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Coding and Paper Letter(五十三)

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Paper:

1.Spatiotemporal evolution of urban agglomerations in four major bay areas of US, China and Japan from 1987 to 2017: Evidence from remote sensing images/1987年至2017年美國,中國和日本四個主要海灣地區城市群的時空演變:來自遙感影像的證據

作為具有強大城市化的主要城市群,全球海灣地區很少被發現,並且在其城市擴張的時空演變方面進行了詳細比較。在這項工作中,應用了一個框架來檢測和比較四個主要海灣地區的城市群的時空演變:美國的舊金山灣區和紐約灣區,日本的東京灣區和廣東省-中國香港-澳門(GHM)灣區。利用1987,1997,2007和2017年的Landsat影像,利用面向物件支援向量機(O-SVM)分類方法推匯出4個城市海灣區域,採用多尺度空間分析方法對景觀特徵進行檢測。和城市擴張的增長型別。結果表明:(1)O-SVM分類方法在城市區域提取中具有較高的準確性,特別是對大尺度影象進行分類; (2)1987年至2017年舊金山灣區,紐約灣區,東京灣區和GHM灣區的市區分別相應年均增長1.60%,1.52%,1.18%和8.82%; (3)GHM灣區在四個海灣地區的擴張面積和比例最大; (4)舊金山灣區和紐約灣區先後形成多核帶模型,東京灣區和GHM灣區分別形成多核扇形模型和三角形帶狀擴張模式; (5)這些海灣地區的城市擴張空間格局從邊遠擴張到邊緣擴張和填充,其中東京灣區和紐約灣區經歷了最大的填充增長,舊金山灣區緊隨其後其後;所有人都領先於GHM灣區。這些結果將有助於這些海灣地區的理解和可持續發展。基於Landsat影像長時間序列的城市群擴張時空演變,幾個海灣城市群的對比研究,當前世界範圍內,海灣城市群幾乎都是經濟最發達地區。總結了不同區域城市擴張。方法學上,O-SVM結合景觀的分析方法也是一個比較有意思的點。

2.Rodents and satellites: Predicting mice abundance and distribution with Sentinel-2 data/齧齒動物和衛星:用Sentinel-2資料預測小鼠的丰度和分佈

遙感資料廣泛用於許多生態應用。最近由歐洲空間局(ESA)發射的Sentinel-2衛星(S2 A和B)在免費提供的遙感光學資料中提供了目前最佳的重訪時間,空間和光譜解析度。在這項研究中,我們探索了S2增強光譜和空間解析度的潛力,以解釋和預測小鼠在農業生態系統邊界棲息地的丰度和分佈。我們比較了來自S2和Landsat 8(L8)影象的不同植被和水指數的預測能力。我們的分析顯示,小鼠丰度的最佳預測因子是L8衍生的增強植被指數(EVI)。然而,基於S2的指數優於從L8波段計算的指數,用於同時估計小鼠捕獲和小鼠分佈模型的指數。此外,包括S2紅邊帶的指數是整體中兩種最常見齧齒動物物種分佈的最佳預測因子。當選擇感測器和植被變數以包含在更復雜的模型中時,本研究的結果可用作指導,旨在預測各種媒介傳播疾病的分佈和風險,尤其是其他農業景觀中的齧齒動物。基於Sentinel-2衛星來預測相關的植被和水體指數,從而用於小鼠的物種分佈模型估計。將遙感指數和物種分佈模型連線起來,同時未來的研究有可能針對這些物種分佈模型,預測物種作為媒介傳播疾病的分佈和風險。Sentinel-2衛星將在未來的研究中大放異彩。

3.Air pollution characteristics and their relationship with emissions and meteorology in the Yangtze River Delta region during 2014–2016/2014-2016年長江三角洲地區大氣汙染特徵及其與排放和氣象的關係

隨著經濟的快速增長和城市化,中國的長江三角洲地區經歷了嚴重的空氣汙染挑戰。在這項研究中,我們分析了2014-2016年長三角地區的空氣汙染特徵及其與排放和氣象的關係。近年來,除O3外,所有空氣汙染物的濃度均下降。在空間上,長江三角洲地區的PM2.5,PM10,SO2和CO濃度較高,而中部YRD地區的NO2和O3濃度較高。根據未達標天數(即空氣質量指數大於100的天數),PM2.5是長三角地區空氣汙染的最大貢獻者,其次是O3,PM10和NO2。然而,顆粒物汙染逐漸減少,而O3汙染惡化。氣象條件主要影響汙染物濃度的日常變化。 PM2.5濃度與風速呈負相關,而O3濃度與溫度呈正相關,與相對溼度呈負相關。近年來空氣質量的改善主要歸功於減排。 2014 - 2016年,長三角地區PM2.5,PM10,SO2,NOx,CO,NH3和揮發性有機化合物(VOC)排放分別減少26.3%,29.2%,32.4%,8.1%,15.9%,4.5 %和0.3%。區域運輸也造成了空氣汙染。在區域霧霾時期,華北和華東地區的汙染物加劇了長三角地區的汙染。我們的研究結果表明,減排和區域聯合預防和控制有助於改善長三角地區的空氣質量。長三角區域空氣汙染物的研究及與氣象、VOC排放的關係,結論上看比較平淡。

4.GRUN: An observations-based global gridded runoff dataset from 1902 to 2014/GRUN:從1902年到2014年的基於觀測的全球網格化徑流資料集

淡水資源具有很高的社會相關性,瞭解其過去的變化對於當前和未來氣候變化背景下的水資源管理至關重要。該研究引入了1902年至2014年期間全球網格化的徑流月度重建。原位流量觀測用於訓練機器學習演算法,該演算法根據大氣再分析中的前期降水和溫度預測月徑流量。通過交叉驗證評估這種重建的準確性,並與大型河流流域的獨立放電觀測結果進行比較。與13個最先進的全球水文模型徑流模擬的集合相比,所呈現的資料集在流量觀測方面平均更好地達成一致。我們估計全球長期平均徑流量為37419km³每年,與先前的評估一致。在資料覆蓋範圍有限的地區,重建的時間覆蓋範圍提供了前所未有的徑流變異特徵,使其成為大規模水文氣候過程研究,水資源評估以及評估和改進現有資源的理想候選者。水文模型。本文最後以示例應用為例,促進了解全球淡水動力學,年際變率,乾旱傳播以及徑流對大氣遙相關的響應。 GRUN資料集可從ETHZ Research Collection獲得,網址為https://doi.org/10.3929/ethz-b-000324386(Ghiggi等,2019)。全球網格化徑流資料,水資源或者水安全相關資料在當前也是很重要的生態問題。基於機器學習演算法和再分析資料的徑流月度重建資料將為區域水資源評估提供科學依據。

5.Persistent growth of anthropogenic NMVOC emissions in China during 1990–2017: dynamics, speciation, and ozone formation potentials/1990 - 2017年中國人為NMVOC排放持續增長:動態,物種形成和臭氧形成潛力

非甲烷揮發性有機化合物(NMVOC)是重要的臭氧和二次有機氣溶膠前體,在對流層化學中起著重要作用。在這項工作中,我們使用自下而上的排放清單框架估算了1990 - 2017年中國人為來源的NMVOC總排放量,並調查了趨勢背後的主要驅動因素。我們發現,由於活動率的急劇增長和缺乏有效的控制措施,中國的人為NMVOC排放量自1990年以來不斷增加。我們估計,中國的人為NMVOC排放量從1990年的9.76 Tg增加到2017年的28.5 Tg,主要是由於工業部門和溶劑使用的持續增長。與此同時,住宅和運輸行業的排放量在2005年後下降,部分抵消了總排放量的增加。在1990 - 2017年期間,烷烴,烯烴,炔烴,芳烴,含氧VOC(OVOC)和其他物種的基於質量的排放分別增加了274%,88%,4%,387%,91%和231%。隨著NMVOC總排放量的增長,相應的臭氧形成潛力(OFP)從1990年的38.2 Tg-O3增加到2017年的99.7 Tg-O3。我們估計芳烴佔OFP總量的最大份額(43%),其次由烯烴(37%)和OVOC(10%)組成。中國的NMVOC排放增長主要受到2000年以前運輸部門的推動,而工業部門和溶劑使用在2000 - 2010年期間主導了排放增長。 2010年以後,儘管工業部門和溶劑使用的排放量持續增長,但對住宅爐灶運輸和燃料轉換的嚴格控制措施已經成功地減緩了增長趨勢,特別是自2013年中國實施清潔空氣行動以來。 2013 - 2017年中國空氣汙染物的其他標準(如二氧化硫,氮氧化物和初級PM)大排放減少,NMVOC排放和OFP相對平緩的趨勢表明缺乏有效的控制措施,這可能有助於增加在同一時期的臭氧。鑑於它們對排放和OFP的高貢獻,應制定針對溶劑使用和工業來源的定製控制措施,並應設計協同控制策略以同時減輕PM2.5和臭氧汙染。討論NMVOC排放造成的空氣汙染問題,整體來說NMVOC是一個很重要的空氣汙染源來源,但是2013年的汙染控制標準提出後,PM,二氧化硫,氮氧化物排放減少較多,但是未來臭氧可能將在一段時間內成為空氣汙染的主要汙染物。

6.Estimation of Cargo Handling Capacity of Coastal Ports in China Based on Panel Model and DMSP-OLS Nighttime Light Data/基於面板模型和DMSP-OLS夜間光資料的中國沿海港口貨物吞吐量估算

港口的貨物處理能力是港口規模最基本,最重要的指標。該研究基於DMSP-OLS夜間燈光資料和麵板模型,試圖利用衛星遙感估算中國28個沿海港口的貨物處理能力。該研究證實,DMSP-OLS夜間燈光資料與港口貨物處理能力之間存在非常密切的關聯。基於這種相關性,建立了面板資料模型,用於基於遙感的港口和港口群規模貨物處理能力估算。測試結果證實,夜間燈光資料可用於準確估算中國港口的貨物處理能力,特別是長江三角洲港口集團,珠江三角洲港口集團,東南沿海港口集團和西南沿海港口集團所擁有的貨物處理能力。巨大的貨物處理能力。該模型的高精度表明,遙感分析方法可以在一定程度上彌補統計資料的不足,有助於科學分析沿海港口的時空動態變化,為港口決策提供有力依據。開發,更重要的是為長期缺乏貨物處理能力統計資料的地區提供了一種方便的估算方法。用夜間燈光影像估算港口吞吐量,夜間燈光遙感影像本身在社會經濟資料上就有很好的相關性,用於港口評估也是非常有意思的研究。

7.Air pollution lowers Chinese urbanites’ expressed happiness on social media/空氣汙染降低了中國城市居民在社交媒體上表達的快樂

中國高水平的空氣汙染可能導致城市人口報告低水平的幸福。為了測試這一說法,我們根據中國最大的微博平臺新浪微博上2.1億條地理標記推文內容的情緒構建了每日城市級表達幸福指標,並研究了其相對於每日當地空氣質量指數的動態和PM2.5濃度(直徑等於或小於2.5微米的細顆粒物,是中國城市中最突出的空氣汙染物)。利用2014年144箇中國城市的逐日資料,我們結果表示,平均來說,PM2.5濃度(或空氣質量指數)的一個標準差增加與幸福指數的0.043(或0.046)標準差減少相關聯。人們在週末,假日和極端天氣條件下遭受更多的不愉快。女性和最乾淨,最髒的城市居民表達的幸福感對空氣汙染更為敏感。社交媒體資料為中國政府提供了關於生活質量提高的實時反饋意見。發表於Nature Human Behaviour的一篇雄文,最近有多個媒體已經報道過。非常不錯的研究,基於社交媒體地理學與空氣汙染的相關研究。典型的地理大資料和空氣汙染方面的案例研究。

8.FeaturEyeTrack: automatic matching of eye tracking data with map features on interactive maps/FeaturEyeTrack:眼動追蹤資料與互動式地圖上的地圖特徵的自動匹配

地圖閱讀是一項視覺任務,可以在個人和不同特徵的地圖之間產生很大差異。諸如在地圖上檢視資訊的位置,時間,長度和順序等方面可以揭示地圖設計過程和更好地理解地圖使用者的認知過程的有價值的見解。與靜態地圖相反,在文獻中報告了許多眼動追蹤研究,但是在互動式地圖上跟蹤和分析視覺注意力的既定方法仍然缺失。在本文中,我們提出了一個名為FeaturEyeTrack的框架,該框架允許在與數字互動式地圖互動期間自動記錄已檢查的製圖特徵以及滑鼠輸入。特別是,FeaturEyeTrack的新穎之處在於凝視與當前地圖視覺化的向量模型的匹配,因此能夠進行非常詳細的分析而無需手動註釋。此外,我們通過互動式製圖網路地圖上的案例研究,證明了這種方法在手工作業,細節水平和有效性方面的優勢,與最先進的方法相比。蘇黎世聯邦理工學院眼動追蹤實驗室的成果,關注人們在地圖閱讀方面的感觀研究。在人機互動時代一個更人性化,也更多針對人設計的地圖研究。

9.Representation of biodiversity and ecosystem services in East Africa's protected area network/在東非的保護區網路中代表生物多樣性和生態系統服務

人類活動的急劇增加嚴重威脅著支撐人類福祉的生物多樣性和生命支援服務。保護生態系統服務(ES)的重點更加突出,使人們的利益和生物多樣性保護更加一致。在這項研究中,我們使用物種豐富度作為生物多樣性的替代物,並繪製了東非的關鍵ES,其目的是評估生物多樣性與ES之間的空間一致性,並評估當前保護區(PAs)生物多樣性和ESs網路的代表性。結果表明,保護區很好地代表了物種豐富度和調節服務,但在提供服務方面的代表性不足。 PA網路佔東非陸地面積的10.96%,佔脊椎動物和植物物種保護優先順序的20.62-26.37%。它包括超過16.23%的三個監管服務的優先領域,但分別只有6.17%和5.22%的作物和畜牧業生產。物種豐富度和調節服務之間存在很強的相關性和高度重疊,尤其是碳儲存,水產量和植物。因此,我們認為,為保護生物多樣性而採取的行動也將保護某些ES,這反過來將為保護生物多樣性創造新的激勵和資金來源。總體而言,我們的結果具有廣泛的政策影響,可用於優化東非生物多樣性和多種ES的保護戰略。傅伯傑院士團隊的研究,針對生態系統服務的探究,生物多樣性與生態系統服務的關係。從結果上看,結論是二者相互促進,另外是針對非洲地區的研究。

10.Capturing Spatiotemporal Dynamics in Computational Modeling/在計算建模中捕獲時空動態變化

我們生活在一個充滿活力的世界中,包括在自然環境以及人類社會中不同位置的不同型別的變化。現代感測技術,位置感知技術和移動技術使得以高空間和時間粒度以及可承受的成本收集時空跟蹤資料變得可行。結合強大的資訊和通訊技術,我們現在擁有更好的資料和計算平臺,可以進行時空動態的計算建模。研究人員試圖更好地瞭解各種時空動態,以預測或甚至控制某些現象的未來變化。表示時空動態的簡單方法是通過將時間(t)新增到每個特徵的空間維度(x,y,z)。然而,現實世界中的時空動態比描述特徵在給定時間的位置的(x,y,z,t)的簡單表示更復雜。本文介紹了為時空動態計算建模提供基礎的選定概念,計算建模方法和示例應用程式。我們還指出了為什麼時空動態研究對地理資訊系統(GIS)和地理資訊科學(GIScience)很重要,特別是從時間GIS的角度來看。蕭世倫老師和葉信嶽老師編寫的書籍,關於時空動態建模方面的介紹。

11.A global dataset of CO2 emissions and ancillary data related to emissions for 343 cities/343個城市的二氧化碳排放和與排放有關的輔助資料的全球資料集

我們為343個城市提供了人為二氧化碳(CO2)排放的全球資料集。該資料集以CDP(187個城市,少數發展中國家),波恩地方氣候行動和報告中心(73個城市,主要是發展中國家)的資料和北京大學(中國83個城市)收集的資料為基礎。 CDP資料由城市自行報告,我們應用質量控制程式,記錄了排放型別和使用的報告方法,並對二氧化碳排放量與其他溫室氣體排放量進行了修正。此外,從其他資料集(例如社會經濟和交通指數)或計算(氣候指數,城市面積擴充套件)收集一組對二氧化碳排放具有直接或潛在間接影響的輔助資料,然後與排放資料相結合。我們對獨立資料集應用了多個質量控制和驗證比較。這裡提供的資料集並不是全面的,也不是一般城市的代表性樣本,因為城市的選擇是基於自我報告而不是設計的抽樣程式。發表於Scientific Data的一篇資料論文,全球343個城市的人為二氧化碳排放資料。類似於眾包資料,也對比了精度。可以用於城市研究分析。

12.Carbon monoxide isotopic measurements in Indianapolis constrain urban source isotopic signatures and support mobile fossil fuel emissions as the dominant wintertime CO source/印第安納波利斯的一氧化碳同位素測量限制了城市源同位素特徵,並支援移動化石燃料排放作為主要的冬季CO源

我們在2013-14和2014-15冬季在美國印第安納波利斯及其周邊的高塔取樣點提供了空氣中CO摩爾分數和CO穩定同位素(δ13CO和δC18O)的測量結果。位於城市上風的塔用於定量去除背景CO訊號,允許對城市CO源進行第一次明確的同位素表徵,得到13CO為-27.7±0.5‰VPDB和C18O為17.7±1.1‰VSMOW 。我們使用塔同位素測量,有限交通研究的結果以及大氣反應率來檢查不同來源對印第安納波利斯CO預算的貢獻。我們的結果與先前的研究結果一致,即交通排放是主要來源,這表明印第安納波利斯冬季全部CO排放量的貢獻率為96%或更高。我們的結果也與假設一致,即沒有功能催化系統的一小部分車輛的排放主導印第安納波利斯CO預算。基於塔同位素分析一氧化碳排放來源,尤其是交通排放方面的。大氣汙染排放的源解析工作。

13.Long-term urban carbon dioxide observations reveal spatial and temporal dynamics related to urban characteristics and growth/長期的城市二氧化碳觀測揭示了與城市特徵和增長相關的空間和時間動態

城市是二氧化碳排放的集中區域,已成為減緩行動政策的焦點。然而,適合於隨時間評估城市排放的大氣測量網路是稀缺的。在這裡,我們提供了一個獨特的長期(十年)記錄,來自猶他州大都市鹽湖谷的五個地點的CO2摩爾分數。我們研究了當地排放和氣象條件導致的“過剩”CO2背景條件。我們將二氧化碳趨勢歸因於排放的變化,因為我們沒有發現大氣混合代理的長期趨勢。城市型別出現了三種截然不同的二氧化碳趨勢:住宅工業現場的負面趨勢,郊區快速增長所包圍的場地的積極趨勢,以及已建成,住宅和商業城市核心的多個場所的相對恆定的二氧化碳排放時間。對不同地點的大氣足跡內的人口進行分析後發現,影響觀測到的二氧化碳的人口增長大致相等,這意味著與二氧化碳排放的非線性關係:經歷郊區發展的農村地區人口增長與排放增加有關,而發達城市的人口增長核心與穩定的排放有關。四個最先進的全球規模排放清單也與整個城市的人口密度呈非線性關係;然而,與我們的觀察結果相反,隨著時間的推移,它們都具有幾乎恆定的排放。我們的研究結果表明,城市二氧化碳排放的年代際尺度變化可通過監測網路檢測到,並構成評估排放清單和城市碳迴圈研究的有效方法。發表於PNAS的一篇文章,長期城市二氧化碳觀測資料顯示出了對應的二氧化碳年際變化,城市是當前減緩氣候變化和低碳發展的核心,長期觀測也是定量研究城市,為政策提供科學依據的關鍵之一。這一塊將成為未來城市研究的重要一點。

14.The Relationships between PM2.5 and Meteorological Factors in China: Seasonal and Regional Variations/PM2.5與中國氣象因子的關係:季節和區域變化

PM2.5與氣象因子之間的相互作用在空氣汙染分析中起著至關重要的作用。然而,之前研究PM2.5濃度與氣象條件之間關係的研究主要侷限於某個城市或地區,而且整個中國的相關性仍不清楚。空間和季節變化是否退出值得進一步研究。本研究調查了2013年2月至2014年11月中國74個主要城市PM2.5濃度與氣象因子之間的關係,為季節,年份,城市和區域尺度連續22個月,空間和季節變化進行了分析。氣象因素是相對溼度(RH),溫度(TEM),風速(WS)和大氣壓(PS)。我們發現它們與PM2.5的關係的空間和季節變化確實存在。在空間上,RH與華北和烏魯木齊的PM2.5濃度呈正相關,但在中國其他地區,這種關係變為負面。 WS與海南島的PM2.5呈負相關。 PS與東北和中南地區的PM2.5濃度呈顯著正相關,而在其他地區則相關性較弱。季節性地,冬季和春季PM2.5濃度與RH之間的正相關性較強。透射電鏡在秋季與PM2.5呈負相關關係,冬季相反。 PS在秋季與PM2.5的相關性高於其他季節。我們的研究從空間和季節變化的角度研究了PM2.5與氣象因子之間的關係,PM2.5與氣象因子之間關係的結論比以前更加全面和精確。全國尺度上的PM2.5和氣象資料資料研究,研究其時空變異性,主要給全國尺度上的PM2.5氣象資料建模研究提供了一些研究基礎。

15.Drought-Induced Carbon and Water Use Efficiency Responses in Dryland Vegetation of Northern China/中國北方旱地植被幹旱誘發的碳水分利用效率響應

鑑於全球變暖的背景和極端氣候事件頻率的增加,科學家,政府和公眾對乾旱發生及其影響提出了擔憂,特別是在乾旱和半乾旱地區。本文基於12年衛星乾旱嚴重程度指數(DSI)資料,確定了中國北方地區森林和草原地區的乾旱狀況。通過探索其與DSI的相關性,還研究了乾旱對旱地植被在碳利用效率(CUE)和水分利用效率(WUE)方面的影響。結果表明,49.90%的森林和草地在此期間呈現乾燥趨勢。最嚴重的乾旱發生在2001年。總的來說,研究區域的大多數森林在12年期間經歷了接近正常和潮溼的條件。然而,2006年後草原經歷了廣泛乾旱。森林CUE值顯示從2000年到2011年波動增加,而草地CUE在此期間保持穩定。相比之下,由於淨初級生產力(NPP)和蒸發蒸騰(ET)的增加,森林和草原地區的WUE增加。與草地面積相比,森林面積的CUE和WUE值對乾旱更敏感。相關性分析表明,與CUE和WUE顯著相關的DSI面積分別為17.24和10.37%的植被區域。總體而言,旱地森林的碳和水使用受乾旱的影響大於乾旱草原。研究旱地森林的碳水使用效率。事實上這二者存在較大的相互作用,並且容易造成不同的植被生長狀況,事實上在面對這樣的研究,需要系統綜合考慮二者的相互作用,當前的研究似乎對這一塊涉及較少。

16.Thermal impacts of greenery, water, and impervious structures in Beijing's Olympic area: A spatial regression approach/北京奧運區綠化,水和不透水結構的熱影響:空間迴歸方法

本文利用不同的統計模型,Landsat 8遙感得到的地表溫度(LST)和1 m的土地利用資料,探討了北京奧林匹克區城市熱島(UHI)的城市土地利用決定因素。高解析度影象。通過不同大小的網格捕獲資料。空間迴歸對於捕獲相鄰效應是必要的,特別是當網格單元很小時。草,樹木,水體和陰影對LST都有顯著和負面影響,而建築物,道路和其他不透水錶面都具有顯著和積極的影響。結果還表明草,樹木和水具有顯著的非線性和相互作用效應,特別是當網格單元尺寸較小(60m-90m)時。發現樹木是LST最重要的預測因子。當網格小於180米時,間接影響大於直接影響,而較大網格則相反。由於其強大的效能(R方範圍從0.839到0.970),這些模型可用於預測土地利用變化對UHI的影響,並可用作城市規劃的工具。最後,廣泛的不確定性和靈敏度分析表明,模型在輸入資料精度和估計係數精度方面都非常可靠。研究地表溫度與土地利用關係的尺度效應,多尺度多網格分析。有一些比較有意思的結論。並且考慮了直接和間接作用。

17.Stable classification with limited sample: transferring a 30-m resolution sample set collected in 2015 to mapping 10-m resolution global land cover in 2017/樣本數量有限的穩定分類:將2015年收集的30米解析度樣本集轉移到2017年的10米解析度全球土地覆蓋圖

清華大學宮鵬老師團隊最近很火的成果,關於全球10m尺度的土地覆被圖。利用原來30m解析度的樣本轉移到Sentinel 2衛星上,利用隨機森林製作的10m尺度土地覆被圖,發表的文章形式是短評。在當前GEE火熱的研究背景下,10m的土地覆被圖也是提供精細化城市研究的基礎資料。可以說是研究者的福音。

18.Population Mapping with Multisensor Remote Sensing Images and Point-Of-Interest Data/基於多感測器遙感影像和興趣點資料的人口製圖

精細解析度人口分佈對映對於許多目的是必要的,由於隱私,聚合過的人口普查資料無法滿足這些目的。許多方法利用與人口密度相關的輔助資料,例如夜間燈光影象和土地利用,將人口從人口普查重新分配到更精細的單位。然而,在先前的人口建模研究中使用的大多數輔助資料都是環境資料,這些資料只能提供有限的能力來幫助人口重新分配。具有地理資訊的社會感測資料,例如興趣點(POI),正在成為城市研究的一種新型輔助資料。這項研究作為一項新生嘗試,將POI和多感測器遙感資料結合到新的輔助資料中,以幫助中國浙江省以250米的解析度從人口普查到網格單元重新分配人口。通過將它們與WorldPop進行比較來評估結果的準確性。結果表明,我們的方法重新分配了比WorldPop更少錯誤的人口,特別是在人口密度的極端情況下。在這項研究中開發的方法 - 將POI與多感測器遙感資料相結合,將人口重新分配到更精細的空間單位 - 在大資料時代具有相當大的潛力,大資料社會感測資料越來越多地被收集並變得可用。新興的POI資料結合到人口製圖當中的一個研究範例,事實上大約在去年還前年柳林老師團隊也有篇類似的中文成果,是基於30 m解析度和隨機森林的人口製圖。當然未來的新興大資料用於更多的人口製圖可能是未來的一個重要大資料應用,也值得關注。

19.SBDM v1.0: A scaling-based discretization method for the Geographical Detector Model/SBDM v1.0:地理探測器模型的基於縮放的離散化方法

地理探測器模型(GDM)可用於評估潛在環境因素與響應變數之間的親和力。如果輸入的環境因素是連續的,則應用GDM的第一步是使用適當的離散化方法將連續變數離散化為類別層。許多一維離散化方法已被任意地應用於GDM,但未能獲得最佳的環境因素層,導致模型輸出不準確。在本文中,我們提出基於縮放的離散化方法(SBDM)作為一種新的離散化方法,可用於獲得GDM的最優層。 SBDM通過放大和縮小過程將決定因素的功率作為標準函式來獲得最佳離散化。該軟體通過兩個案例研究進行了測試:(1)通過SBDM對河道的距離進行離散化,以揭示河流對毛烏素沙地(中國北部)沙地覆蓋率的影響。與先驗知識離散化方法的結果相比,SBDM獲得了更準確的河流對沙覆蓋率影響的資訊。 (2)利用SBDM對七個環境因子進行離散化,以檢測這些因素與中國西北地區新疆NDVI空間格局之間的潛在聯絡。然後我們將來自SBDM的q值與來自四種常用的一維離散化方法的值進行比較,證明了對於所有考慮因素,SBDM獲得比其他方法更大的q值。總的來說,SBDM為資料離散化提供了一種新方法,可以準確地揭示控制因素和響應變數之間的關係。地理探測器環境因素離散化方法的研究,這是對地理探測器進一步應用的重要探究,筆者在2018年R語言會議的報告上也提過該模型的不確定性,其中就包括這個部分,因此,離散化方式對於結果的影響是很大的,其次如何選擇合適的離散化方式也將成為一個未來研究的重點。當然這篇文章提供了一個樣例方法,值得關注。

20.Real-Time Forecasting of Hand-Foot-and-Mouth Disease Outbreaks using the Integrating Compartment Model and Assimilation Filtering/使用積分室和同化過濾整合模型實時預測手足口病爆發

手足口病(HFMD)是一種高度傳染性的病毒感染,實時預測手足口病的爆發將有助於及時實施適當的控制措施。通過整合易感暴露感染恢復(SEIR)模型和集合卡爾曼濾波(EnKF)同化方法,我們開發了一個積分室和同化過濾整合模型,用於手足口病的實時預測。當應用於中國北京2008-11年收集的手足口病暴發資料時,我們的模型成功預測了峰值實際到達前三週爆發的高峰期,預計最大感染率為85%或更高。率。此外,顯性病毒型別腸病毒71(EV-71)和柯薩奇病毒A16(CV-A16)可能解釋觀察到的HFMD傳播和恢復的不同模式。這項研究的結果可用於告知負責公共衛生管理的機構在手足口病爆發季節期間為疾病控制工作量身定製的策略。關於傳染病的疫情預測,探究疾病爆發的過程以及峰值對於控制疾病有很大好處,這是一個很值得繼續研究的主題。

21.Digital Soil Mapping Using SoilGrids and National Soil Data in Cameroon/喀麥隆使用SoilGrids與國家土壤資料的數字土壤製圖

本研究使用來自喀麥隆國家土壤剖面資料彙編的點資料以及代表土壤形成因子的一組協變數來評估SoilGrids作為預測因子。 為喀麥隆土壤資料庫(Camsadat 0.1)的準備工作付出了很多努力。 我們在標準的GlobalSoilMap深度預測了測試區域(喀麥隆北部地區)250m解析度的土壤有機碳和粘土含量。 隨機森林迴歸提供了適合R2的模型,最高可達0.59。 包含SoilGrids作為額外的協變數可以略微改善預測,R2高達0.61。喀麥隆地區土壤數字製圖,基於SoilGrids(一套國際土壤資料)和國家土壤剖面資料,基於隨機森林的方法。該成果是在2017年莫斯科舉行的世界土壤會議上的報告。

22.A Spatiotemporal Analysis of Schistosomiasis in Hunan Province, China/中國湖南省血吸蟲病的時空分析

根據最近在縣鄉一級收集的年度寄生蟲學資料,本文提出了一個地理資訊系統環境下湖南省2001〜2015年血吸蟲病傳播風險的多尺度時空分析。 研究表明,2001年後,湖南省日本血吸蟲感染的發病率和患病率均有所下降。空間自相關分析表明,日本血吸蟲感染的空間聚類存在,隨著時間的推移,空間聚類呈增長趨勢。 確定高風險區域(熱點)有助於找到未來實施控制戰略的優先領域。 該研究表明了空間尺度在公共衛生研究中的重要性。研究了血吸蟲病的時空分佈,尤其是多尺度下的研究,尺度效應在健康地理領域