基于大数据的城市生态系统服务与人类活动关联分析

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shaofenglanzi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
以遥感影像、手机信号为代表的大数据被随时随地的收集起来,并应用在科学研究上。这些数据使得人类活动的研究更加精细化和可视化,为城市人类活动研究提供了重要支撑。面对建设人与自然和谐共生的生态城市要求,探索城市生态系统服务与人类活动的关联性具有重要意义。它有助于理解城市人类活动对生态系统服务的影响机制,为实际的生态管理提供有益指导。本文以成都市11个直辖区为研究对象,以大数据为契机,运用Arc GIS、SPSS、DPS和Geo Da等软件,结合当量因子法、格网法、核密度分析法、熵值法、灰色关联法和空间相关分析等,对城市生态系统服务与人类活动进行分析。最后,提出城市生态系统服务与人类活动协调发展策略。本文的研究成果和创新点如下:(1)以精细的空间和动态时间粒度评估生态系统服务。首先构建与城市人类活动息息相关的生态系统服务指标。其次利用成都市直辖区2010、2015和2018年的土地利用数据,并结合当量因子法,对生态系统服务价值进行评估。在此基础上,基于格网单元进行生态系统服务空间特征分析,空间自相关分析。研究发现,2010-2018年成都市直辖区的生态系统服务价值总体呈现下降趋势,生态系统服务价值具有空间集聚特征。为提高城市生态系统服务的供给能力提供参考依据。(2)以大数据为契机,创新大数据在城市人类活动中的应用。基于POI(Point of Interest)兴趣点大数据、夜间灯光数据、人口密度数据和土地利用数据作为人类活动指标数据。通过格网法、核密度分析法量化各指标,并基于格网单元进行可视化分析。通过熵值法求出综合人类活动指数(HAI),把静态人类活动数据和动态人类活动数据进行了结合。研究发现,人类活动主要聚集在市中心区域。随着城市发展,综合人类活动指数(HAI)高值区向四周扩散。基于大数据,利用格网法有益于实现人类活动精细化管理,为城市人类活动研究提供一定参考思路。(3)城市生态系统服务与人类活动关联分析。厘清生态系统服务与人类活动之间的关联程度,是进行城市生态系统服务管理和提高居民福祉的重要前提。通过灰色关联分析法、Spearman相关分析法、局部空间关联指数(LISA)对生态系统服务与人类活动进行关联分析、相关性讨论和协调度分析。研究发现,城市生态系统服务与人类活动具有高度关联性,两者之间的协调度有待提高。(4)城市生态系统服务与人类活动协调对策。为了实现城市生态系统服务和人类活动协调发展,从管理、规划和资源配置等角度提出:提升和强化生态系统服务供给能力,合理规划城市人类活动空间布局,推动城市生态系统服务与人类活动协调发展等管理建议。为城市的生态规划,生产规划和生活规划提供参考意见。本文综合运用多学科理论和方法,创新大数据在城市生态系统服务与人类活动研究中的应用。本文的研究成果对城市生态系统服务和人类活动的跨学科研究具有一定参考价值。同时,由于本文所使用的所有数据都是公开可用的。因此,可以扩展到其他研究区域。这有助于对城市生态系统服务和人类活动关系进行更广泛,更全面的了解,为城市生态系统服务和人类活动的精细化管理提供针对性对策。
其他文献
针对高光谱遥感数据高维、冗余及含噪的特点,本文构建一个以特征重要性和特征独立性为基础并加入正则化参数的特征优化模型,利用奇异值分解和迭代优化算法给出模型求解方法.本模型方法可以筛选出重要性最大且冗余最小的特征集.仿真实验结果显示,应用本模型筛选的特征指标集进行地物识别,采用总体精度、类别精度、Kappa系数以及均方误差等评价指标,客观表明与目前常用的特征选择模型相比,本模型具有比较优势.研究区应用
学位
随着我国陆上油气田勘探开发不断深入,勘探目标逐渐由构造油气藏转向复杂岩性油气藏.由于复杂油气藏具有储集空间类型复杂、砂体厚度薄、地震反射信号弱和非均匀质性强的特点,使得对其进行精确识别变得异常困难.时频分析方法作为地震储层预测的一种重要手段,能有效表征地震信号的非平稳特征,揭示信号频率随时间的变化关系,然而如何进一步提升时频分析的分辨能力、提高基于时频分析储层预测精度,是当前降低地震储层勘探开发风
学位
结构Sylvester线性方程(组)在控制、系统理论等领域中有重要的应用.结构Sylvester方程(组)的求解是数值线性代数领域研究的一个重要问题之一.本文主要研究了几类结构Sylvester线性方程(组)数值方法.首先,分别给出了求解线性矩阵方程AXB+CXD=F和方程组(AXB+CYD,GXH+MYN)=(F,E)的Hermitian解的梯度迭代算法.并且证明了该算法收敛于Hermitian
学位
随着网络信息化进程的加快,社交媒体的蓬勃发展,为游客提供了发布、传播各种旅游相关信息的平台,然而信息爆炸式增长与信息过载也造成游客在景区决策时无法全面、精准和客观地了解景区;与此同时,景区管理方也因为难以从大量的游客表达信息中了解游客的真实意愿,而缺乏较为高效的推荐策略,不仅无法满足游客个性化的旅游需求,也与旅游个性化、品质化的发展趋势相悖。因而,如何更好的理解与挖掘游客表达信息,刻画游客视角下的
学位
随着大数据时代的到来,因其数字化开源等特点,引发信息安全方面的问题,采取行之有效的信息保护方法迫在眉睫.数字签名技术为信息保护提供一个可行的方案,得到广泛应用,并逐渐涉及到多个用户签名场景.本文在离散对数的基础上,充分利用多重数字签名技术的实用特点,结合Schnorr型签名方案密钥短小、可预计算的优点,提出了改进的基于离散对数Schnorr型有序和广播多重数字签名方案.与同等安全性的RSA、El
学位
矩阵的奇异值分解和极分解一直是矩阵理论分析的重要研究内容,作为一个数学工具,它们不止在矩阵理论中是一个热门话题,在其他领域亦扮演着非常重要的角色,如信号处理、神经网络、统计学、最优化理论等.因此矩阵的奇异值分解与极分解引起了许多学者的关注,相继做出了大量的研究工作,得到了许多重要结论,拓展了奇异值分解和极分解的理论体系.经过大量的文献查阅,发现在半定内积下矩阵有奇异值分解,但是这个矩阵是一个方阵.
学位
本文介绍了模拟退火算法(SAA)和遗传算法(GA)的相关基础理论,分析了SAA和GA的主要优缺点.在参考大量资料文献的基础上,对前人已经取得的研究成果进行再分析.对以上两种算法采用改进或结合的方式,提出了三种改进算法.(1)针对SAA在迭代过程中存在的不足之处,提出了一种改进的模拟退火算法(SAA).在该改进算法中,设置具有记忆功能的全局最优解,来弥补采用Metropolis准则概率接受可能会丢失
学位
随着经济社会的飞速发展,科学技术取得了突飞猛进的进步。为了生存和发展,人类从自然界中过度提取资源,导致环境破坏,各种生态问题持续发生。生态系统的服务功能与社会经济的发展之间产生了负面效应,这种负面效应将形成一种恶性循环,对人类的生存和发展构成巨大威胁。与此同时,人们已经逐渐意识到他们在现代文明中的生存是基于生态系统的服务功能的,经济发展不能代替自然。如何维持自然资产与社会经济资产的适度平衡,是构建
学位
为了解地震发生机制,减少地震带来的灾害,国内外广泛开展关于地震活动性与地震危险性预测的研究.地震b值是应用较广泛的地震活动性参数,用来描述地震震级-频度分布与地震活动水平,可以量化大小地震的相对分布情况,是衡量区域地震活动性重要标志之一.地震b值的相关统计方法有很多,目前研究广泛应用的方法为极大似然法(ML)和最小二乘法(LS),由于不同方法的原理存在一定差别,这两种方法对b值计算一直存在争论.本
学位
水资源是人类生存和经济发展不可或缺的战略资源之一,是维持生态-社会经济系统可持续发展的关键。伴随社会经济高质量发展,中国水资源生态问题日益严重。一方面,人均水资源占有量较低,且在空间和时间上分布不均衡,与不断增长的社会经济用水需求不一致;另一方面,水资源的低效率利用、浪费和污染也对中国社会经济发展产生了负面影响,我国的国民经济可持续发展在一定程度上受到水资源的制约。四川省是国家西部建设规划中的重要
学位