杜正平
- 作品数：50 被引量：269H指数：12
- 供职机构：中国科学院地理科学与资源研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球自动化与计算机技术农业科学理学更多>>
- 高精度曲面建模:新一代GIS与CAD的核心模块被引量：30
- 2005年
- 在数值实验的基础上,将高精度曲面建模(HPSM)改进为迭代求解微分方程的过程.误差分析 结果表明,改进后的HPSM模型在迭代模拟20次时,其相对误差较TIN模型减小317倍、较Knging模 型减小357倍、较Spline模型减小43倍、较IDW模型减小937倍;其绝对误差较TIN模型减小352倍、 较Kriging模型减小334倍、较Spline模型减小41倍、较IDW模型减小919倍.HPSM精度大幅度提高 的理论根源分析表明:(1)虽然HPSM模型首先需要根据采样数据,运用插值方法计算其数值模拟方程 组的系数矩阵和常数项矩阵,但插值方法的选择并不影响HPSM的模拟精度,只影响HPSM的收敛速 度,好的插值方法,可以减少迭代次数,减少计算量;(2)虽然HPSM在模拟边界时受制于插值方法,但 无论边界有多大振荡,HPSM通过若干次迭代模拟以后,都可以保证区域内部模拟值不再振荡;(3) HPSM只要迭代模拟足够的次数,就可以彻底解决通常数值模拟中的峰值削平现象;(4)数据分辨率几 乎不影响HPSM的模拟精度;(5)采样间距几乎不影响HPSM的模拟精度.HPSM在理论上解决了长期 以来困扰计算机辅助设计系统(CAD)和地理信息系统(GIS)的误差问题及其应用中的多尺度问题.
- 岳天祥杜正平
- 关键词：曲面建模CADGIS计算机辅助设计系统迭代求解迭代次数
- 识别液态和固态水的四波段水指数及其在咸海流域的应用
- 2024年
- 虽然已有许多水指数被运用于咸海和咸海流域的水域面积分析,然而已有研究尚存在很大的不确定性.由于所使用水指数存在水体误识别的问题,导致不同研究得出的结论差异很大.此外,各种研究采用的咸海流域面积也差异很大,流域面积从约1百万km^(2)到2百万km^(2)不等.因此,我们首先界定咸海流域、锡尔河和阿姆河流域以及它们的上、中、下游的边界,然后提出可识别液态水和固态水的四波段指数(ILSW),以解决传统水指数的误别偏差问题.ILSW基于绿色、红色、近红外和热红外波段反射值,是归一化差异水指数(NDWI)和地表温度(LST)的合成.验证结果显示,ILSW水指数在咸海流域的准确性远远超过其他指数.研究结果表明,南咸海的水域面积平均每年缩小963km^(2),而北咸海几乎没有变化;由于气候变暖,咸海流域上游常年冰雪面积有大幅度退缩趋势,阿姆河上游和锡尔河上游常年冰雪的退缩速率分别为年均6233和384km^(2)/a.气候变化和人类活动引起了严重的水亏问题.自20世纪90年代以来,水亏呈增长趋势,平均每年增长3.778亿m^(3).2011~2020年期间,整个咸海流域平均总水亏量为76.967亿m^(3),而锡尔河流域上游(咸海流域的一个组成部分)水盈余量为25.461亿m^(3).研究结果对制定咸海流域可持续发展战略具有重要意义.
- 岳兵陈曦李赛博杜正平John WILSON杨筠慧焦毅蒙黄双燕周成虎
- 关键词：气候变化
- 等高线树构建及高保真DEM构建被引量：5
- 2011年
- 研究正负地貌等高线(含未闭合等高线)的空间关系。首先将未闭合等高线分为完全开放等高线和贴边等高线,分别进行自动闭合处理。然后使用多边形叠加分析的方法判断闭合等高线之间的关系,构建等高线树。通过对等高线树结构的遍历,获取格网点高程值的上下界,将上下界输入到高精度曲面建模区域优化控制方法进行约束优化控制模拟,能保证模拟结果的回放等高线与原始等高线的最大距离不超过一个栅格的宽度。最后对高斯合成曲面和扫描矢量化等高线两个实例进行论证。
- 宋敦江岳天祥杜正平
- 关键词：等高线树
- 融合环境因素的大尺度土壤有机碳空间分布模拟方法
- 本发明公开了融合环境因素的大尺度土壤有机碳空间分布模拟方法，涉及土壤数字土壤制图技术领域。包括以下步骤：(1)将植被类型图和土壤类型图叠加生成植被‑土类单元组合的空间分布图，以建模点统计得到的各植被‑土类单元的土壤有机碳...
- 李启权王昌全高雪松李冰袁大刚岳天祥杜正平史文娇
- 文献传递
- 基于适应性算法的高精度曲面建模方法的优化方法和装置
- 本申请涉及数字数据处理技术领域，提供一种基于适应性算法的高精度曲面建模方法（HASM）的优化方法和装置。根据目标生态环境区域内的采样点，将目标生态环境区域作为计算域；基于采样点所表现出的目标生态环境区域的地形或其他生态环...
- 岳天祥吴晨辰杜正平
- 散乱数据插值的HASM方法被引量：9
- 2007年
- 本文运用高精度曲面建模(HASM)方法,研究了空间散乱数据插值算法,并以陕西咸阳彬县大佛寺煤矿区的实测数据为案例,使用交叉统计检验方法比较分析HASM方法与地理信息系统(GIS)领域中常用传统插值方法的空间插值结果。结果表明,HASM方法具有较高的精度。本文还分析了传统常用插值方法的一些统计结果,得出一些结论,这些结论对于使用常用传统GIS空间插值方法的研究者有很好的参考作用。
- 宋敦江岳天祥龚云杜正平
- 关键词：地理信息系统误差分析
- 高精度曲面建模与实时空间模拟被引量：7
- 2007年
- 为了弥补地理信息系统不能进行实时动态模拟的缺陷,通过QR矩阵分解,将高精度曲面建模HASM4的矩阵表达转换为求解系数矩阵为上三角矩阵和下三角矩阵的两个方程组。在此基础上,实时空间模拟问题被抽象为动态加点问题和动态减点问题,建立了适用于实时模拟的HASM5。数值实验结果表明,HASM5的加点模拟只需要对新采样点形成的矩阵进行矩阵分解;而HASM5的减点模拟只需要取原有矩阵的子矩阵计算即可。
- 岳天祥杜正平宋敦江
- 一种时空协同的高精度曲面建模方法和系统
- 本申请涉及电数字数据处理技术领域，提供了一种时空协同的高精度曲面建模方法和系统。该方法包括：对<I>t</I>时刻目标区域的生态环境要素曲面的偏微分方程组进行有限差分离散，得到第一离散方程组；对目标区域内点<I>（x，y...
- 焦毅蒙岳天祥赵娜杜正平
- 基于高精度曲面建模方法的SRTM空缺插值填补研究被引量：16
- 2010年
- 选择丘陵、高原和高山3种地形,以9个不同空缺面积的SRTM3为研究对象,基于高精度曲面建模方法(HASM)分别使用和不使用辅助数据SRTM30对SRTM3空缺插值填补,并与传统方法(TIN、SPLINE和IDW)的填补精度比较。结果表明,无论是否使用SRTM30,HASM填补精度均高于传统的方法,且在复杂地形区域填补优势较传统的方法高于平坦区域;地形复杂度和空缺面积均影响HASM填补精度,HASM在地形复杂度低且空缺面积小的区域填补精度要优于地形复杂度高且大空缺区域;基于HASM填补小空缺且地形复杂度低的区域,无需使用SRTM30,但大空缺且地形复杂度高的区域需借助SRTM30。
- 陈传法杜正平岳天祥
- 关键词：SRTM插值曲面建模地形
- 中国食物供给能力分析被引量：21
- 2010年
- 从中国各类型生态系统（农田、草地、水域）的实际的食物生产能力出发,结合进出口产品中的食物部分,得出全国实际的食物供给能力,根据食物营养成分表中的转化率,将各类食物折算成人类生存所需的3大营养成分（热量、蛋白质、脂肪）的产量来表示,并利用ArcGIS进行草地和农田食物供给的空间分析。以2004年为例,中国实际食物供给能力为：热量1.601×1015kcal,蛋白质6.163×107 t,脂肪2.717×107 t。其中,中国内陆生态系统实际可供给热量1.454×1015 kcal,蛋白质4.996×107 t,脂肪2.074×107 t,分别达到了陆地生态系统生产潜力的32.46%、38.33%和41.12%,内陆生态系统食物供给还有较大的增长余地。在小康水平下,中国的食物热量、蛋白质、脂肪分别可以供养人口19.12亿,20.84亿和11.03亿人,按照2010年营养目标和2020年全面小康目标,热量和蛋白质的供给已经较为充足,而脂肪的供给有所不足,今后需要注重油脂作物的种植和生产。结果还表明：中国的食物供给能力中,农田占据了绝大部分,不过比例有下降的趋势,从1998年的84.66%,下降到2004年的74.72%;草地和水域生态系统所提供的食物所占比例分别为4.83%~5.80%、6.02%~7.51%,波动较小;净进口食物所占比例逐年增长,1998年仅为4.04%,2004年增加到13.82%。通过平衡模型计算,在温饱、小康、富裕水平下,2004年中国可以供养的人口分别为：15.34亿,15.00亿和14.11亿,这表明,如果能够优化种植结构,合理配置植物性食物向动物性食物转化比例,均衡营养消费结构,中国实际食物供给较为充足。
- 王情岳天祥卢毅敏杜正平辛晓平
- 关键词：食物安全食物营养
