测绘通报

无人机多尺度融合场景下的输电线路地质灾害综合防控研究

钟琴, 刘毅, 王身丽, 石毅, 何相奎, 马立, 杨晓东, 张迪

2025, 0(11): 1-7. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1101

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无人机在输电线路地质灾害隐患综合防控中的应用仍存在场景割裂、数据融合不足及缺乏系统性等问题。本文以受崩塌、滑坡等山区地质灾害威胁的输电线路为对象,针对宏观区域、中观重点及细观局部等多尺度场景,利用垂直、倾斜、贴近等多种摄影测量技术和多尺度场景融合方法,提出了涵盖现场作业、成果生产和成果应用等在内的无人机多尺度融合场景支持下的输电线路地质灾害隐患综合防控技术框架和实施流程,阐明了多方式组合现场作业与多尺度室内融合建模等关键技术方法。将该套技术方法应用于三峡库区某输电线路地质灾害高风险段,支撑了实景三维平台的快速搭建和地质灾害隐患的识别评价、方案设计和形变监测等综合防控需求,证明了适用性。

特高压输电通道地表形变解译及杆塔受损定量评价

李春意, 郭亚星, 丁来中, 崔希民, 郑月松

2025, 0(11): 8-14. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1102

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为探测特高压输电通道地表形变,定量评价杆塔受损状况,本文以163幅Sentinel-1A遥感影像为数据源,采用MT-InSAR技术,对穿越河南省三门峡市的灵绍线与陕武线特高压输电通道地表形变进行了解译,构建了任意时间地表累计沉降计算模型,统一了MT-InSAR和水准两种监测数据的时间基准,通过Kriging插值算法实现了MT-InSAR和水准监测数据的融合;创建了顾及地下采出空间的曲面拟合求参模型,反演了地表沉陷的计算参数;并依据地表最大倾斜指标对输电线路杆塔的稳定性进行了定量评估。结果表明,MT-InSAR技术能够有效探测特高压输电通道地表形变异常区,输电杆塔产生的沉降和倾斜形变与煤矿地下开采紧密相关。将MT-InSAR和水准数据融合能够有效反演地表沉降的计算参数。采煤沉陷区内LS1130号杆塔超过了地表最大倾斜允许值,需要重建;LS1132、LS1134、SW1006、SW1008 4个杆塔最大倾斜形变位于1.45～2.3 mm/m,产生了较大倾斜,应及时加固维修;其余杆塔最大倾斜形变均在1 mm/m以下。研究成果可为输电线路提供安全预警,也可为采煤沉陷区杆塔受损定量评价与治理提供理论和技术依据。

基于多源遥感数据的输电通道森林地上生物量扰动分析

刘海波, 张苏, 荣经国, 常建洋, 杨洲

2025, 0(11): 15-21,39. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1103

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输电通道沿线森林地上生物量(AGB)在维系生态系统稳定性和区域碳循环中至关重要,但目前缺乏对输电通道区域森林AGB潜在空间扰动的定量评估研究。本文以重庆涪陵区两处典型输电通道为研究对象,融合全球生态系统动态调查(GEDI)星载激光雷达、机载AGB、Sentinel-2和航天飞机雷达地形测绘任务(SRTM)等多源遥感数据,构建光斑尺度AGB反演与区域制图框架,并结合缓冲区与垂直剖面分析从整体和局部层面量化通道对森林AGB的影响。结果显示,光斑尺度AGB反演均方根误差(RMSE)为19.36 Mg/hm²,区域尺度AGB制图RMSE为2.04 Mg/hm²;不同缓冲区宽度下内外缓冲区森林AGB差异较小,垂直剖面内森林AGB波动小于5 Mg/hm²。总体而言,输电通道对森林AGB未造成显著扰动,AGB空间差异主要由不同自然条件下的空间异质性引起。

基于GPS与单目SLAM紧耦合的输电通道正射影像图实时与事后生成方法

陈静川, 包若愚, 罗超玮, 刘雪丹, 邓百川, 雷明

2025, 0(11): 22-26,33. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1104

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在遇到洪水、火灾、泥石流等应急情况时,快速查明输电通道灾情是电网自然灾害应急处置的首要任务。然而,传统的正射影像生成技术无法满足应急的实时性需求,且基于现有技术对于长带状输电通道实时生成正射影像方法的研究相对较少,缺乏系统性的解决方案。本文提出了一种基于GPS与单目SLAM紧耦合的技术方法,通过给SLAM系统增加真实地理信息尺度和位姿,并采用局部和全局优化改进算法,解决了传统拼接算法中的误差累积问题。利用动态Delaunay三角化和正射校正算法,并针对输电线路长带状的特点,采用实时与事后相结合的正射影像生成策略,优化视频拼接流程,确保生成的影像具有实时性和较高的分辨率。消融试验表明,利用本文提出的系统性解决方案生成的模型,有效减少了正射影像图中的边缘尖刺、空洞和影像扭曲等现象,效果优于单一SLAM模型。相较于传统的Pix4D软件,本文方法在相同条件下,事后正射影像生成效率提升了34.64倍,正射影像图完整性提升了70.59个百分点。

高光谱(GF-5)与多光谱影像在冈底斯成矿带的蚀变信息提取

刘星宇, 邱春霞

2025, 0(11): 27-33. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1105

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围岩蚀变是热液矿床成矿作用的重要标志,是矿产勘查的关键指示信息。随着遥感技术的发展,多光谱影像在矿物识别和岩性填图中得到广泛应用,而高光谱影像因具有更强的地物识别能力而备受关注。我国自主研发的高分五号(GF-5)卫星集成了宽幅和高光谱分辨率技术的双重优势,但在青藏高原偏远地区的蚀变矿物识别能力仍需检验。本文以冈底斯成矿带为研究区,对比分析了GF-5影像与ASTER影像在蚀变矿物识别中的应用效果。采用4种混合像元分解方法结合光谱角分类对GF-5影像进行处理,成功识别出绿泥石和白云母等典型蚀变矿物组合;利用改进的Crosta技术对ASTER影像进行处理,提取铁染蚀变、镁羟基蚀变和铝羟基蚀变3种蚀变类型。地面钻口验证表明,GF-5和ASTER数据的总体识别精度分别为0.875和0.625,证明了GF-5影像能够在青藏高原偏远地区实现较高精度的矿物信息识别,在矿产勘查中具有显著优势和应用前景。

融合深度特征的高光谱图像小样本分类方法

秦进春, 裴航, 刘冰, 余岸竹, 陈俊铭, 范俊忆

2025, 0(11): 34-39. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1106

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针对高光谱图像分类中面临的小样本问题,本文提出了高光谱图像深度特征提取方法。利用预训练基础模型提取高光谱图像的深度图,作为先验信息与光谱信息进行融合分类。为了充分利用高光谱图像中丰富的光谱信息,采用滑窗法沿着光谱维度提取多个深度图,堆叠后称为深度特征。该方法基于多源遥感图像融合思路,但无需获取精确配准的多源遥感图像,具有即插即用的优点。3个高光谱图像上大量的分类试验验证了该方法的有效性。

基于改进YOLOv11的遥感影像立交桥识别算法

黄传曙, 李佳田, 杨琨

2025, 0(11): 40-46. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1107

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针对遥感图像中目标尺度差异大、背景复杂导致立交桥目标检测精度低的问题,本文以YOLOv11为基础框架,引入超图计算挖掘跨层次特征间的内在联系,并提出基于门控机制的并行处理通道选择模块,动态地筛选并强化与任务相关的特征,提升模型对关键信息的聚焦能力;此外,在回归部分嵌入可学习缩放因子构建回归优化检测头,以优化目标框的自适应能力,提升网络性能。试验结果表明,在Dior数据集的立交桥类别影像上,本文算法的mAP＿50和mAP＿50:95分别达80.5%和53.1%,优于对比算法,有效提高了复杂背景下立交桥目标的检测精度和稳健性。

无人机混合式建模方法及其滇中高原复杂山地实证分析

张弛, 甘淑, 袁希平, 罗为东, 马冲, 李艺

2025, 0(11): 47-52,61. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1108

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运动恢复结构(SfM)算法作为三维重建技术中的一个关键技术,结合无人机影像可实现场景的三维重建。针对无人机影像三维重建中传统增量式SfM(ISfM)误差累积和全局式SfM(GSfM)优化复杂度高的问题,本文提出了一种无人机混合式建模方法(UAV-HSfM),先利用全局式算法估计相机旋转,再通过增量式算法计算相机位置,实现三维重建方法的优化。研究以滇中高原山地为试验区,结果表明:①该方法特征提取更稳定;②稀疏点云兼具数量完整性与几何精度;③高程均方根误差为0.056 m,有显著的提升,且误差分布更集中。综上而言,本文提出的UAV-HSfM方法,有效融合了GSfM和ISfM的优点,显著提升了复杂山地的三维重建精度。

多无人平台分布式SLAM技术发展综述

熊超, 乌萌, 段旭哲, 赵鹏程, 卢传芳, 许剑

2025, 0(11): 53-61. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1109

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针对多无人平台分布式SLAM技术存在的协同定位精度低、环境感知冲突、通信带宽受限等关键问题,本文采用文献分析与方法对比相结合的研究策略,对国内外研究现状开展了研究。首先系统梳理了分布式SLAM在时间同步、数据关联、拓扑优化等环节的核心挑战;然后从平台类型、传感器配置、场景复杂度等维度,对国内外代表性多无人平台数据集进行了对比分析,揭示了现有数据集在异构系统适配性方面的不足;最后展望了多无人平台分布式SLAM技术的发展趋势,指出多模态数据融合与轻量化地图构建的未来研究方向。研究结果为多无人平台协同作业提供了理论支撑与数据参考,对提升复杂环境下的自主协同能力具有指导意义。

祁连山脉东段未来滑坡易发性监测评价

徐晨, 鲍帅, 刘猛猛

2025, 0(11): 62-69. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1110

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针对静态滑坡评估难以量化未来气候影响的问题,本文提出融合多源因子与气候情景的动态评估方法。以祁连山脉东段为研究区,首先集成地形、地质等多源数据构建指标体系;然后采用多种机器学习模型筛选最优算法;最后耦合第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)情景(SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5),预测不同时期易发性。结果显示,随机森林模型性能最优。基准期(1991—2020)中高易发区集中于沟谷低坡;SSP5-8.5情景下21世纪末高与极高易发区增至25.4%,而SSP1-2.6可抑制至约20%。研究表明,该方法突破静态评估局限,揭示高排放路径下气候变化显著加剧祁连山东段滑坡风险,减排至关重要。

融合时序InSAR与PSO-SVM模型的滑坡易发性评价

尚雪巍, 杨瑞, 陈裕汉, 高伏芳

2025, 0(11): 70-77,123. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1111

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针对现有滑坡编目更新不及时,以及滑坡评价过程中缺乏动态因子等问题,本文以云南省弥渡县为例,利用SBAS-InSAR技术获取升降轨地表形变信息,结合高分辨率光学影像、坡度等进行滑坡识别,更新现有滑坡编目。并在坡度、坡向等13个静态因子的基础上,引入地表形变速率作为动态因子,基于PSO-SVM模型开展滑坡易发性评价。结果表明:①研究区升降轨监测结果无论是在形变速率上,还是形变区域上都具有明显差异,而这主要与卫星轨道几何差异及地形特征等因素有关。②联合升降轨数据可有效克服单轨数据带来的局限性,从而提高滑坡识别的全面性和准确性。③融入动态因子的滑坡评价结果精度更高,其AUC、精确率、召回率和F1分数分别为0.886、0.847、0.851和0.855。该方法可为弥渡县滑坡防控预警提供一定参考。

一种用于浅埋深煤层采动地裂缝的无人机影像实例分割方法

孙彬, 张瑞玲, 任辰锋, 林云浩, 孙超, 刘一涵, 刘梦洁, 袁德宝, 许志华

2025, 0(11): 78-83. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1112

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浅埋深煤层开采诱发严重的矿区地表裂缝,增加了采空区遗煤自燃和雨季煤层涌水等灾害风险。为此,本文以无人机遥感影像为基础,提出了基于改进YOLOv8的浅埋深煤层开采地表裂缝实例分割方法。首先,将YOLOv8模型主干模块替换为PVT(pramid vision transformer)网络结构,用于学习稠密的采动地裂缝多尺度特征,增强对采动裂缝几何形态的识别能力。然后,选取内蒙古自治区黄玉川煤矿为研究区,制作了一套采动地裂缝数据集HYCdata,用于改进YOLOv8的模型训练和地裂缝分割试验。结果表明,本文改进的YOLOv8模型对采动地裂缝实例分割的精度优于原YOLOv8模型,其mAP_0.5为74.3%,可为浅埋深煤层开采地表裂缝自动识别与分割提供技术支撑。

联合双注意力和多分支损失的多模态遥感影像分类方法

禹小伟, 郑亚东, 梁莉

2025, 0(11): 84-90,153. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1113

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现有的多模态遥感影像土地覆盖分类方法在特征提取、融合质量等方面仍面临众多挑战。基于此,本文提出了一种联合双注意力协同与多分支联合损失的多模态影像分类方法(DATF-Net)。该方法采取互相关特征增强策略,引入通道-空间注意力协同机制,实现了多模态互补特征的充分融合;在Dice损失和交叉熵损失的联合约束下,保证不同分支决策的一致性。在东营多模态影像数据集上进行了消融和对比试验。结果表明,双注意力协同机制和多分支联合损失函数均有助于提升地物分类的精度。同时,相较其他方法,DATF-Net在各类地物精确度及多个总体分类指标上均为最优,尤其在总体分类正确率(OA)和加权平均交并比(FWIoU)两个关键指标上,DATF-Net较次优方法VFesuNet分别提高了7.9%和12.66%。本文方法不仅缓解了SAR影像的斑点噪声干扰,增强了分类边界的连贯性,同时提升了在城市复杂场景下的分类精度与稳健性。

2000—2023年陕西省植被NPP时空趋势及驱动机制

常德娥, 魏海霞, 陈利燕

2025, 0(11): 91-98. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1114

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基于长时序遥感数据定量分析陕西省植被净初级生产力(NPP)的时空变化及驱动机制,对评估区域生态系统稳定性和探明碳循环规律至关重要。本文利用2000—2023年MODIS NPP及多源数据,综合应用Sen趋势分析、Hurst指数、偏相关分析、残差分析和地理探测器等方法,以像元尺度解析陕西省植被NPP时空动态及驱动因素。2000—2023年NPP呈显著增长趋势,增速为8.19 gC·m²·a^-1。NPP空间分布呈“南高北低”,97.63%区域增长;Hurst指数表明,99.15%区域未来将持续改善。降水与气温影响的空间异质性显著(陕北水热协同,关中/陕南气温主导),人类活动对76.26%区域的植被恢复有促进作用。蒸散发(ET)、降水和地貌类型是主导驱动因子,其中ET∩降水与ET∩地貌的交互作用解释力最强。土地利用/人口密度∩ET(q>83%)、土地利用/人口密度∩降水(q>74%)的强交互效应表明,植被NPP变化是自然因子与社会经济因子深度耦合的结果。

基于三维高斯基元场景表示的机器人稠密RGB-D SLAM算法

张郭, 卫玲, 何胜喜

2025, 0(11): 99-103. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1115

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稠密即时定位与地图构建(SLAM)是机器人中至关重要的技术。近期有关三维高斯溅射技术的研究表明,利用多个不同位姿的相机,可以实现高质量的场景重建与实时渲染。在此背景下,本文将三维高斯溅射技术引入SLAM,通过三维高斯基元对场景进行表征,利用RGB-D相机实现了稠密视觉SLAM算法。该算法克服了以往基于辐射场表示的局限性,特别是在快速渲染与优化、识别先前建图区域,以及通过添加更多高斯进行结构化地图扩展方面。大量试验结果表明,本文提出的稠密RGB-D SLAM算法在相机姿态估计、地图构建与新视图合成方面,比现有算法提高了最多2倍的性能。

基于GNSS-IR的长江大通站水位动态响应与旱涝风险评估

陈子龙, 金双根

2025, 0(11): 104-109. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1116

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受全球气候变化与人类活动的影响,河流水位动态变化更加复杂多样。旱涝灾害对流域生态安全和经济社会发展构成威胁。GNSS干涉反射测量(GNSS-IR)技术为其提供了一个新的观测手段,可以近实时监测水位动态响应和评估旱涝风险。本文利用长江大通地基GNSS多路径反射测量数据,反演了2023年8月—2024年7月的长江大通站水位,并结合水文与气象因子分析了水位动态响应特征及旱涝风险评估。结果显示,汛期水位动态主要受降水驱动,与径流变化趋势相似,表明强降水对水位具有直接推升作用;长期水位变化则呈明显的季节性和动态响应特征,与温度、降水和径流的相关系数分别为0.73、0.74和0.89。此外,基于标准化水位指数(SWI)识别了研究期间8个不同风险等级的旱涝事件,其中有3个区间达到中度旱/涝风险,均集中在2023年夏季,水位变化速率均超过0.1 m/d。试验对水位动态特征的分析与旱涝风险的评估,展现出GNSS-IR技术在河流水位监测中的性能和应用潜力。

粤西山区高速公路边坡地质灾害自动化监测预警体系及应用

徐华, 陈龙望, 韩富庆, 王伟力, 王国志

2025, 0(11): 110-117,163. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1117

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随着高速公路向山区延伸,开挖形成了大量的高陡边坡,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害频发,严重威胁高速公路安全。为实现粤西山区高速公路边坡地质灾害多源监测手段的动态预警,保障高速公路运行安全,本文针对粤西山区高速公路边坡地质条件复杂、台风暴雨集中等特点,以边坡位移量、位移速率、结构应力、降水量为监测对象构建预警指标体系;基于风化花岗岩残积土边坡变形特征分析,提出蓝、黄、橙、红4级预警等级及相应阈值;结合北斗表面变形监测、深层水平位移监测、锚索应力监测、分布式光纤监测、降水量监测等多源监测手段,构建高速公路边坡自动化监测预警体系。典型边坡监测分析表明,监测期内北斗表面变形监测的位移及速率极值为-99、7.40 mm/d,深层水平位移监测的位移及速率极值分别为55.386 mm、3.83 mm/d,降水量单日极值为458.1 mm,均达到红色预警等级并成功发布预警,且采取相应措施后,避免了边坡进一步变形,论证了该体系可及时反映边坡变形特征及发展阶段,快速、准确识别地质灾害隐患,实现对高速公路多层次、多维度预警,有效提高边坡地质灾害预警的准确性,可为我国高速公路边坡地质灾害监测预警提供参考。

涉水桥梁水下防船撞钢套箱的空洞病害检测

刘成才, 谢晓旺, 胡健, 张伊青, 严靖, 朱彦洁

2025, 0(11): 118-123. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1118

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由于深水和浑水区的可达性较差,传统水下检测方法(如人工潜水和水下摄像)难以有效检测水下钢结构的腐蚀空洞缺陷。为推动桥梁水下检测技术的发展,本文基于三维声呐点云模型,提出了一种水下防船撞钢套箱腐蚀空洞损伤的自动化检测方法。首先通过融合点云第二近邻间距统计特征与Alpha Shape算法,构建一种自适应Alpha Shape点云边缘检测模型;然后采用多边形拆分法,从识别的边缘点云中分割出空洞单体;最后完成水下钢套箱结构腐蚀空洞的自动化识别与几何参数量化。本文方法通过水下测量试验的验证,方法的空洞面积评估精度均值达到76.2%,并成功应用于某长江大桥主墩的水下薄壁钢套箱检测,测得水下空洞损伤总面积为0.542 m²。本文研究为水下基础设施的数字化智能检测提供了新的技术路径与方法论参考。

三维高斯溅射技术驱动的无人车实时定位和高保真建图算法

卢志强, 庞清凯, 魏舰

2025, 0(11): 124-128. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1119

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针对神经渲染与SLAM结合方法在相机定位与高保真重建中计算成本高、效率低的问题,本文提出了一种基于三维高斯溅射(3D GS)的无人车SLAM算法,通过显式几何表达提升定位效率,并融合隐式表示学习光照与纹理,以实现高精度复杂场景还原。该方法采用基于高斯金字塔的多层次训练策略,以增强多尺度细节捕捉能力。试验结果表明,本文算法在多个数据集上性能优异,在Replica数据集上PSNR指标提升30%,验证了其高效性与重建质量。

生态保护修复碳汇成效监测研究——以洞庭湖区域山水林田湖草沙一体化保护和修复工程为例

全思湘, 张泰, 张雅, 殷梓强, 王珍香

2025, 0(11): 129-133,145. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1120

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为科学评估生态保护与修复工程的实施效果,研究生态保护修复碳汇成效监测技术方法至关重要。本文以洞庭湖区域山水林田湖草沙一体化保护和修复工程为研究对象,构建了遥感数据驱动的“天-空-地”一体化碳汇监测方法,系统评估了2023年与2024年的植被碳储量、土壤碳储量,以及典型样地修复前后的碳汇量,并分析了空间分布特征。结果表明:①植被碳储量从233.24万t增至688.14万t,土壤碳储量从940.78万t增至1 316.61万t;②植被碳储量与土壤碳储量呈“西高东低”的空间分布格局;③典型样地修复前后全年碳汇量从669.78 kg CO₂增至1 231.36 kg CO₂。本文为大型生态修复工程的碳汇成效监测提供了技术参考,可为长江经济带生态保护修复提供科学依据。

自动驾驶地图在线更新安全合规技术研究与实践

马小龙, 马照亭, 赵园春, 方驰宇, 费雯凯, 闫春利, 王月明, 石一慧

2025, 0(11): 134-139. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1121

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随着自动驾驶地图应用领域不断拓展,其数据采集、传输、更新及分发的业务模式和管理机制正面临全新变革与挑战。在保障地理信息安全的前提下,如何实现自动驾驶地图数据众源采集与在线更新的高效协同,已成为该领域在新形势下亟待攻克的关键难题。本文分析了当下地图数据众源采集与在线更新的安全合规需求及研究现状,提出了融合地理信息保密处理与商用密码保护的自动驾驶地图在线更新安全合规技术。经国家级科研项目探索与实践,证实该技术能够满足众源采集与在线更新相关业务性能要求,有效提升自动驾驶地图及相关地理信息数据安全保障能力。

DEM辅助的双基线InSAR纯整数规划相位解缠算法

豁辉, 李葛爽, 苗长伟, 孔令鹏

2025, 0(11): 140-145. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1122

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本文针对频谱混叠和地形剧烈变化区域相位解缠难题,将双基线InSAR相位解缠求解整周期数问题转化为纯整数规划问题,提出了DEM辅助的纯整数规划相位解缠算法。该算法首先以在纵轴上的截距为目标函数,以一条射线为约束条件,构建双基线InSAR纯整数规划模型;然后利用分支定界算法求解最优模糊数解;最后在DEM辅助下提取出真实误解缠点,利用方形窗口中频率最高模糊数进行替换完成相位解缠。通过枝切法、最小费用流法、中国余数定理算法和聚类分析算法对仿真数据和真实数据的对比试验,证明了本文算法的可行性、有效性及普适性。该算法在相位欠采样区域和地形突变区域具有较好的解缠能力,且削弱了对干涉对基线互质的要求。

泥石流沟道物源体积自动计算方法

许英杰, 董秀军, 邓博, 邱成玥

2025, 0(11): 146-153. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1123

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泥石流物源体积的计算对于灾害风险评估及紧急应对措施的制定至关重要。传统的体积测量方法通常依赖地面调查或简单的遥感分析,耗时长且准确性有限,无法满足快速响应的需求。本文基于高精度机载激光雷达数据,提出一种泥石流沟道物源体积自动计算方法。首先,在Earth Survey软件中导入数字高程模型与数字正射影像,获取泥石流沟道的基础矢量文件;然后,利用该文件构建泥石流沟道物源的B样条曲线,并进行底面拟合形成该沟道物源的预测底面;最后,通过微积分的方法计算出沟道物源的体积,并与两期DEM差分数据进行比较以验证准确率。以泸定县友谊村为研究区进行试验,结果表明,针对解译出的21条泥石流沟,选取其中9条进行验证,其平均准确率达80%以上。该方法为灾害风险管理和应急响应计划的制定提供了有力支持。

车载LiDAR路面点云的空洞检测与修补方法

陈健平, 史剑, 戴相喜, 张沁宇, 韩文泉

2025, 0(11): 154-158. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1124

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为解决车载LiDAR点云中因遮挡产生的路面空洞问题,本文提出一种检测与修补方法。该方法首先通过滤波与聚类提取路面点云;然后采用多尺度Alpha Shape算法提取点云边界并识别遮挡导致的边界断裂,利用NURBS曲线恢复完整二维边界;最后在边界范围内划分网格,结合空网格聚类检测路面空洞,通过拟合二次曲面进行插值修补。在10条典型道路场景中验证表明,常见遮挡物引起的空洞修补成功率达96.5%,修补点云与原始数据衔接自然、过渡平滑,关键几何特征得到良好保留。该方法在小范围遮挡场景中表现稳定,对大多数道路点云空洞修补具有良好适用性。

多源信息约束的轨道线形惯性快速测量

王心明, 房博乐, 刘见见

2025, 0(11): 159-163. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1125

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针对传统轨道测量技术效率低、依赖CPⅢ控制网、环境适应性差及误差发散等问题,本文提出了多源信息约束的轨道线形惯性快速测量方法。集成北斗、光纤惯导、轨距传感器、里程计等多源传感器,设计了各传感器时间同步机制,开发了数据采集软件,并构建了北斗固定点坐标拟合、轨道线形信息约束及三维重建算法,实现了多源信息融合与惯导误差抑制。测试表明,轨道绝对测量精度可达10 mm,相对测量精度短波优于0.3 mm,长波优于3 mm。该系统突破了传统技术瓶颈,满足轨道精密测量需求,为轨道测量智能化发展提供了新方案。

基于复合神经网络GRNN-BP的高铁路基沉降区间预测

李德威, 张胜, 孙彤, 贺全鹏

2025, 0(11): 164-169. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1126

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针对路基沉降数据样本匮乏导致预测精度低的问题,本文提出了一种联合PS-InSAR技术、生成对抗网络(GAN)数据扩充和GRNN-BP复合神经网络的高铁路基沉降区间预测模型。首先,利用PS-InSAR技术获取路基沉降值,分析环境因素与路基沉降间的相关性,构建原始样本集;然后,设立网络连接层连接两种网络,利用GRNN和BP神经网络两者的优势构成复合神经网络;最后,用GAN扩充数据集,并将扩充后的数据集输入GRNN-BP对高铁路基沉降量进行区间预测。试验结果表明:将扩充后的数据样本输入复合神经网络并对其进行训练能够有效提高模型的预测精度;GRNN-BP不仅能够提供高精度的点预测结果,还能构造清晰可靠的预测区间,相对于其他4种模型,具有更加可靠的高铁路基沉降预测结果。

利用GEE土地利用分类的广州市生态系统服务价值变化分析

赵小阳, 邱镛康, 刘洋, 段鹏, 付乐宜

2025, 0(11): 170-175. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1127

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量化不同土地利用类型的生态系统服务价值(ESV),能为城市生态资源保护与国土空间规划提供重要依据。本文以广州市为研究区域,基于GEE平台遥感数据集与随机森林算法进行土地利用分类,结合当量因子法计算研究区ESV空间分布,并评估人类活动强度对于ESV变化的影响。结果表明:①2014—2024年,建设用地面积增长率为5.93%,增长的面积主要是由耕地、未利用地、草地转化而来,其他用地类型占地面积除林地外都呈现缩减趋势;②广州市的ESV主要来自林地和水体,累计占比超95%,2014—2024年,研究区ESV总量降低了约1.12亿元,ESV降低的区域主要位于广州建成区周边,主要来自城镇的扩张;③广州市人类活动强度空间分布呈现北部低、中部与西部高的特征,并且人类活动强度与ESV之间呈现负相关关系,即随着人类活动增强,ESV呈现下降趋势。

多源测绘地理信息数据融合的三维高斯泼溅建模技术

徐郑冰, 冯国正, 邹阳, 叶飞

2025, 0(11): 176-180. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1128

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现有三维建模方法面临建模参数受限、效率低、人工成本高及细节缺失等问题。本文首先融合倾斜摄影三维模型、精细化激光点云与地理信息语义化技术,突破复杂遮挡(植被、建筑)下的数据融合瓶颈,为建模提供纹理、几何、点云等多类型、全覆盖要素及可靠数据源;然后,应用三维高斯泼溅建模方法,利用各向异性高斯椭球体构建场景,结合优化与快速光栅化技术,实现了大高差地形下全要素实景模型的高质量、高效重建,模型精度达厘米级。研究表明,基于多源测绘地理信息融合的三维高斯泼溅方法,能有效解决高遮挡、大高差等复杂环境下的三维建模难题,为高质量、高效三维重建提供了新范式。

BDS干涉反射测量在河道水位监测领域中的应用

黄孝明, 朱楠, 费新龙, 程永娟, 陈绪刚, 张智轩, 潘明

2025, 0(11): 181-184. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2025.1129

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针对传统水位监测手段时空覆盖不足、建设运维成本高的问题,本文研究了北斗卫星导航系统干涉反射测量(BDS-IR)技术在河道水位监测中的适用性。构建双频信号(B1I/B2I)干涉物理模型,结合多路径效应特征参数反演算法,在长江中游典型河段开展动态水位监测试验,并与水文站点实测数据进行对比验证。试验结果表明,BDS-IR反演水位与水位站实测数据的均方根误差(RMSE)为1.13 cm,相关系数达0.97,反演精度达厘米级。研究表明,BDS-IR技术可为流域防洪减灾和水资源智能化管理提供一种高精度、低成本的技术解决方案。

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