要实现路径之一。但已有研究对于乡村旅游供给研究主体的选择过于单一，且当前旅游供给评价指标体系研究多基于宏观统计数据构建，对于信息技术时代所产生的大数据的应用较少。因此，基于兴趣点数据，本文采用核密度分析等方法探究桂林乡村旅游供给空间格局及合理性。结果表明：(1)桂林乡村旅游供给呈现“多中心聚集，其他区域零散分布”的空间集聚特征；交通出行呈现“北热南冷”分布格局，其他供给类型为“西热东冷”分布格局。(2)桂林乡村旅游供给空间分布均衡性偏低，不同区域间旅游供给差异较大，其中住宿类均衡性最低。(3)从乡村旅游供给综合评价与旅游发展环境评价结果两方面来看，临桂区均具有显著优势。(4)桂林市乡村旅游供给重度超前区域包括阳朔县、资源县；旅游供给重度滞后区域包括灌阳县、恭城县、荔浦市。研究可为桂林市旅游供给布局与可持续发展提供科学指导。

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。

传统嵌入式水印算法会对原始数据的精度造成影响，为满足高精度矢量地理数据版权保护需求，本文提出了一种应用泰森多边形的矢量地理数据零水印算法。首先，对矢量地理数据进行归一化预处理，采用Douglas-Peucker算法提取矢量地理数据的特征点，并构建特征点的泰森多边形；然后，根据每个泰森多边形与相邻多边形周长的大小关系，确定其特征位为1或0，运用泰森多边形周长与原始水印之间的哈希映射值，确定该特征位在序列中的位置，特征序列中每一位可能会有多个不同的特征位对应，利用投票原则确定该位置的最终值；最后，将特征序列与置乱后的水印图像序列进行异或运算，生成零水印。研究表明，该算法能够抵抗平移、缩放、旋转、裁剪和简化等常见攻击手段，具有较强的鲁棒性。这可为高精度矢量地理数据版权保护提供技术参考。

为了反映小学教育资源的空间配置情况和供需情况，并为下一步优化调整小学的空间布局及合理配置优质教育资源提供决策参考；同时，海淀区作为北京教育的焦点，尚缺乏从街道尺度对其空间布局的相关研究。因此，本文以北京市海淀区小学为研究对象，综合考虑教育资源供给与学龄儿童入学需求，利用GIS空间分析和基于两步移动搜寻法的可达性计算等方法，分析了小学基础教育资源和优质教育资源的空间布局、供需现状和空间配置的均衡性。结果表明：(1)海淀区整体教育可达性不甚理想，供需矛盾在部分乡镇地区依旧突出，仅有77.7%的学龄儿童可以实现在3km内“就近入学”的需求；(2)优质小学稀缺且布局不均衡，约46%的适龄儿童有机会进入优质小学；(3)为满足海淀区教育“优质均衡”发展要求，应在上庄镇、青龙桥街道等地加强布局优化。

地震是全球影响最大的自然灾害之一。利用遥感数据对灾区进行动态震害评估，有助于支持应急救援和恢复重建工作，并在一定程度上降低灾害损失。然而，随着Web服务和在线计算技术的快速发展，如何根据不同震害评估任务需求，选择合适的遥感数据和处理服务进行智能组合，构成遥感信息服务链，已成为亟待解决的难题。因此，本文提出了一种任务驱动的遥感信息服务链构建方法，通过分析震害评估任务与遥感服务的特点，基于本体构建统一描述语义的震害评估任务描述模型与遥感信息服务描述模型，研究逐级精化的服务多级语义匹配方法，并从服务类型、服务功能、服务质量三个方面进行服务匹配。结果表明，本方法可构建出12条可用服务链，用时均在70 min内，且最优归一化服务质量指标达到0.607。研究成果能够支持遥感信息服务链构建，可为震害服务管理提供技术支持。