大地测量学与导航

  • 中国南海重力梯度多尺度分析

    黎晋博;许闯;简光煜;余杭涛;曾文锐;鄢建国;

    针对鲜有学者利用沿轨重力梯度数据研究中国南海地下结构的问题,该文采用小波多尺度分析方法和功率谱估计方法对该地区重力梯度数据进行处理,以获取不同深度结构特征。该方法从重力梯度数据中有效提取出不同深度场源所产生的重力信号,提升了重力梯度数据的垂向识别能力,可以给出地下介质在不同深度的分布状况。研究结果表明:浅层场源所产生的重力梯度在区域中部和东南角分布密集,呈现正负异常交替出现的链状分布特征;在平均深度约31 km处的地下存在一个被高密度体所包围的大型低密度体;45 km以下的深层区域,未有明显异常体显示,密度分布总体上沿西北-东南方向逐渐增大。

    2020年11期 v.45;No.269 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1180K]
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  • 先验形变约束的实时动态载波相位差分变形监测

    张绍成;殷飞;明祖涛;李玮;

    针对实时动态载波相位差分(RTK)技术在动态监测中的应用需求,该文采用将监测点形变特点的先验信息作为约束条件的方法,减小模糊度搜索空间,提高模糊度固定率和计算效率。以某4.4 km的实测基线24 h GNSS观测数据测试显示,相比无约束条件解算模式,施加高程和平面约束后单历元整周模糊度解算成功率由原来的93.4%提升至96.6%和97.7%,高程和平面约束方向精度也分别收敛至0.6 cm和0.4 cm以内,且模糊度搜索计算效率也得到了明显提升。结果表明,本文算法具有很好的准确性和可靠性,在具有先验动态特征的变形监测中具备较高的应用价值。

    2020年11期 v.45;No.269 8-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 806K]
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  • 顾及噪声项的连续运行参考站高程建模方法

    张恒璟;崔东东;程鹏飞;文汉江;耿长良;

    针对未考虑噪声情况下利用非线性周期拟合模型得到的高程预测值与实际值存在偏差较大的问题,该文提出一种顾及噪声项的CORS站高程建模预测方法。对CORS站高程原始数据进行CEEMD分解,利用自相关函数绝对值均值变点理论判定噪声与信号分界点;对噪声序列建立ARMA模型、信号序列建立非线性周期拟合模型;将非线性周期拟合模型和ARMA模型组合进行CORS站高程数据的预测。实验结果表明:顾及噪声项的非线性速度场预测方法高程预测精度优于未考虑噪声项的非线性预测方法。该方法为CORS站高程数据的建模预测提供了一种新的途径。

    2020年11期 v.45;No.269 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K]
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  • 极限学习机与弹性网络支持下的大坝变形预测

    陈优良;肖钢;胡敏;黄劲松;

    针对使用传统极限学习机实现大坝变形预测中,因影响因子复杂导致隐藏层个数难以确定的问题,该文提出一种基于极限学习机与弹性网络支持下的大坝变形预测模型。采用极限学习机算法,将大坝变形影响因子由原本的空间映射到极限学习机的特征空间,建立影响因子与变形结果之间的非线性联系,同时将非线性模型转换成一个线性模式求解问题,并使用弹性网络求解该模型。对比基于极限学习机回归与最小二乘回归算法的实验表明:弹性网络拥有更好的稳定性,改善了极限学习机难以处理的过拟合现象,减弱了因训练集样本不同造成的预测误差大的影响,只需任意设置足够数量的隐含层神经元个数就能得到可靠的预测结果,简化了基于极限学习机的大坝变形预测面临的隐含层神经元个数取舍问题。

    2020年11期 v.45;No.269 20-27+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 900K]
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  • 部分模糊度固定的GPS/BDS中长基线RTK算法研究

    陈文涛;程鹏飞;徐彦田;赵硕;刘扬;

    针对GPS/BDS中长距离RTK定位中模糊度维数的增加、观测噪声以及大气残余误差的影响,致使模糊度固定率较低,难以实现全模糊度固定(FAR)这个问题。该文采用扩展卡尔曼滤波模型,对电离层延迟和相对天顶方向对流层延迟误差进行参数估计,提出了一种部分模糊度固定(PAR)方法。利用2018年8月27日河北CORS站两条中长基线的GPS和BDS实测数据对该算法进行了验证。结果表明,相比于FAR方法,PAR方法能够改善定位结果精度和明显提高模糊度Ratio值以及固定率,保证了定位的稳定性和可靠性。

    2020年11期 v.45;No.269 28-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 637K]
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  • BDS/GPS双差组合观测数据周跳探测与修复方法研究

    陈晓辉;田慧;王涛;

    针对BDS/GPS双差组合数据解算需要考虑观测数据周跳探测与修复能力的问题,该文研究了BDS/GPS双差组合观测数据周跳探测与修复方法。该方法根据基线长短采用不同周跳探测与修复手段,对于20 km以上的长基线采用三差后的双频观测值进行无电离层线性组合和宽相线性组合的双频周跳探测方法,然后分别以三差后的无电离层线性组合残差值和载波双频残差平均值作为周跳探测检验量;对于20 km以下的短基线采用单频周跳探测方法,利用三差后的载波L_1或L_2的残差值作为周跳检验量,利用该方法进行周跳探测与修复实验。结果表明,BDS/GPS双差组合观测数据周跳探测与修复方法可以有效探测并修复GPS卫星和北斗的GEO、MEO、IGSO卫星观测值中存在的周跳。

    2020年11期 v.45;No.269 33-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1370K]
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  • 精密单点定位技术的塞文大桥变形监测

    吴萧楠;何秀凤;何丽娜;唐旭;文援兰;

    精密单点定位(PPP)技术不断的发展及推广,并凭借其独特的优势广泛应用于桥梁变形监测。该文使用精密单点定位技术对英国塞文大桥的悬索及桥塔监测点进行处理,通过对长时间和短时间的监测数据进行解算,分析各监测点的形变时间序列。结果显示,桥梁同一监测点高程方向的形变幅度比横向、径向显著;不同监测点同一方向的变形存在很大程度的一致性,桥梁中点B的变形幅度最为显著。将基于PPP技术与基于双差技术的处理结果进行对比验证,验证了PPP技术应用于桥梁变形监测的可行性,但是和传统的双差技术相比,PPP技术的精度和稳定性还需进一步探讨。

    2020年11期 v.45;No.269 41-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1268K]
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  • 一种改进BP神经网络的接收信号强度测距算法

    余振宝;卢小平;刘英;余培冬;张冬梅;

    针对传统路径损耗模型测距过多依赖于环境参数A和n的问题,该文在分析BP神经网络模型的基础上,引进了基于蚁群算法优化BP神经网络模型(ACO-BP)的信号衰减模型。利用蚁群算法寻找最优的初始阈值和权值,并将其赋予BP神经网络;将信号强度作为输入值,距离作为输出值对ACO-BP网络进行训练;利用Matlab进行模拟仿真实验。实验结果表明:ACO-BP神经网络比BP神经网络预测距离值的精度平均提高了75%,该算法可应用于无线网络室内定位技术中。

    2020年11期 v.45;No.269 48-52+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 440K]
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  • 格网化高精度卫星导航定位服务方法

    陈明;武军郦;许超钤;卜兴才;

    针对目前卫星导航定位基准站网在线并发用户数量很容易达到上限,以及系统存在安全隐患的问题,该文在传统网络实时动态测量技术的基础上对虚拟参考站观测值的生成和播发方式进行改进,提出了一种格网化高精度卫星导航定位服务的方法。基于格网化虚拟观测值,建设了一套集系统数据安全与大规模服务于一体的格网化高精度卫星导航定位服务系统。经实地测试表明,该方法的定位精度与常规网络RTK一致,但可显著提高基准站网的用户并发量。

    2020年11期 v.45;No.269 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 774K]
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摄影测量学与遥感

  • 遥感时序光谱重构的耕地信息提取方法

    杨志坚;陈曦;杨辽;王伟胜;曹强;

    针对传统耕地提取方法人工干预多、提取速度慢、成本高,不适用于大规模耕地提取等问题,选取时间序列Sentinel-2数据,基于时序光谱特征的耕地自动识别方法对玛纳斯县典型耕地区域进行耕地提取,并比较了不同样本特征对耕地提取精度的影响。结果表明:采用该方法总体分类精度、Kappa系数、耕地类型的用户精度分别达到了95.37%、0.942 3和97.04%,比采用时间序列NDVI和单时期影像样本特征总体精度分别提高4.02%和5.69%。研究结果为进一步利用中高分辨率遥感数据和深度学习方法对耕地进行信息提取和典型地物分类提供了新思路。

    2020年11期 v.45;No.269 59-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2445K]
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  • 一种改进的辐射不变特征多源图像配准算法

    姜刚;贾鸿顺;顾俊凯;付笑;

    针对多源图像匹配算法辐射不变特征变换(RIFT)计算成本高的问题,该文提出了改进RIFT算法。采用最大值图替换最大索引图来构造旋转不变描述子,大幅降低了构造旋转不变描述子的数量,提高了计算速度,并构造了一种似GLOH描述子,使其具有更高的独特性和旋转不变性,提高了正确匹配率。配准实验结果表明,该算法对于非线性辐射差异具有不变性,能够检测出大量的重复特征点,并快速构造旋转不变描述子,能够较好地实现多源遥感图像的自动配准。

    2020年11期 v.45;No.269 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2408K]
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  • 压力-状态-响应模型下的生态敏感性分析算法

    黎家琦;武雪玲;唐诗怡;

    针对生态敏感性评价中指标选择、权重计算步骤存在的主观性,片面性的问题,以乐山市为例,基于压力-状态-响应模型构建评价指标体系,运用主成分分析(PCA)-熵权法组合权重模型对选取的20个评价指标因子赋权。结合层次分析法对乐山市2018年生态环境进行评价研究。结果表明:乐山市生态敏感性指数分布存在明显空间差异,乐山市大部分地区属于不敏感、较不敏感等级,占研究区总面积的67.18%;其次为极敏感等级,占研究区面积的14.4%;一般敏感和较敏感等级所占面积最少,分别是9.84%和8.58%。压力-状态-响应模型全面考虑了生态影响因素,PCA-熵权法组合权重计算也弥补了层次分析法主观性强的缺陷,为生态敏感性分析提供了一种可行的思路。

    2020年11期 v.45;No.269 75-83+106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1497K]
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  • 深度学习方法在光伏用地遥感检测中的应用

    宋业冲;李英成;耿中元;丁晓波;裴亚健;

    针对传统方法提取新增光伏用地精度低的问题,该文提出了一种基于集成学习的U-Net双网络变化信息融合的深度学习方法用于新增光伏用地的提取。首先对U-Net网络进行改进得到性能较好的两个变化检测网络模型,然后分别训练两个网络模型用于在高分辨率卫星影像上检测新增光伏用地,将训练好的两个网络模型的分类图融合再经过后处理得到最终的变化检测结果。通过实验表明:该方法明显优于传统变化检测方法,也提高了单网络模型变化检测结果的精度。

    2020年11期 v.45;No.269 84-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 2296K]
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  • 高分雷达与光学影像融合的滨海湿地变化检测

    吴瑞娟;何秀凤;

    为提高滨海湿地变化检测的精度,该文以合成孔径雷达(SAR)与光学影像各自优势和互补性为切入点,研究SAR与光学影像数据融合的变化检测新方法。提出了高分SAR与光学影像特征自适应融合方法,选用江苏盐城滨海湿地TerraSAR-X、高分三号SAR影像和资源三号光学影像进行实验。研究结果表明,自适应加权的多特征融合方法优于传统多特征融合方法,虚检率明显降低。相比于传统像元级、对象级、SG-PCAK和SG-RCVA-RF变化检测方法,显著图引导的结合像元级与对象级变化检测方法提高了变化检测精度。

    2020年11期 v.45;No.269 93-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1391K]
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  • 应用霍夫变换的航带自动构建技术

    佘毅;李冲;李昊霖;

    针对当前航空摄影测量的航带构建方法自动化程度不高,需要人工干预的问题,该文提出一种利用机载POS点坐标自动构建航带的方法。该方法通过Hough变换检测直线的原理检测航空摄影时测图航线和构架航线的飞行方向,采用POS点带有符号的点到直线距离和POS点包含的时间信息,分割POS点到不同航带并对各条航带排序,利用航带内POS点相对其重心坐标的角度与距离,恢复航带内POS点的位置关系。实验证明,该文提出的航带构建方法自动化程度更高、兼容性更强,能够提高航空摄影成果质量检查与数据处理的效率与可靠性。

    2020年11期 v.45;No.269 101-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 827K]
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  • 雄安新区NDVI变化对热环境影响分析

    刘原嘉;王娟;金泽林;

    为探索雄安新区的热环境变化,该文利用Landsat-8多光谱遥感影像,通过量化统计模型分析,实现了2013—2018年雄安新区NDVI变化对热环境影响分析。结果表明:从2013—2018年,雄安新区的NDVI呈现增加的趋势,高温区主要分布在新区的东北部裸露土地区域,中部和西南部人口活动密集的建筑区,约占15%;低温区分布在水体湿地区域,约占20%,NDVI与LST呈现明显负相关关系。6年时间新区的NDVI变化率基本稳定占57.96%,NDVI退化的占20.59%,NDVI改善的占21.55%,改善区主要分布在新区中部白洋淀湿地周边;LST变化率处于稳定的占59.00%,LST改善的占33.00%,改善区主要分布新区中部和白洋淀湿地周边,LST加剧的占8.00%,主要分布在人口密集的城市中心及热加工厂集中的地区。

    2020年11期 v.45;No.269 107-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 2368K]
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  • 南昌市地面沉降InSAR监测及影响因子分析

    夏元平;陈志轩;张毅;

    针对地面沉降影响因素多且复杂的情况,结合确定性系数相对客观的特性,该文提出了基于InSAR技术的多因子叠加计算权重方法。在SBAS-InSAR方法获取研究区内形变的基础上,对区域内沉降特性及分布特征进行描述,构建单一影响因子的确定性系数(CF),计算出由于降雨、地面载荷、地下开挖等主要影响地面沉降的各因子权重,并对其敏感性进行分析。研究结果表明,城市地面沉降趋于平缓,主要沉降区域有向城市市中心迁移的趋势,在影响地面沉降的多个因子中,降雨的变化对地面沉降的影响最为严重,占整体的40%以上。

    2020年11期 v.45;No.269 115-122+129页 [查看摘要][在线阅读][下载 2410K]
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  • 华南地区温度递减率模型研究

    谢劭峰;李国弘;周志浩;

    为了提高加权平均温度插值模型的精度,该文利用2015—2017年华南地区15个探空站资料,研究了各探空站温度随高程增大的递减特征,基于反距离加权法建立华南地区的温度递减率模型,利用平均绝对误差、最大值、均方根误差3个指标对该模型的内、外符合精度进行了评估,并将其应用于桂林探空站的可降水量反演试验。结果表明:该模型在15个站点的平均绝对误差、均方根误差、最大值都在1 K/km以内;应用于可降水量反演时,误差最大值为0.37 mm,最小值为0.02 mm,中误差为0.17 mm,可以满足大气可降水量反演的精度要求。

    2020年11期 v.45;No.269 123-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 824K]
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  • 一种高分影像随机森林变化检测方法

    高仁强;陈亮雄;杨静学;秦雁;

    针对现有对象级变化检测方法在高分辨率影像上受影像配准误差的影响而表现不佳的现状,提出了一种顾及像元邻域的遥感影像随机森林变化检测新方法。该方法首先在像元尺度上提取前后两时相的光谱特征图和LBP纹理特征图,在此基础上考虑像元邻域关系计算对应的差分特征图;接着采用多尺度分割技术对两时相的叠合影像进行分割;最后利用随机森林算法模型实现变化检测,并以鹤地水库2014和2018年两期Spot卫星影像为数据源验证方法的有效性。结果表明:(1)综合考虑对象的同质性指数HI和对象的异质性指数MI的综合评价函数F能为最优分割尺度的选择提供客观依据;(2)考虑像元邻域建立匹配关系可以削弱由于不同时相影像间的配准误差所引起的像元误匹配风险,变化检测的精度随着邻域窗口的增大呈现出先升后降的特征;(3)本文方法的变化检测精度约为95%,优于现有的面向对象的变化矢量分析检测方法。

    2020年11期 v.45;No.269 130-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1479K]
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  • 西安夏季地表温度时空演变特征

    陈秋计;杭梦如;郭昭;

    针对单一地表特征参数在研究地表覆盖类型对地表温度的影响中存在的局限性问题,以西安市区为研究对象,Landsat TM/OLI影像为数据源,采用单窗算法进行地表温度反演计算,获得西安市主城区1992至2018年中4期夏季地表温度数据。在此基础上,分析了1992—2018年西安市夏季地表温度时空变化特征,并利用剖面线分析法揭示了研究区LST与NDMI、IBI的内在关系。研究结果表明:在26年间西安市主城区夏季地表温度经历了"平缓上升、快速上升、有效降低"的变化过程;西安市夏季地表温度的空间分布与城市扩张方向相一致;地表温度与NDMI呈显著负相关,而与IBI呈显著正相关的关系,表明城市扩张人工建筑面积的增加是导致地表温度的升高的原因之一,并且有效的绿化措施和水体湿地的运用可对其周边环境带来一定的降温效果。

    2020年11期 v.45;No.269 139-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 2359K]
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地图学与地理信息

  • 地貌视角的诸暨乡村地名空间分布研究

    何曼丽;丁旭华;俞凯旋;

    针对挖掘乡村聚落地名所蕴含的特定地域的自然、历史、文化等信息的问题,该文选取了诸暨市2 912个乡村地名,运用数理统计方法对其分类及定量分析,使用核密度分析法,结合地貌数据,揭示不同类型乡村地名的空间分布特征。研究发现:诸暨地形、姓氏、方位类地名占比最大,"家、坞、山"字频最高;地名集中分布于台地,其次为平原,山地少有分布,且不同地貌类型地名表现出与其地形相适应的命名规律。地名研究映射出诸暨多建居于山凹、历史上常遭洪灾侵扰、文化底蕴深厚等特点,也见证了人类利用和改造自然的过程。使用定量方法从地貌角度揭示地名的文化景观特征,也为地名研究和保护提供了新的思路和方法。

    2020年11期 v.45;No.269 147-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 523K]
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  • 球体八叉树网格编码修正及与传统坐标的变换

    张古彬;禄丰年;曾涛;王金鑫;赵光成;

    针对原有球体测地线八叉树网格(SGOG)编码存在的长而无序、不适宜径向大尺度地理空间剖分、与OSG模型渲染机制不能很好兼容的缺陷,该文提出了修正SGOG编码方案。该方案严格遵守SGOG编码模型,修改了编码的方法与次序,精简了编码长度,优化了内涵结构,面向整个地球系统空间的剖分,方便后续的建模处理;在上述基础上,设计并实现了修正SGOG编码与空间直角坐标的相互转换算法,进而以空间直角坐标为中介,实现了修正SGOG编码到地理坐标系的换算。研究结果表明,修正SGOG编码方法可以很好地解决原编码方式的缺陷,提升了建模的效率与效果,有利于推动SGOG的进一步应用。

    2020年11期 v.45;No.269 154-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 981K]
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  • 面向过程的土地利用变化建模与查询

    孙晓娟;梁明;杜清运;吴艳兰;林雪敏;

    针对土地利用变化过程的查询、管理和知识发掘的需求问题,该文提出了一种基于属性关系图的土地变化建模与查询方法。以淮南市2008—2017年共10年的土地利用变化过程为例,开发了基于属性关系图模型的时空过程查询系统,开展了对土地利用变化时空过程查询的验证。结果表明:本文提出的时空过程的建模方法不仅能够有效地表达土地利用单元在快照间的演化过程,还能够支持多种复杂类型的时空过程查询;研究结果对于深化土地利用变化,挖掘土地演化过程的潜在规律具有重要意义。

    2020年11期 v.45;No.269 161-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 2023K]
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  • 可达性视角下的住宅价格影响因素研究

    董小刚;乔庆华;翟亮;甄云鹏;董泉;

    针对住宅价格影响因素的研究之中缺乏对基础设施可达性的考虑,或其计算方法较为简单的问题,该文从可达性、建筑特征、区位特征、邻里特征四方面构建特征变量,在对武汉市中心城区基础设施可达性进行评价的基础上,构建特征价格模型和地理加权回归模型探究住宅价格影响因素的空间分异特征。结果表明,武汉市住宅价格呈现多中心分布,同时以东向西为主轴,以长江为辅轴沿中心城区向外递减的趋势;基础设施可达性的空间分布并不均衡,可达性在空间分布上呈现出明显的空间聚集特征,中心城区边缘可达性普遍较低;整体而言,建筑面积、距离城市中心距离、楼龄、公园绿地可达性等对住宅价格影响显著。

    2020年11期 v.45;No.269 169-176+184页 [查看摘要][在线阅读][下载 2927K]
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  • 叠置计算中多边形形状复杂度的度量研究

    蒋元义;金宝轩;赵康;周孙宇;

    针对地理计算中多边形形状复杂度难以量化的问题,而多边形形状复杂度是衡量对象空间结构复杂性的重要指标,对优化空间处理算法尤其是海量复杂数据的高性能叠置计算具有重要意义。该文提出了一种新的多边形形状复杂度度量模型。所提的多边形形状复杂度模型较好的度量了多边形形状复杂度,对于提升高性能环境下海量复杂数据叠置计算效率具有重要意义。该文以经典的Greiner-Hormann算法为例,在spark框架下验证了顾及多边形形状复杂度的数据划分方法相比现有的数据划分方法能取得更优的负载均衡指数和加速比。

    2020年11期 v.45;No.269 177-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 1032K]
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  • 用分枝定界算法求解旅行商问题的插件开发

    李玲玉;张昆;

    针对GIS软件中采用启发式算法求解旅行商问题(TSP),还不具备求解TSP精确解的问题,以Python为开发语言,在PyQT5和QGIS Python API环境下,采用分枝定界算法开发了名为TSP Branch and Bound Solver的QGIS插件。插件基于广度优先与优先级队列技术实现分枝定界算法,同时采用最近邻居算法先求得一条回路作为初始解,加快了剪枝的进程。该插件在5 min内能解决的TSP规模为16个节点,优势在于能够获得TSP的精确解。对于规模不大的TSP问题,该插件具有实用价值,例如用于外卖配送,使快递员的配送路径最优。同时,由于QGIS是一款开源GIS软件,开发的插件也避开了版权问题的困扰,用户可以免费下载和使用该插件。

    2020年11期 v.45;No.269 185-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 559K]
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  • 公共教育资源空间公平性测度评析

    王淼;郭燕宾;谢燕峰;杨旭东;黄迎春;

    针对目前仅从供给和需求等宏观尺度分析公共教育资源的公平性,难以有效促进公共教育资源公平发展的问题,该文提出了公共教育资源在空间公平性方面的测度评析方法。利用缓冲区分析、首位度分析、受益归宿分析法和信息熵等分析模型,对北京市公共教育资源空间分布的公平性进行了定量测度。研究发现:北京市公共教育资源在空间分布上差异显著,聚集现象明显,公共教育支出受益区域呈现出圈层分布的空间特征。提出的公共教育资源空间公平性测度方法从不同空间维度进行定量测度,可以有效地发现教育资源空间分布的差异及特征,还可准确地找到教育发展的短板区域,也可在其他公共资源的空间公平性研究中推广应用。

    2020年11期 v.45;No.269 191-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 694K]
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    2020年11期 v.45;No.269 138页 [查看摘要][在线阅读][下载 45K]
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