基于GIS的泰山松材线虫病除治管理系统的设计与实现
这是一篇关于松材线虫病,地理信息系统,WebGIS,移动GIS,时空分析的论文, 主要内容为松材线虫病是一种易传染、毁灭性极强的检疫性林业病害,于1982年传入我国并快速由南向北蔓延,目前已成为对松林健康威胁最大的病害之一,给我国造成的经济损失不可估量。随着信息技术日趋完善,信息化管理成为林业病害防治领域的必然趋势。近年来松材线虫病在山东省部分区域呈扩散蔓延态势,目前影响范围仍在扩大,因此利用计算机技术提升对疫情的防治和管控效率十分重要。随着计算机技术与“3S”技术的快速发展,Web GIS、Mobile GIS等新兴技术逐渐发展成熟,在森林病虫害的采集、管理、分析和预测等方面可发挥积极作用。为解决泰山松材线虫病除治工作中的信息采集难、管理工程量大等问题,本文将松材线虫病除治工作与GIS深度融合,构建出一套高效可靠的除治信息管理系统和一款便携易用的信息采集APP,并利用近三年采集的疫情数据进行时空统计分析,为疫木的除治工作提供技术支撑。具体研究内容如下:(1)研发基于Web GIS的松材线虫病除治信息管理系统基于Spring Boot、Vue.js、Web GIS等技术搭建前后端分离的应用,实现疫木管理和人员管理,同时注重数据的统计和可视化,利用ECharts、Leaflet等技术实现各种图表和地图展示,结合点位聚合、热力图等功能对疫情进行空间分析。该研究可帮助林区管理员管理疫木除治信息和分析疫情,进而设定更佳的除治方案。(2)研发基于移动GIS的松材线虫病除治信息采集APP基于Android平台开发用于疫木信息采集的APP,结合移动地图引擎、空间数据库、GPS定位、图像压缩、无线移动通信等技术,为疫木的普查、除治、验收、整改等过程提供信息采集功能。进一步地,为克服野外作业恶劣环境,加入离线地图导航、数据暂存等功能。APP界面简洁、功能全面,即能满足不同文化水平施工人员的需求,又能简化信息采集工作的复杂度,可为松材线虫病的除治工作提供辅助作用。(3)基于空间自相关与克里金插值方法的泰山松材线虫病疫情时空统计分析以近3年的疫木除治数据为基础,利用空间自相关分析疫情空间分布的聚集性和异质性,利用克里金插值法建立疫情空间预测模型,对未采样区域进行插值预测。通过对逐年疫情的分析,有利于林业部门掌控疫情整体发展态势,为下一步防控工作提供科学的决策依据。
基于WOFOST模型的河南省冬小麦产量差的时空特征分析
这是一篇关于WOFOST模型,冬小麦,生产潜力,产量差,时空分析的论文, 主要内容为河南省有中原粮仓之称,是全国冬小麦粮食生产核心区,研究河南省冬小麦不同水平产量潜力及各级产量潜力之间产量差的时空分布特征,分析研究区域内制约冬小麦生产的限制因素,有针对性地为河南省指定提高冬小麦产量的措施,同时,对保证现阶段农业绿色发展和国家粮食安全具有重要指导意义。本文以河南省为研究区域,将河南省划分为五个冬小麦主要种植区,借助SimLab2.2软件,采用EFAST方法分析WOFOST作物生长模型冬小麦产量在两种生产水平、不同气候条件下的参数敏感性,选取49个作物初始参数进行全局敏感性分析,调试作物模型中产量敏感因子。在此基础上,完成参数本地化。利用WOFOST模型模拟河南省冬小麦主要种植区12个代表性站点2015-2017年不同水平潜力,结合实际产量量化冬小麦产量差YG2-3、YG2-1,运用Arc GIS软件绘制河南省产量差的空间分布图,并分析了其空间分布特征。最后,构建河南冬小麦产量差预测系统。系统用户可以根据自己研究区域的经纬度和作物参数,通过系统WOFOST模型进行研究区域内冬小麦产量差的估计,同时可以根据专家知识寻找适合农业生产措施。本文主要研究内容如下:(1)分析WOFOST模型作物参数敏感性及模型本地化为了提高模型模拟效率和精确度,本文采用EFAST方法分析不同生产水平和不同气候条件下影响WOFOST模型输出TWSO(产量)的作物参数敏感性,每个冬小麦主要种植区选取一个研究站点进行分析,挑选敏感因子。根据收集相关数据对模型进行本地化处理,使WOFOST模型模拟符合研究区域内冬小麦生长发育的规律。(2)模拟河南省不同地区冬小麦生产潜力和计算产量差将河南省划分为五个冬小麦主要种植区,使用WOFOST模型模拟种植区选取站点的两种生产水平条件下产量(光温生产潜力、气候生产潜力),并结合实际产量计算产量差YG2-3(光温生产潜力与实际产量的差值)、YG2-1(光温生产潜力与气候生产潜力的差值)。(3)分析河南省冬小麦产量差的时空特征使用ArcGIS软件绘制河南省冬小麦产量差空间分布图,并分析产量差空间分布特征,得出各区域冬小麦增产潜力的排序为:豫北种植区>豫西浅山丘陵种植区>豫南稻茬麦区>南阳盆地-淮北平原种植区>豫中东种植区。(4)河南冬小麦产量差预测应用系统本文利用Java和Python语言,通过IDEA和PyCharm开发工具集成Apache Tomcat服务器,MySQL数据库与Echarts等工具,设计系统实现生产潜力模拟、产量差可视化展示、产量差分析诊断等功能,为缩小冬小麦产量差和持续稳定提高总产提供理论支撑和辅助支持。
土地利用数据的可视化系统设计与实现
这是一篇关于土地利用,时空分析,可视化系统,B/S结构,人机交互的论文, 主要内容为土地是人类活动的重要基础,人类需要利用土地资源来实现衣食住行等方面的物质需求。在土地资源可持续利用的背景下,由人类社会活动和自然环境共同影响下形成的土地利用及其趋势变化研究,已成为当下土地利用科学的前沿课题。国内外对于土地利用变化的研究大多基于遥感影像数据,遥感影像数据虽然具有数据精度高、时效性强、细节表现丰富等优点,但从用户理解数据的角度来说,遥感数据提高了数据分析的知识门槛,并且数据可视表达形式较为单一、交互性较弱,增加了用户获取信息、理解信息的难度。相比遥感数据,本文使用的关于土地利用的轻量级统计数据具有数据格式兼容性高、数据更新成本低的优点,并且其灵活的数据结构能提高数据可视化的创造力与表现力。目前,国内针对土地利用的统计数据少有研究,现有的土地数据共享平台对于土地利用统计数据仅支持传统二维表格的阅览与下载,不能满足用户对于数据分析的需求。针对以上问题,本文以第二次全国土地调查的土地利用统计数据为研究对象,借助可视化表达和交互设计技术,实现了基于B/S架构的土地利用统计数据的可视化分析系统。系统总体以Java Script作为核心开发语言,后端使用Koa2框架搭建Web服务器为前端提供数据接口服务,前端使用Vue2框架并结合ECharts等组件库实现数据的图形化表达。系统总体划分为六大功能模块,其中,地类介绍、数据查询、时空分析、土地变化模块实现了土地利用变化时空特征和发展规律的可视化表征,辅助用户深入理解土地利用数据蕴藏的数据特征与规律;相关分析模块选择若干因子构建城市化发展水平的综合衡量指标,并与土地利用数据进行相关性分析,解释人类社会经济活动与土地利用变化之间的内在联系;在土地预测模块中,使用小样本时变数据建立灰色预测模型,实现土地利用变化趋势的预测分析。另外,系统不仅提供基于选择框的图表生成模式,还设计了基于图表的动态交互操作,大大提升了人机交互体验。总之,本文基于B/S结构的土地利用数据可视化系统面向普通用户、土地管理者提供了土地利用数据可视分析的信息化服务,从而辅助用户理解土地利用数据的内在联系与发展规律。
土地利用数据的可视化系统设计与实现
这是一篇关于土地利用,时空分析,可视化系统,B/S结构,人机交互的论文, 主要内容为土地是人类活动的重要基础,人类需要利用土地资源来实现衣食住行等方面的物质需求。在土地资源可持续利用的背景下,由人类社会活动和自然环境共同影响下形成的土地利用及其趋势变化研究,已成为当下土地利用科学的前沿课题。国内外对于土地利用变化的研究大多基于遥感影像数据,遥感影像数据虽然具有数据精度高、时效性强、细节表现丰富等优点,但从用户理解数据的角度来说,遥感数据提高了数据分析的知识门槛,并且数据可视表达形式较为单一、交互性较弱,增加了用户获取信息、理解信息的难度。相比遥感数据,本文使用的关于土地利用的轻量级统计数据具有数据格式兼容性高、数据更新成本低的优点,并且其灵活的数据结构能提高数据可视化的创造力与表现力。目前,国内针对土地利用的统计数据少有研究,现有的土地数据共享平台对于土地利用统计数据仅支持传统二维表格的阅览与下载,不能满足用户对于数据分析的需求。针对以上问题,本文以第二次全国土地调查的土地利用统计数据为研究对象,借助可视化表达和交互设计技术,实现了基于B/S架构的土地利用统计数据的可视化分析系统。系统总体以Java Script作为核心开发语言,后端使用Koa2框架搭建Web服务器为前端提供数据接口服务,前端使用Vue2框架并结合ECharts等组件库实现数据的图形化表达。系统总体划分为六大功能模块,其中,地类介绍、数据查询、时空分析、土地变化模块实现了土地利用变化时空特征和发展规律的可视化表征,辅助用户深入理解土地利用数据蕴藏的数据特征与规律;相关分析模块选择若干因子构建城市化发展水平的综合衡量指标,并与土地利用数据进行相关性分析,解释人类社会经济活动与土地利用变化之间的内在联系;在土地预测模块中,使用小样本时变数据建立灰色预测模型,实现土地利用变化趋势的预测分析。另外,系统不仅提供基于选择框的图表生成模式,还设计了基于图表的动态交互操作,大大提升了人机交互体验。总之,本文基于B/S结构的土地利用数据可视化系统面向普通用户、土地管理者提供了土地利用数据可视分析的信息化服务,从而辅助用户理解土地利用数据的内在联系与发展规律。
基于GIS的泰山松材线虫病除治管理系统的设计与实现
这是一篇关于松材线虫病,地理信息系统,WebGIS,移动GIS,时空分析的论文, 主要内容为松材线虫病是一种易传染、毁灭性极强的检疫性林业病害,于1982年传入我国并快速由南向北蔓延,目前已成为对松林健康威胁最大的病害之一,给我国造成的经济损失不可估量。随着信息技术日趋完善,信息化管理成为林业病害防治领域的必然趋势。近年来松材线虫病在山东省部分区域呈扩散蔓延态势,目前影响范围仍在扩大,因此利用计算机技术提升对疫情的防治和管控效率十分重要。随着计算机技术与“3S”技术的快速发展,Web GIS、Mobile GIS等新兴技术逐渐发展成熟,在森林病虫害的采集、管理、分析和预测等方面可发挥积极作用。为解决泰山松材线虫病除治工作中的信息采集难、管理工程量大等问题,本文将松材线虫病除治工作与GIS深度融合,构建出一套高效可靠的除治信息管理系统和一款便携易用的信息采集APP,并利用近三年采集的疫情数据进行时空统计分析,为疫木的除治工作提供技术支撑。具体研究内容如下:(1)研发基于Web GIS的松材线虫病除治信息管理系统基于Spring Boot、Vue.js、Web GIS等技术搭建前后端分离的应用,实现疫木管理和人员管理,同时注重数据的统计和可视化,利用ECharts、Leaflet等技术实现各种图表和地图展示,结合点位聚合、热力图等功能对疫情进行空间分析。该研究可帮助林区管理员管理疫木除治信息和分析疫情,进而设定更佳的除治方案。(2)研发基于移动GIS的松材线虫病除治信息采集APP基于Android平台开发用于疫木信息采集的APP,结合移动地图引擎、空间数据库、GPS定位、图像压缩、无线移动通信等技术,为疫木的普查、除治、验收、整改等过程提供信息采集功能。进一步地,为克服野外作业恶劣环境,加入离线地图导航、数据暂存等功能。APP界面简洁、功能全面,即能满足不同文化水平施工人员的需求,又能简化信息采集工作的复杂度,可为松材线虫病的除治工作提供辅助作用。(3)基于空间自相关与克里金插值方法的泰山松材线虫病疫情时空统计分析以近3年的疫木除治数据为基础,利用空间自相关分析疫情空间分布的聚集性和异质性,利用克里金插值法建立疫情空间预测模型,对未采样区域进行插值预测。通过对逐年疫情的分析,有利于林业部门掌控疫情整体发展态势,为下一步防控工作提供科学的决策依据。
基于GIS的泰山松材线虫病除治管理系统的设计与实现
这是一篇关于松材线虫病,地理信息系统,WebGIS,移动GIS,时空分析的论文, 主要内容为松材线虫病是一种易传染、毁灭性极强的检疫性林业病害,于1982年传入我国并快速由南向北蔓延,目前已成为对松林健康威胁最大的病害之一,给我国造成的经济损失不可估量。随着信息技术日趋完善,信息化管理成为林业病害防治领域的必然趋势。近年来松材线虫病在山东省部分区域呈扩散蔓延态势,目前影响范围仍在扩大,因此利用计算机技术提升对疫情的防治和管控效率十分重要。随着计算机技术与“3S”技术的快速发展,Web GIS、Mobile GIS等新兴技术逐渐发展成熟,在森林病虫害的采集、管理、分析和预测等方面可发挥积极作用。为解决泰山松材线虫病除治工作中的信息采集难、管理工程量大等问题,本文将松材线虫病除治工作与GIS深度融合,构建出一套高效可靠的除治信息管理系统和一款便携易用的信息采集APP,并利用近三年采集的疫情数据进行时空统计分析,为疫木的除治工作提供技术支撑。具体研究内容如下:(1)研发基于Web GIS的松材线虫病除治信息管理系统基于Spring Boot、Vue.js、Web GIS等技术搭建前后端分离的应用,实现疫木管理和人员管理,同时注重数据的统计和可视化,利用ECharts、Leaflet等技术实现各种图表和地图展示,结合点位聚合、热力图等功能对疫情进行空间分析。该研究可帮助林区管理员管理疫木除治信息和分析疫情,进而设定更佳的除治方案。(2)研发基于移动GIS的松材线虫病除治信息采集APP基于Android平台开发用于疫木信息采集的APP,结合移动地图引擎、空间数据库、GPS定位、图像压缩、无线移动通信等技术,为疫木的普查、除治、验收、整改等过程提供信息采集功能。进一步地,为克服野外作业恶劣环境,加入离线地图导航、数据暂存等功能。APP界面简洁、功能全面,即能满足不同文化水平施工人员的需求,又能简化信息采集工作的复杂度,可为松材线虫病的除治工作提供辅助作用。(3)基于空间自相关与克里金插值方法的泰山松材线虫病疫情时空统计分析以近3年的疫木除治数据为基础,利用空间自相关分析疫情空间分布的聚集性和异质性,利用克里金插值法建立疫情空间预测模型,对未采样区域进行插值预测。通过对逐年疫情的分析,有利于林业部门掌控疫情整体发展态势,为下一步防控工作提供科学的决策依据。
典型暴力犯罪的时空热点与风险要素数据挖掘方法研究
这是一篇关于暴力犯罪,犯罪热点,时空分析,风险分析的论文, 主要内容为暴力犯罪是指采用暴力或强迫手段实现犯罪目的的攻击型犯罪,其数量能够直接反映某个区域的社会稳定状况和治安管控水平。加强暴力犯罪时空热点监测、从案件特征中充分挖掘风险要素、科学研判案件后果,成为有效预防与应对暴力犯罪的关键环节。本文针对现有暴力犯罪时空热点分析方法单一、风险评估方法主观性强、缺乏后果分析等问题,根据暴力犯罪随机性强和后果严重的两大特点,基于时空热点分析、词云分析及机器学习方法,提出了针对暴力犯罪的时空热点分析与风险分析方法。利用B市内故意伤害、抢劫、强奸案件数据对该方法进行验证。1)针对暴力犯罪随机性强所导致的热点难识别问题,提出应用于暴力犯罪的时空热点分析方法。对于时间热点探测,该方法利用四格点插值对时间数据从多个维度进行统计,呈现出效果明显的时间热点图。对于空间热点探测,该方法遵循从整体到局部的原则,采用核密度估计和以网格为单元的Gi*热点分析对照进行热点识别。基于某大型城市(B市)内故意伤害、抢劫、强奸犯罪数据,运用该方法对三种典型暴力犯罪进行热点分析,分析犯罪热点中的环境特征,并基于B市人口数据进一步挖掘人口因素与空间热点之间的关系,给公安机关的预防工作提供决策支持。2)针对暴力犯罪随机性强所导致的影响因素复杂问题,为了扩展风险要素分析的维度,全面分析犯罪热点中的风险因素,提出基于词云分析的风险要素挖掘方法。该方法利用词云分析技术,将业务经验与实际数据相结合,可以实时,直观的进行暴力犯罪风险分析。3)针对暴力犯罪后果严重性的特点,为了分析时空热点、风险要素对案件后果程度的影响关系,提出基于机器学习的后果分析方法。该方法首先对案件中受害人和被害人的数据进行预处理,然后通过特征衍生将时空热点和风险要素转化为新特征、特征分类提高模型的精准度,选择SVM、K-邻近、随机深林、GBDT、XGBoost等经典算法进行模型训练,比较挑选最优模型,并基于最优模型特征进行特征重要度排序,分析时空热点和风险要素对后果程度的影响。上述方法能够较好地应用于暴力犯罪的时空热点分析与风险分析中,能够较为准确地识别出犯罪时空热点,挖掘出犯罪热点中的风险要素,并实现对案件后果等级的预测。因此利用该方法可以为公安机关的暴力犯罪风险防控提供技术与决策支持。
面向考古遗址文本的时空信息提取与分析
这是一篇关于考古遗址,考古文本,信息提取,深度学习,时空分析的论文, 主要内容为考古遗址是古人类生产和生活活动场所的遗留或遗迹,蕴藏着古代人类的社会生活和文明发展规律。考古遗址数据形式多种多样,蕴含着丰富的考古信息与知识。作为记录考古遗址信息的重要载体——各类考古文本资料,记录了遗址的详细信息,如遗址名称及其地理位置、历史年代等,成为考古研究与分析工作的重要数据来源。随着互联网的发展,考古信息化进程不断向前推进,记录考古遗址信息的网络文档的数量也在不断增加,但是信息过载、分散现象较严重,迫切需要对考古信息进行整合利用、挖掘其中关键有效的考古知识。而传统地依靠人工从浩繁的文献中识别获取遗址信息的方式存在耗时长、效率低等弊端,对于大量网络文本数据的信息抽取并不适用。近年来,在计算机和互联网地推动下,人工智能技术日益成熟,知识图谱技术得到广泛关注,深度学习与自然语言处理相结合的信息抽取技术在各研究领域得到广泛应用。信息抽取技术,从大量非结构化的文本数据中快速自动地识别获取目标信息,提高了文本信息的获取效率,为考古遗址文本的时空信息提取提供了新的思路和方法。通过信息抽取技术从考古遗址文本中自动获取遗址时空信息,为实现考古知识图谱的构建及考古知识的关联与融合奠定基础。考古遗址的时空分布与自然环境因素息息相关,在自然环境的影响下,遗址的时空分布呈现一定的空间分布特征规律。基于考古遗址时空数据,可以通过GIS空间分析方法探索分析遗址时空分布特征与自然环境因子的关系。本文面向考古遗址网络文本数据,主要完成了以下几部分研究内容:(1)获取了考古遗址网络文本数据,分析了考古遗址文本内容特征、时间信息特征以及空间信息特征,研究和制定了面向考古遗址文本信息抽取的特征提取规则,为获取完整的遗址时空信息提供进一步指导。(2)基于深度学习方法,构建了时空-语义关联的考古遗址信息提取模型,实现了考古遗址文本的信息抽取,包括考古遗址的命名实体识别模型及实体关系抽取模型,并在特征提取规则的指导下完成对遗址时空信息的筛选与统计。(3)在信息抽取结果的基础上从宏观角度对全国旧石器至清代的考古遗址的时空特征进行分析,探索发现遗址的时空分布特征规律及自然环境因子对遗址分布的影响。本文基于构建的深度学习模型,对考古遗址文本的时空信息进行提取,提高了考古遗址文本时空数据获取的效率,实现了考古遗址时空信息的语义关联,为考古知识图谱的构建奠定了基础。本文对遗址的自然环境因素分布特征的分析研究,探索发现在自然环境因素作用下的遗址时空分布特征规律,对于推进考古研究和保护工作具有积极的意义。本文的研究促进了对我国悠久文明历史和宝贵价值的认识,体现了中华文明的精神追求,是对于提升考古研究水平以及创新能力的一次尝试。
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