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1. 改进ICP算法的激光雷达点云配准

许哲, 董林啸, 吴家跃

测绘通报 2024, 0 (4): 1-5. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0401

摘要（264）

PDF（pc）（3266KB）（227）

针对传统ICP算法在激光雷达目标点云配准中存在匹配时间长,以及受初值影响导致该算法应用在无人车SLAM技术中容易存在定位精度不高和稳健性较差的问题,本文提出了一种结合KD-tree算法的NDT-ICP算法。首先,通过Voxel Grid滤波对激光雷达获取的点云数据进行预处理,利用平面拟合参数的方法去除地面点云;然后,利用NDT算法进行点云粗匹配,缩短目标点云与待匹配点云距离;最后,通过KD-tree邻近搜索法提高对应点查找速度,并通过优化收敛阈值,完成ICP算法的精匹配。试验结果表明,本文提出的改进算法相比于NDT算法和ICP算法,在点云配准速度和精度上有明显提高,且在地图构建上精度和稳健性更好。

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2. 基于卷积神经网络的区域滑坡易发性评价：以三峡库区万州区为例

杨延晨, 周超, 施佳湄

测绘通报 2023, 0 (11): 1-6. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0318

摘要（258）

开展区域滑坡易发性评价是滑坡气象预警与风险评价的关键。针对目前诸多易发性研究未考虑滑坡发生与邻接环境有关的情况,本文提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的区域滑坡易发性建模框架。以三峡库区万州区为例,选取坡度、坡向等12个因子构建评价指标体系,通过信息量法分析因子对滑坡发育的影响程度,采用二维矩阵构建数据集,运用CNN进行易发性建模,得到易发性评价图,同时探究构建样本时二维矩阵的大小对精度的影响。研究结果表明,越靠近水库带越易发生滑坡,水系和人类工程活动对于滑坡发育具有较大影响;CNN模型精度为0.925,相比机器学习模型精度明显提升;增大构建样本时的二维矩阵可提高精度。CNN模型在多维空间数据处理方面具有优势,它考虑了滑坡位置及其邻接环境的影响,是一种准确可靠的区域滑坡易发性评价方法。

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3. 知识图谱驱动下的多源遥感滑坡隐患识别

李永鑫, 王德富, 马志刚, 范亚军, 杨本勇, 刘立, 罗超

测绘通报 2024, 0 (1): 12-18. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0103

摘要（239）

PDF（pc）（4718KB）（82）

遥感技术在地质灾害防治领域发挥着重要作用,随着航天航空技术的发展,更多的遥感数据可被获得并有效地运用于地质灾害体的识别,尤其在滑坡隐患识别中广为应用。综合利用InSAR和光学遥感数据开展地质灾害隐患识别是近期研究的热点。传统识别过程完全依靠解译人员的工作经验,其主观性较强,无固定的识别逻辑遵循。本文基于SBAS-InSAR与光学卫星影像,通过分析滑坡隐患识别过程,构建滑坡识别知识图谱和识别提取矩阵模型。在知识图谱逻辑驱动下对“光学遥感+InSAR”组合识别的滑坡隐患进行区域空间特征分析,为滑坡广域识别提供了具有半定量化提取指标意义的参考执行方案,实现了滑坡隐患识别从完全主观到半定量化的识别过程。试验表明,本文方法可为相关研究和工程实际应用提供借鉴,具有一定的应用价值。

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4. 一种车载LiDAR点云道路提取深度神经网络模型

刘晋, 杨容浩, 文文, 谭骏祥, 兰青龙, 高祥, 汤洪

测绘通报 2023, 0 (12): 8-12,18. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0351

摘要（189）

PointNet++在车载LiDAR点云道路提取中表现出优于传统方法的性能,但对于道路边缘的提取仍存在过分割或欠分割的现象。针对该问题,本文提出了一种改进的邻域增强编码网络——E-PointNet++,通过在特征提取前引入一个邻域增强编码模块,建立局部邻域内点与点之间的联系,以提高网络的道路边缘分割能力。在两个数据集上进行对比试验,E-PointNet++表现出明显优于其他方法的性能,准确性、完整性和检测质量均高于97%。该方法对于不同数据集和场景表现稳健。

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5. 基于SBAS-InSAR的山体滑坡形变监测分析

杨春宇, 文艺, 潘星, 袁德宝

测绘通报 2023, 0 (11): 12-17. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0320

摘要（185）

本文以2019年3月15日发生于山西省临汾市乡宁县枣岭乡的山体滑坡为研究对象,采用滑坡前后2018年7月5日至2019年6月30日(共30景)Sentinel-1A的SAR影像数据,利用SBAS-InSAR技术对滑坡形变进行监测,发现研究区形变速率为-52.03～33.77 mm/a,整体环境较为稳定;研究了长时序黄土塬的形变速率和累积形变量,并结合相关地质资料分析滑坡成因;采用标准差椭圆算法分析了滑坡所在的黄土塬地区地表形变的时空演变特征,结果表明标准差椭圆的重心向西北偏移,椭圆面积小幅减小,西北-东南方向形变加剧,东北-西南方向变形发展则相对缓和,方位角逆时针旋转,偏移约17.03°。

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6. 基于激光雷达卫星(GEDI)的广东省森林冠层高度和生物量估算

吴贞江, 张佳华

测绘通报 2023, 0 (12): 102-105. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0366

摘要（183）

森林冠层高度和生物量估算对估算森林碳收支方面起到重要作用。本文以广东省森林为研究对象,以全球生态系统动态调查(GEDI)激光雷达卫星为数据源,分别采用回归树和克里金插值算法,对广东省的森林冠层高度和生物量进行反演。研究结果表明,广东省的树木高度普遍在10～20 m,占比超过50%。树高高值出现在粤北的韶关、肇庆等市,树高普遍在15～20 m;而湛江市的平均树高最低,普遍不足10 m。广东省森林生物量最大值为335.85 t/hm ²,最小值为5.25 t/hm ²,平均值为98.27 t/hm ²。森林生物量高值区域主要分布在粤东山区和粤西山区,而广东省平原和城市化地区森林生物量则较低。本文结果为估算广东省森林生态系统碳吸收提供科学依据。

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7. 地铁变形监测研究现状综述

黑君淼, 王力, 李昂

测绘通报 2024, 0 (2): 39-44,79. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0207

摘要（172）

PDF（pc）（1655KB）（90）

本文分别对地铁施工期间和运营期间的变形监测技术手段进行了总结、归纳,梳理了地铁变形监测数据处理方法的研究现状,总结了地铁变形监测目前研究存在的问题,并对地铁变形监测研究的发展方向进行展望,对研究地铁变形监测的系统化和自动化提供一些思路。

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8. 基于NeRF的城市实景高精度三维建模技术

孙建华, 李巍, 袁伟哲, 王峰, 谷佳铭

测绘通报 2024, 0 (4): 129-134. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0422

摘要（171）

PDF（pc）（6094KB）（160）

为了更好地将NeRF高精度三维建模应用于城市实景三维数字化重建,本文基于NeRF技术将大型场景划分为子NeRF,通过在场景内构造多个正八面体初始化多边形网格,并在训练过程中不断优化多边形面的顶点。训练完成后,得到编码器-解码器网络的权重,通过顶点优化对每个独立块进行不同层次的多边形网格细化。从视图范围捕获城市概览的卫星级图像到显示建筑复杂细节的地面级图像变化,构建面向城市细节层级(level-of-detail)和空间覆盖范围的多尺度数据,通过渐进式学习(progressive learning)神经网络体素渲染模型,使用多层感知器(MLP)实现体积密度和颜色的参数化,采用分层抽样方法实现预定义视角近平面和远平面之间光线的排序距离向量,实现大规模场景的实时交互式渲染。然后将GIS与NeRF相融合,为多数据融合、查询、分析、测量、标注和共享等任务提供了全新的解决方案,实现即时、流畅地拖拽、缩放和360°无死角地浏览和观看场景,这种融合可以轻松地将各种数据源整合,应用于城市规划、土地管理和环境监测等三维场景中,以进行空间分析。

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9. 基于GINav的GNSS RTK/INS组合桥梁变形监测软件设计与实现

马维豪, 戴吾蛟, 余文坤, 李鑫

测绘通报 2024, 0 (8): 1-7. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0801

摘要（167）

PDF（pc）（6633KB）（151）

大型桥梁监测中,受桥梁吊索、桥塔、围栏遮挡,以及过往车辆反射等环境因素的影响,GNSS定位精度和可靠性严重受限。惯性导航系统(INS)技术在初始对准后完全处于自主状态,可消除外界环境的影响。通过组合GNSS和INS技术,可有效提高GNSS的抗干扰能力和定位精度。为此,本文面向桥梁变形监测要求和应用特点,基于组合导航开源软件GINav,设计并实现了具有监测站点可视化、原始数据自动匹配、IMU降采样、GNSS RTK/INS组合解算、结果分析与评估等功能的GNSS RTK/INS的桥梁变形监测软件。振动台模拟桥梁振动试验结果表明,与GNSS RTK技术相比,GNSS RTK/INS组合精度有明显提升,中误差可达到变形监测允许变形值的1/20,可满足桥梁变形监测的精度要求。

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10. 基于深度学习的卫星影像立体匹配算法

李冬瑞, 童鑫, 李文涛, 宋欣屿, 刘洁冰

测绘通报 2024, 0 (1): 83-88. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0114

摘要（166）

PDF（pc）（2453KB）（66）

卫星影像立体匹配是大规模地球表面重建的重要步骤之一,现有研究相对较少,且存在匹配效果不佳、模型泛化能力较差等问题。本文提出了一种基于深度学习的卫星影像立体匹配算法,算法流程包括数据集构建、立体匹配网络搭建、多级迁移学习及后处理。首先将裁剪得到的核线影像对输入改进的注意力成本网络,完成特征提取、注意力成本构建、视差估计与视差优化; 然后经多级迁移学习训练的网络,可适应不同数据源,预测得到视差图; 最后对视差图进行自适应后处理,以消除错误匹配。使用吉林一号高分02、高分04系列卫星影像进行试验,获取的视差图精度优于1像素,表明使用本文算法可获取准确、清晰的视差估计,决定了后续高质量数字表面模型结果的生成。

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11. 基于InVEST模型的京津冀土地利用变化及碳储量时空分异研究

彭云妮, 桑会勇, 翟亮, 张紫怡, 段晋江

测绘通报 2024, 0 (1): 19-24,31. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0104

摘要（164）

PDF（pc）（3110KB）（69）

大气中二氧化碳含量的增加是国际社会广泛关注的环境问题,人类活动改变土地利用格局,而土地利用/覆被(land-use/land-cover,LULC)变化影响陆地生态系统结构、功能及碳循环。本文在全球地表覆盖数据GlobeLand30的支持下分析了2000—2020年京津冀土地利用变化,利用InVEST模型模拟了碳储量时空变化,并结合空间自相关分析技术对其进行了分区研究。结果表明:①2000—2020年京津冀地区耕地和人造地表变化面积最大,分别为减少340 222.124 hm ²和增加246 333.493 hm ²;②京津冀地区2000、2010和2020年碳储量总值分别为1666.47×10 ⁶、1654.63×10 ⁶、1632.88×10 ⁶ t,耕地流失和人造地表扩张是碳储量下降的主要原因;③京津冀碳储量高值主要分布在海拔相对较高的山林地区,低值主要分布在北京市中心、津冀海岸带,以及河北省沧州和唐山的东部南部区域;④局部自相关结果表明,碳储量出现高-高聚集的区域在研究区的北部和西部,在出现低-低聚集的区域中天津市东丽区和河北省邯郸市邯山区呈现出较为明显的弱化趋势。

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12. 多源数据融合在广府古城三维重建中的应用

张新行, 张培, 齐亮, 陈永立

测绘通报 2023, 0 (11): 112-115. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0337

摘要（158）

由于传统倾斜摄影在数据采集过程中,存在物体遮挡、航摄盲区等客观因素限制,造成三维模型扭曲、空洞、纹理拉花等问题,选择采用激光点云与倾斜摄影多源数据相融合的方式进行古建筑物精细化建模,可改善三维模型的视觉效果与精度,扩展成果应用领域。本文以广府古城历史街区为例,通过对倾斜摄影、机载激光雷达、地面手持雷达及无人机补拍等多源数据进行融合,实现了三维实景精细化建模,获得较好的试验效果。

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13. 滑坡模拟三维地形建模关键技术与应用

吕奕杰, 叶健

测绘通报 2023, 0 (11): 7-11,17. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0319

摘要（155）

高精度滑坡地形数据是滑坡模拟准确度和可视化效果的重要保证。针对当前高精度滑坡地形建模渲染全部地形数据导致滑坡模拟程序运行缓慢,分层分块处理地形数据并将地形数据块分批调入内存进行组合渲染导致参与滑坡模拟计算的地形数据不连续且分辨率不统一的问题,本文提出了一种面向滑坡模拟的四叉树LOD地形建模改进方法。将地形数据完整读入内存参与数值计算,在可视化阶段从地形数据中动态构造不同分辨率地形数据块进行组合渲染,为滑坡模拟提供完整连续地形条件,同时保证滑坡地形三维可视化效果,并有效提升模拟程序运行速度,该方法在场景浏览时不会对滑坡模拟的结果产生实际影响。滑坡模拟试验验证了本文方法在滑坡模拟三维地形优化建模方面的有效性和实用性。

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14. 融合SuperGlue方法的深度单目视觉惯性导航算法

刘亦博, 吴传文, 周宗锟, 陈华

测绘通报 2024, 0 (2): 113-117. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0220

摘要（155）

PDF（pc）（3472KB）（49）

针对图像的深度学习方法是解决传统视觉定位算法在复杂环境下特征提取不稳定、跟踪丢失等难题的有效途径。本文在VINS-Mono的基础上引入基于深度学习的SuperPoint特征提取方法和SuperGlue特征匹配方法,建立了一种融合SuperGlue方法的单目视觉惯性导航算法,并采用开源数据集和实际试验数据进行了评估。结果表明,该方法有效提升了复杂环境下单目视觉惯性算法的稳定性和精度,精度提升幅度可达26%。

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15. 联合PS-InSAR技术与多变量LSTM神经网络的高铁路基冻胀形变预测研究

李鑫, 魏冠军, 张德龙

测绘通报 2024, 0 (1): 58-64. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0110

摘要（153）

PDF（pc）（9400KB）（78）

针对传统形变监测及预测难以做到大范围监测和精准预测的问题,本文提出了联合PS-InSAR技术和多变量长短期记忆 (M-LSTM) 神经网络监测和预测高铁路基冻胀形变的方法。首先,该方法利用PS-InSAR技术获取路基冻胀空间分布特征;然后,使用皮尔逊相关系数法优化出3种冻胀诱发因素,所得数据经预处理后组成训练数据;最后,引入LSTM构建智能化、多变量冻胀预测模型,精确地预测路基冻胀形变趋势。研究结果表明,PS-InSAR技术在大范围形变监测中具有可靠性,M-LSTM模型预测精度比传统神经网络模型更高,平均判定系数( R ²)、平均绝对误差(MAE)和平均均方根误差(RMSE)分别为0.973、0.024 mm和0.035 mm,说明M-LSTM模型在高铁路基冻胀形变预测中具有较好的应用价值,同时也为路基冻胀形变预测提供了新思路。

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16. 基于洪涝灾害韧性GIS空间量化评价的城市应急避难规划

姜沣珊, 傅星峰, 赵雷, 解智强, 王占辉

测绘通报 2024, 0 (1): 169-174. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0130

摘要（152）

PDF（pc）（3135KB）（78）

在全球气候变化与城市化进程加快的背景下,极端天气的产生导致城市洪涝灾害频发,成为威胁公众生命财产安全的主要自然灾害。因此,提高城市面对暴雨洪涝的能力,是城市化进程中面临的主要任务。本文以云南省昆明市主城五区为研究区域,通过洪涝灾害韧性GIS空间量化评价,对洪灾易发点、避难场所点,以及最短逃生路径、卫生医疗设施距离等进行相关分析,研究洪灾应急规划有效方法,并通过增强城市洪灾韧性,提高昆明市对洪灾的预防能力。研究结果表明,昆明市目前仍存在一定的洪涝灾害隐患,近几年随着城市规划的不断更新,昆明市主城区排水设施对于极端暴雨已经具备一定的抵抗力,但仍有提升空间。

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17. 三维地籍测绘研究及其标准化探索

徐洪秀, 杨玉忠, 王赫, 吴洪涛, 谭新宇

测绘通报 2024, 0 (1): 136-140. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0123

摘要（151）

PDF（pc）（2043KB）（52）

针对传统的基于二维地籍的土地管理模式不能很好地满足日趋紧张的城市空间管理需求的问题,本文首先分析三维地籍国内外发展现状,提出了基于三维地籍测绘解决土地立体化管理难点、痛点的技术路线,然后开展了三维地籍标准化探索,重点介绍《三维地籍产权体测绘技术规程》的编制过程和主要内容,并将研究路线及此标准应用到典型案例中,以证明该技术路线的可行性和标准的适用性。

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18. 基于倾斜影像和机载LiDAR点云的城市级实景三维模型生产技术

朱绪鹤, 罗宁馨, 王君毅

测绘通报 2024, 0 (2): 144-147. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0226

摘要（148）

PDF（pc）（10687KB）（67）

随着实景三维中国建设的推进,目前城市级的实景三维模型重建已成为研究重点。城市级的倾斜摄影测量建模,存在数据处理量大、涉及地形复杂多样和由于视线遮挡导致模型变形等问题。针对这些问题,本文总结了融合倾斜影像和机载LiDAR点云数据进行城市级实景三维模型重建的全技术流程,并以中山市为例进行了验证。结果表明,本文提出的全技术流程可以有效提高城市级实景三维模型的重建效率和质量。

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19. 利用倾斜摄影与激光扫描技术构建城市级实景三维模型

罗振威, 李骁, 刘承承, 张勇

测绘通报 2023, 0 (12): 116-120. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0369

摘要（146）

随着“实景三维中国”建设计划的推进,大规模、高精细的城市级实景三维生产需求日益增长。本文从顶层设计出发,结合倾斜摄影、激光扫描等技术,构建了面向城市级实景三维建设的全生命周期技术框架,并以成都市天府新区作为研究区域,验证了该技术架构的可行性。研究结果表明,最终的实景三维模型精度符合设计要求,表达质量符合要求,逻辑一致;在规范技术流程的同时,大幅节约了生产成本,同时也为其他城市的实景三维建设研究提供了参考。

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20. 贴近摄影测量技术在物质文化遗产三维建模中的应用

罗晓丹, 赖明治, 卢燕, 吕新强, 凌聪聪, 黄宇

测绘通报 2023, 0 (12): 132-135,152. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0372

摘要（144）

本文以广西崇左市宁明县花山岩画为例,将无人机贴近摄影测量技术应用到物质文化遗产的三维模型建模中,探索适合对岩画、雕刻、古建筑等文化遗产三维建模数字化档案归档的技术方法。结果表明,采用无人机贴近摄影测量技术采集初始地形影像数据建立初始地形模型,以初始地形模型为基础规划精细化航线,开展贴近、高分辨率摄影测量,建立的精细化三维模型分辨率高、纹理清晰、人物信息还原准确,可为自然文物保护等涉及地理空间信息采集的相关领域提供精细化三维建模技术参考,具有良好的应用前景。

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