城市河网尺度的水体光谱指数适宜性分析研究

城市地表水是城市生态环境的重要组成部分，地表水环境高光谱遥感是高光谱遥感的重要应用方向，水体提取是地表水环境高光谱遥感的第一步，其主要任务是从高光谱遥感数据中提取地表水水体轮廓。基于光谱指数的水体提取方法充分利用光谱信息，计算简单，实现容易，提取效果优异。归一化植被指数(NDVI)、归一化水体指数(NDWI)、高光谱差异化水体指数(HDWI)和基于指数的水体指数(IWI)等光谱指数已经广泛应用于湖泊、大江大河等开阔水体提取。近些年来，随着成像光谱技术的发展，高光谱遥感数据的获取能力也突飞猛进，空间分辨率和光谱分辨率不断提高。与江河湖基本在流域内沿地形分布不同，城市地表水一般细小，纵横交错，形成河网。在高光谱遥感数据用于城市体表水提取时，其面临的图像空间分辨率、地物类型和地物复杂等，与江河湖水体提取有很大不同。因此，需要对这些常用的光谱指数在城市地表水提取中的适宜性进行评价。以此做为出发点和目标，以河网密布的江南水乡中国浙江省嘉兴市为研究对象，以应用型航空成像光谱仪(Airborne imaging spectrometer for applications, AISA)获取的高空间分辨率机载高光谱遥感数据为数据源，通过Youden指数确定最佳阈值，将总体分类精度、错分误差、漏分误差、Kappa系数作为衡量指标，分析评价了NDVI，NDWI，HDWI和IWI 4种光谱指数在城市河网提取中的适宜性。结果表明，阴影与水体光谱变化趋势类似，是造成水体提取过程中高错分误差的主要因素。四种指数都可以准确抑制落在植被中的阴影，但无法有效抑制落在建筑物中的阴影。HDWI虽然可以在一定程度上抑制建筑物中的阴影，但是无法有效地抑制亮建筑物背景。通过对不同类型水体和阴影（笼罩下地物）光谱的进一步分析，虽然水体和阴影光谱曲线变化趋势相似，均在560～600 nm附近存在波峰，但是水体和阴影波峰高度存在差异，水体波峰值较大而阴影波峰值较低。因此，通过充分挖掘水体和阴影在560～600 nm处光谱反射信息，有望进一步抑制建筑物阴影，提高城市河网水体提取精度。     

基于手机信令大数据的城市居民出行OD预测

为得到具有客观性、动态性的居民出行起止点间交通出行量(OD trips),以中国移动手机信令大数据为基础,阐述了手机信令数据的来源与构成,针对城市居民出行目的,通过数据分析,设置10分钟为划分出行活动的阈值,提出基于手机信令数据获得的OD矩阵的原理与方法,应用数据挖掘技术,对贵阳市居民出行OD矩阵进行了预测.为进一步加强大数据与城市智能交通系统的融合,将得到的城市居民出行OD矩阵应用到真实的城市公交线网中.最后通过MicroCity平台,将数据结果实现可视化.分析结果表明:与传统OD调查方式相比,利用手机信令大数据获得的OD矩阵客观性、动态性较强,信息采集分析周期短,更容易与城市智能交通系统融合,应用可视化平台,可实时反映出城市公交运营状态,为城市智能规划和调度提供重要参考.     

基于固有光学量的高光谱数据反演城市河网水质

水体辐射传输模型是水体光谱特性分析的理论基础，水体固有光学量由水体组成决定，与水体表面光场无关。基于统计的半经验算法虽然能获取指定区域水质参数反演结果，但是缺乏物理意义；基于生物光学模型的分析算法，针对城市河网内陆Ⅱ类水体光学特性复杂、空间分布异质性强、水体细小、流动性大等特点，利用高光谱数据，研究基于固有光学量的城市河网水质参数反演模型，对内陆城市浑浊水体光谱特性研究具有重大意义。提出了适用于内陆城市河网水体的改进QAA算法，以获取水体固有光学量，改进包括后向散射估计模型调整和参考波段优化两个方面；计算参考波段总吸收系数、颗粒物后向散射系数等固有光学量，得到浮游植物吸收系数和剔除纯水吸收系数；对浮游植物吸收系数最优波段比值与叶绿素a浓度进行线性回归分析，构建叶绿素a水质浓度反演模型，对剔除纯水吸收系数最优波段比值与悬浮物浓度线性回归分析，构建悬浮物水质浓度反演模型。针对内陆河网Ⅱ类水体，以典型的河网城市嘉兴市为研究区域，获取了研究区域航空高光谱数据，以及水质采样化验数据和水面以上光谱数据等地面准同步测量数据；利用QAA算法和IIMIW算法对实测水面以上光谱进行固有光学量反演，对比分析两个算法并结合城市河网水体特点，提出改进QAA算法；利用改进的QAA算法实现了研究区域水体的固有光学量反演，基于反演的水体固有光学量建立了叶绿素a浓度和悬浮物浓度两项水色参数定量反演模型，反演模型决定系数R2分别为0.64和0.71；并用航空高光谱数据同步区域的4个地面样点实测数据，对反演结果进行验证分析。通过水质参数浓度反演值与实测值的对比，叶绿素a和悬浮物水质浓度反演的平均相对误差分别为9.2%和9.4%，反演得到的叶绿素a和悬浮物浓度分布图，也与城市河网的特点和实际情况相符，为城市河网水质监测提供方法和模型参考。     

基于改进节点重要度引力模型的航路网拥堵节点识别

航路网络存在一些关键航路点对系统整体具有重要控制作用,而有效辨识这些重要节点对缓解空中交通拥堵,提高航路运行效率具有极大意义.以复杂网络理论为基础,从网络视角结合中心度及节点服务能力通过改进传统引力模型进行节点重要度评估;然后基于改进节点重要度引力模型进行航路网络拥堵节点识别仿真,并将结果与传统介数法进行对比验证.研究表明:改进的引力模型识别的重要节点,不仅具有较大的中心度,且较多位于航路网络流量较大位置;基于引力模型识别航路网络节点重要度的准确率更高,在提高网络通行率基础上更及时地识别航路网络易拥堵节点,对预防节点失效、减少航路网络拥堵具有积极作用.     

文化创意企业视角的长三角城市网络演变特征

运用社会网络与位序-规模法分析长江三角洲地区16市上市类文化创意企业的母-子公司数据信息, 揭示文化创意企业集聚视角长三角城市网络结构及其演变特征. 研究发现: (1) 2005~2015年, 长三角地区文化创意企业上市公司总部数量逐年增加, 公司总部多设立于上海、杭州、苏州以及南京4地; (2)传媒类和软件及计算机类企业多分布于传统区域, 设计咨询类企业生产网络中, 存在传统非核心城市跃升为区域核心城市的现象; (3)上市公司生产网络结构逐渐复杂, 多中心及新核心相继出现, 且生产网络中城市位序有变动趋势, 文化创意产业空间动态正形塑城市体系结构. 为此, 建议长三角文化创意企业发展中应加强企业母子间的联系强度, 促进城市创意流动网络化, 有望推进长三角创意源-流形塑创意城市群新体系.     

湖南大湘西地区城市经济竞争力比较研究

在现有城市经济竞争力分析的国内外研究成果的基础上,依据城市竞争力相关理论,借鉴国内外评价机构的评价模型和分析体系,构建出湖南省大湘西地区城市经济竞争力的评价指标体系,并利用因子分析法对大湘西地区城市经济竞争力进行综合评价,并对各个城市的经济竞争力进行比较研究.在此基础上,有针对性地提出了促进大湘西地区城市经济竞争力提升的对策建议.     

长株潭城市生态竞争力研究

基于所构建的城市生态竞争力的评价指标体系,运用直觉模糊综合评价模型,从状态、压力、响应三个准则层面,对长株潭城市群城市生态竞争力进行综合评价,以此为基础分析长株潭各城市现状及潜力以及长株潭三市各自具有的竞争优势和劣势.为提升长株潭城市生态竞争力,要从加快产业升级和转换经济发展模式、转变政府考核方式、加大政府财政补贴、落实政府监管职能四个方面着手.     

基于多维动态隶属度的模糊时间序列的天然气月负荷预测

准确的天然气负荷预测对于完善城市燃气供需系统与提高能源利用效率都大有裨益。由于燃气负荷序列受到多种不确定因素的影响,为了捕捉月度负荷的模糊性和非线性等复杂特征,本文结合模糊理论和长短时记忆神经网络(LSTM)的特性,提出了一种基于多维动态隶属度的模糊时间序列的预测新方法。首先,利用模糊C均值聚类(FCM)从原始数据中构建多维隶属度序列;其次,利用LSTM对多维隶属度序列同时进行预测,得到其动态隶属度;最后,去模糊化得到燃气负荷的预测值。应用该模型对四川成都某地区的天然气月度负荷进行了未来三个月的预测,并与经典模糊时间序列(FTS)、ARIMA模型、BP神经网络(BPNN)、LSTM等模型进行对比。实验结果表明,新模型的MAE、RMSE以及MAPE均优于其他模型。因此,本文提出的模型可对城市燃气供给和调度提供有价值的参考。     

2022年《理化检验-化学分册》专题报道北大核心CSCD

《理化检验-化学分册》杂志将在近年开展专题报道的基础上,拟在2022年继续于第5、7、9期分别推出以“食品质量安全”“环境污染物”和“新材料成分”等分析对象为主的3期专题报道,热忱欢迎相关领域的检测技术人员踊跃投稿.具体内容涉及:1)食品质量安全分析目前我国食品质量安全保障体系已基本建成,但仍然面临很多问题,食品质量安全评价将迎来更智慧的新时代.本专题将重点关注食品添加剂,食品及食品接触材料中的药物残留、化学毒素、重金属等有害物质检测的新方法,以及纳米技术、生物芯片等新技术在食物安全快速检测方面的应用.2)环境污染物分析工业快速发展、农村城镇化过程、城市废弃物均对环境安全造成巨大威胁.本专题将重点关注环境介质中各种污染物种类、成分、存在形态及各形态含量的分析测定.研究对象包括传统典型污染物(如重金属与有机金属化合物、持久性有机污染物)、长期低剂量暴露污染物(如抗生素类药物、饮用水消毒副产物、藻毒素、环境内分泌干扰物)和灾害与紧急事件污染物.     

城市环境与地质问题研究现状与发展

本文对本次会议的专题城市环境地质问题进行了综述,对城市地质环境研究进行了展望。