测绘通报

Select

1. 基于U-Net、U-Net++和Attention-U-Net网络的遥感影像水体提取

李振轩, 黄敏儿, 高飞, 陶庭叶, 吴兆福, 朱勇超

测绘通报 2024, 0 (8): 26-30. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0805

摘要（319）

PDF（pc）（1871KB）（280）

目前,深度学习在高分辨率遥感影像水体提取方面的应用已成为遥感领域的研究热点。其中基于U-Net网络的算法在水体提取中表现出较好的性能,但鲜有研究对不同U-Net网络算法在水体提取任务中的性能差异进行深入比较。因此,本文选择U-Net、U-Net++和Attention-U-Net 3种卷积神经网络,基于GID数据集,进行试验与定量分析。结果表明:U-Net++的训练精度最高,其次为U-Net、Attention-U-Net,三者分别为0.912、0.907、0.899;U-Net++的边缘提取能力优于其他两种网络;在分割不同类型水体和区分遥感影像中与水体区域相似的非水体区域上,U-Net++的提取效果显著,U-Net和Attention-U-Net易出现漏提现象,效果欠佳。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

2. 面向矿区地表全域沉降监测的多源数据融合方法及应用

杜玉柱, 梁涛

测绘通报 2024, 0 (11): 120-125. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.1121

摘要（262）

PDF（pc）（2039KB）（74）

随着无人机、传感器和数据处理技术的发展,轻小型低成本无人机可搭载多种传感器获得种类多样的高精度观测数据。针对矿区开采沉陷的特点,本文设计了融合航空摄影与LiDAR的轻小型无人机矿区地面监测方案,对多期多源数据配准、沉降监测点选取和地表岩移观测线构建等关键技术进行了研究,提出了有效的解决方案,并按照研究成果开展了应用试验。结果表明,采用融合点云和影像的轻小型无人机测量可获取全范围的矿区地面沉陷模型,沉降模型精度优于0.25 m。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

3. 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（241）

PDF（pc）（6633KB）（219）

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。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

4. 基于深度学习的多尺度无人机遥感图像道路提取

张伟, 张朝龙, 王本林, 蔡安宁

测绘通报 2024, 0 (6): 77-81. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0614

摘要（216）

PDF（pc）（1821KB）（205）

针对高分辨率遥感影像和目标场景下道路影像数据集获取难度大、成本高等问题,本文探究网络模型在不同尺度下执行提取任务的最佳影像分辨率,并评价各模型在道路提取上的适用性及可靠性,为道路识别工程提供方法借鉴和案例参考。引入图像分割领域3个经典网络模型,使用公开数据集进行模型训练,以无人机航拍的安徽省滁州市影像为试验数据,进行不同尺度下的道路提取,找出各模型在新场景下的最佳分辨率和模型适用性,并进行可靠性评价。试验结果表明,D-LinkNet网络模型在不同尺度的道路提取任务中适用性较强;DeepLabV3+网络模型的可靠性较差;U-Net、D-LinkNet网络模型的道路提取输入影像最佳分辨率分别为1.0、0.5 m。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

5. 实景三维场景下的地质灾害识别特征与潜力分析

王德富, 刘立, 李永鑫, 张志强, 罗超, 廖洋洋

测绘通报 2024, 0 (8): 20-25. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0804

摘要（213）

PDF（pc）（9379KB）（179）

地质灾害的准确识别与分析是防治预警前的关键环节,相比二维解译环境,实景三维因其立体化、真实化特点,突显出了更加有利的数据优势。本文以实景三维建设为契机,采用三维视觉分析方法,建立滑坡拉张裂缝、剪切裂缝、新鲜滑塌、滑坡壁、下挫台坎,崩塌危岩、坡脚堆积,泥石流物源区、流通区和堆积区共12种三维识别标志特征;采用三维WebGIS技术解析滑坡、崩塌立体特征,并从几何信息、影像特征、微地貌等方面,分析总结了实景三维应用潜力。结果表明,实景三维为地质灾害解译提供了新的纬度,增强了地质灾害识别能力,解译结果更符合实际,有助于提高解译精度。研究成果可为实景三维应用提供启示,为地质灾害隐患高质量识别研究提供借鉴价值。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

6. 基于陆探一号SAR卫星的地质灾害普查监测技术研究及应用

于忠海, 闫立波, 刘茜, 路广博, 刘睿

测绘通报 2024, 0 (11): 97-101,176. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.1117

摘要（202）

PDF（pc）（2931KB）（137）

为提升城市安全风险综合监测预警能力,进一步摸清城市安全风险的结构特点,济南市自2024年开始引入基于卫星的“天基”监测网络,将SAR卫星用于河堤、大坝、桥梁等重大基础设施、超高层建筑、矿山、地质灾害等的月度形变监测。本文利用LandSAR国产软件,基于陆地探测一号(LT-1)SAR数据对济南市南部地区2800 km ²范围区域开展了地表形变研究。研究结果表明,LT-1可有效用于地质灾害形变普查监测,济南市地质灾害隐患集中分布的南部地区地表较为稳定、无重大形变变化;同时,还监测到部分露天矿区存在明显沉降,也可为矿区安全生产等监管提供监测依据。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

7. 基于PSO_GA-RBF神经网络模型的元谋干热河谷区土壤水分反演

杜金明, 罗明良, 白雷超, 吴秋声

测绘通报 2024, 0 (11): 1-6. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.1101

摘要（201）

PDF（pc）（2083KB）（135）

土壤水分对水文和气候过程有重要影响,充分、准确地掌握土壤水分状态对水文模拟、生态治理等具有十分重要的研究价值。本文针对元谋干热河谷区土壤水分反演问题,利用PSO_GA组合优化的RBF神经网络构建了一种新的土壤水分反演模型。试验利用Sentinel-1雷达数据和Sentinel-2光学数据,首先采取适用于研究区低矮植被覆盖类型的水云模型校正植被散射影响;然后将得到的VV和VH极化的土壤直接后向散射系数及交叉极化差代入构建的模型中,实现了对云南省元谋县干热河谷区土壤体积含水量的遥感反演;最后将反演结果与实测的土壤体积含水量数据进行对比验证。结果显示,两者的均方根误差为0.55% m ³/m ³,决定系数( R ²)为0.855,对比传统RBF神经网络模型,精度提升明显。将反演结果与NDVI值进行相关分析,结果显示两者的决定系数( R ²)为0.512 7。因此,基于Sentinel-1雷达影像数据,利用水云模型和PSO_GA组合优化的RBF神经网络反演的土壤体积含水量具有极高的精度,验证了在干热河谷区大范围土壤水分监测的可行性。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

8. 基于双目视觉和单线激光雷达的三维场景重建系统和算法

钟雷声, 夏辉, 陈佳林

测绘通报 2024, 0 (5): 48-52,59. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0509

摘要（200）

PDF（pc）（3581KB）（108）

双目视觉和激光雷达是实现三维场景重建的两种有效方法,但它们都具有自身的局限性。将视觉传感器和激光传感器的数据相融合,可克服其各自的缺陷,具有重要意义。本文针对单线旋转激光雷达设备的独特性,提出了一种基于双目图像和激光雷达数据的模块化双目视觉-激光雷达SLAM(Stereo-LiDAR SLAM)系统和算法。在该方法中,双目视觉信息被用于消除激光雷达点云的畸变,并支撑双目视觉定位(VO)模块,为整个系统提供初始的位姿估计。然后,独立于VO模块的激光雷达SLAM(L-SLAM)模块对位姿参数进行优化,从而得到高精度的三维场景重建结果。试验表明,本文设计的系统和算法可以有效提高大规模低成本三维场景重建的精度和环境适应能力。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

9. 城市功能区识别研究进展与趋势

程朋根, 齐广玉, 钟燕飞

测绘通报 2024, 0 (5): 90-95. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0516

摘要（199）

PDF（pc）（2305KB）（141）

随着经济社会的快速发展,城市开发边界迅速由中心向外蔓延,识别城市功能区可为城市建设与规划提供参考依据,且对城市空间和资源合理配置利用具有重要意义。本文在梳理有关城市功能区划分与识别的国内外文献基础上,对城市功能区识别的研究现状进行综述。首先,介绍了用于城市功能区识别的多种数据源,并分析比较其优缺点;然后,总结了城市功能区识别的4类方法,重点分析了深度学习方法在城市功能区识别中的应用,并展开实例分析对比,说明不同数据源和方法对城市功能区识别的有效性;最后,指出了城市功能区划分识别研究领域存在的问题和研究趋势。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

10. 改进的3D-BoNet算法应用于点云实例分割与三维重建

郭宝云, 姚玉凯, 李彩林, 王悦, 孙娜, 鲁一慧

测绘通报 2024, 0 (6): 30-35. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0606

摘要（196）

PDF（pc）（5942KB）（114）

为了更好地利用点云数据重建室内三维模型,本文提出了一种基于3D-BoNet-IAM算法的室内场景三维重建方法。该方法通过改进3D-BoNet算法提高点云数据的实例分割精度。针对点云数据缺失问题,提出了基于平面基元合并优化的拟合平面方法,利用拟合得到的新平面重建建筑表面模型。在S3DIS和ScanNet V2数据集上验证3D-BoNet算法的改进效果。试验结果表明,本文提出的3D-BoNet-IAM算法比原始算法分割精度提高了3.3%;对比本文建模效果与其他建模效果发现,本文方法的建模效果更准确。本文方法能够提高室内点云数据的实例分割精度,同时得到高质量的室内三维模型。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

11. 地铁隧道病害检测深度学习模型优化及应用

尤相骏, 赵霞, 龙四春, 王嘉伟, 郑颖, 邝利军

测绘通报 2024, 0 (8): 96-101. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0817

摘要（193）

PDF（pc）（3414KB）（125）

本文针对地铁隧道中渗漏水、裂纹裂缝、结构抹灰开裂及剥落掉块4种常见病害,研究了基于激光雷达扫描点云数据和深度学习的地铁隧道病害检测方法。首先,引入ACmix注意力模块,使网络兼顾全局特征和局部特征,提升对裂纹、裂缝等小目标的检测效果;然后,优化回归损失函数,提高收敛平稳度和回归精度,降低检测误差;最后,实现正射投影图像预处理、批量检测、结果融合及检测结果报表的一体化生成,提高大尺度正射投影图的病害检测率。试验结果表明,在选取IoU阈值为0.5的条件下,改进后的YOLOv8算法在隧道病害测试检测中正确率由90.65%提升至91.18%,基本实现了基于激光雷达扫描的地铁隧道4类常见病害的智能检测,并在实际隧道运维工程中得到成功应用。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

12. 基于GRACE和Sentinel-1A的河湟谷地地下水储量与地表沉降研究

胡祥祥, 柯福阳, 石亚亚, 吴涛, 刘宝康, 庞栋栋, 张利利, 宋宝

测绘通报 2024, 0 (6): 46-52. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0609

摘要（189）

PDF（pc）（8288KB）（164）

本文利用GRACE/GRACE-FO与GLDAS数据反演河湟谷地地区2019—2022年地下水变化情况,利用SBAS-InSAR技术获得该区域同时段的地表沉降速率,结合降水数据研究河湟谷地地区地表沉降与地下水变化的相关关系。结果表明:①河湟谷地整体地下水流失方向是从西北向东南;②地下水变化对地表形变越严重的区域影响更大;③地表形变(抬升)越大,地下水储量流失越多,黄河上游抬升最大,其地下水储量流失最多;④河湟谷地北部地表形变对地下水储量变化不敏感,南部区域地表形变对地下水储量变化更敏感。本文为当地地质灾害预警、水资源可持续利用、生态保护及高质量绿色发展提供了重要的科学参考。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

13. 无人机倾斜摄影技术在高陡边坡危岩体识别及稳定性评价中的应用

陈富强

测绘通报 2024, 0 (10): 132-137. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.1022.

摘要（189）

PDF（pc）（11904KB）（135）

无人机倾斜摄影技术凭借高精度、多视角还原真实地貌的能力,已在地形地貌测绘、城市三维建模、工程勘察建设、土地利用规划等领域得到了广泛的应用。本文采用无人机倾斜摄影+遥感综合解译+落石轨迹模拟的综合研究评价方法,基于西藏某新建公路两侧高陡边坡实景三维倾斜模型,对该区域发育的危岩体开展了详细的解译分析,共识别危岩体67处,通过稳定性及其对下方公路威胁性分析,得出危岩体对该区域西侧中部、北侧坡面东部及南侧坡脚部分区域具有明显威胁性,易对公路来往行人及车辆造成危害。研究成果为现场危岩体清理、防护治理提供了重要的技术依据,有效弥补了现场人员无法到达、勘察作业困难的缺陷,具有重要的理论及实际意义。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

14. 基于多波束测深系统在海岛(礁)地形测量中的应用

孙栋, 丁仕军, 李晓红, 刘元, 刘海滨

测绘通报 2024, 0 (11): 90-96. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.1116

摘要（181）

PDF（pc）（2142KB）（77）

随着海洋综合调查工作的不断深入,海岛(礁)作为海洋中的重要要素,其完整的水上水下地形数据是了解岛礁和规划岛礁的基础。本文首先通过多波束测深系统配合三维激光获取海岛礁水上水下一体化地形数据;然后结合山东省东部一座典型海岛进行试验,重点探讨基于多波束测深系统在岛礁地形数据获取中的应用;最后进行精度评定,并对数据成果进行展示。试验结果表明,利用高低潮差采用船载测量系统配合无人船测量系统,可以一次性获取完全覆盖岛礁水陆交界区域,数据完整且精度高。水上水下全覆盖数据成果能够真实地反映岛礁及周边范围的地形情况,为规划建设和生态监测提供数据支撑。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

15. 基于无人机多光谱影像的农田土壤水分监测

赵贵平, 徐发俊

测绘通报 2024, 0 (11): 177-182. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.1131

摘要（179）

PDF（pc）（1953KB）（114）

利用无人机进行土壤水分监测具有低成本、便捷、快速和准确的特点,对于农田地区智能化管理具有重要的实践意义。本文选取良丰农场作为研究区域,在该区域利用无人机搭载多光谱相机进行土壤水分监测。通过灰色关联度筛选,选择土壤水分敏感的光谱数据,并与实测的土壤水分数据进行回归分析,构建了基于无人机多光谱遥感的土壤水分反演模型。通过对比NIR-RE-G模型和B-R-G-RE-NIR模型得出的结果,发现决定系数 R ²均大于0.77。B-R-G-RE-NIR模型在 R ²与RMSE的精度评估结果上较优于NIR-RE-G模型,因此两模型整体上反演结果均精度较高。故本文验证了NIR-RE-G模型和B-R-G-RE-NIR模型在该区域土壤水分监测中的有效性和可行性,这为快速监测大范围农田土壤水分提供了有效的方法和可靠的参考依据。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

16. 高光谱遥感技术在耕地质量反演中的应用

王陈哲, 刘昭贤, 付利钊

测绘通报 2024, 0 (5): 127-132. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0522

摘要（176）

PDF（pc）（4552KB）（92）

本文基于高光谱影像对耕地质量相关指标进行反演估算,以河北省石家庄市东北部平原部分耕地区域为研究对象,基于辐射、几何校正预处理后的资源一号02D高光谱遥感影像,采集影像覆盖范围内地表土壤样本共110组,并完成理化分析等流程,获取样本的耕地质量相关指标含量数据。通过Hapke模型、CARS方法与SVM模型建立耕地质量相关指标的反演模型。结合70%的建模样本和30%的预测样本验证表明,水解性氮、有机质等指标达到较高的精度,证实了高光谱遥感技术针对土壤有机质和养分指标反演的应用价值。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

17. 基于ECOSTRESS的城市热环境昼夜空间特征分析

彭敏, 姚娜, 孙培蕾, 邹博文, 王文硕

测绘通报 2024, 0 (6): 151-156,181. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0626

摘要（176）

PDF（pc）（5615KB）（74）

地表温度是表征城市热环境变化的重要指标,其分布信息对监测城市热环境具有重要意义。本文首先基于2018—2023年6—8月ECOSTRESS数据,通过地表温度修正得到沈阳市四环内的昼夜地表温度;然后利用均值-标准差法和空间自相关分析法对地表温度昼夜空间特征进行提取;最后结合土地利用数据,分析不同地类对地表温度空间分布的贡献度。结果表明,沈阳市四环内地表温度呈北高南低、西高东低的形式,日间和夜间地表温度差异较大。高温区主要集中在皇姑区、大东区、沈河区西部和铁西区东部,低温区和次中温区主要集中在四环边缘;人工地表类别的地表温度大多高于自然地表类别的地表温度,建筑用地类别高温区占比最多,这是地表升温的主要因素,自然地表类别是降温的主要因素;沈阳市四环内的地表温度呈空间正相关,夜间地表温度聚集程度高于日间,且具有显著性的冷热点,地表温度昼夜变化与地表温度聚集性分布特征一致。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

18. 结合颜色补偿和卷积神经网络去雾模型的水下图像色彩恢复研究

马振玲, 陈源, 范城城, 潘燕

测绘通报 2024, 0 (11): 68-73. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.1112

摘要（176）

PDF（pc）（1834KB）（88）

水下视觉测量技术已被广泛应用于海洋测绘、水下精密工程测量、水下考古和水下环境监测等领域。然而水下图像存在颜色失真、图像模糊和对比度低的问题,限制了水下视觉测量技术在实际环境中的应用。针对这些问题,本文提出了一种结合颜色补偿和卷积神经网络(CNN )去雾模型的水下图像色彩恢复方法,分步对水下图像进行增强处理。首先分析水下图像色偏情况,采用自适应的颜色补偿策略,结合灰度世界白平衡算法,实现水下图像的色彩校正;然后根据水下图像特点,设计了基于CNN的去雾模型,通过对综合性参数的估计,实现对水下图像的去雾处理;最后采用限制对比度的自适应直方图均衡化CLAHE方法增强水下图像对比度。结果表明,与其他经典水下图像增强算法相比,在处理各种环境下的水下图像时,该方法成功地提高了图像的清晰度,降低了受损水下图像的色彩偏差,具有优越的水下图像色彩恢复能力。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

19. 结合卷积神经网络和注意力机制的LSTM采空区地表沉降预测方法

高墨通, 杨维芳, 刘祖昱, 曹小双, 张瑞琪, 侯宇豪

测绘通报 2024, 0 (6): 53-58,170. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0610

摘要（175）

PDF（pc）（2428KB）（151）

为解决采空区地表塌陷区域时序预测中存在的监测点空间特征难以提取的问题,本文提出了一种可以提取监测点关键空间特征的CNN-Attention-LSTM组合神经网络模型。首先,增加作为特征输入的邻近监测点个数,使用卷积神经网络(CNN)提取由多个监测点构成的多维时间序列的空间特征;其次,将提取后的多维特征时序输入多层感知器(MLP)中计算注意力权重,并与特征输入作Hadamard积,实现特征输入的注意力权重分配;然后,利用长短期记忆神经网络(LSTM)进行回归预测;最后,通过全连接层,整合输出目标监测点的预测值。本文以龙首矿西二采区地表塌陷区域为例,给出其地表沉降监测数据预测结果,并与实际采集的数据作对比。结果表明,引入注意力机制的CNN-Attention-LSTM的组合模型比CNN-LSTM模型和LSTM模型精度更高,且增加有效特征输入能够显著提升CNN-Attention-LSTM模型的预测精度。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

Select

20. 基于Hilbert曲线的轨迹大数据分布式存储与索引方法

陈凯, 宋炜炜, 金宝轩, 李永宁, 普红勋

测绘通报 2024, 0 (6): 109-114,138. DOI: 10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0619

摘要（175）

PDF（pc）（1566KB）（111）

针对具有时空特征的轨迹大数据快速增长的趋势及对其快速查询的需求,传统的关系型数据库对海量轨迹数据的存储和特定的查询需求具有一定局限性,而非关系型数据库又难以满足海量数据的高效索引需求,轨迹数据的存储和索引效率仍亟待提高。本文设计并实现了一种基于HBase数据库的存储和检索的框架,以应对时空轨迹数据的高效管理。首先,构建了一种新颖的Rowkey结构,结合时空索引工具构建了GeoMesa-HBase底层存储模型;然后,融合了基于Hilbert曲线的编码技术构建空间索引,提高了轨迹数据的存储和检索效率;最后,为了评估所提方法的有效性,将其存储和查询性能与传统存储数据库(HBase和MySQL)和Geohash索引进行比较。试验结果表明,本文方案能够有效提升轨迹数据的存储和检索效率,这对于应对轨迹大数据管理领域面临的多项挑战具有重要现实意义。

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

摘要点击排行