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当期目录

    2020年 第0卷 第5期    刊出日期:2020-05-25
    综述
    全球海洋遥感卫星发展综述
    汪文杰, 贾东宁, 许佳立, 褚宏奎, 董晓睿
    2020, 0(5):  1-6.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0134
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (2519KB) ( )  
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    随着世界各国对海洋资源的重视不断提高,越来越多的国家开始发展海洋遥感卫星技术,为海洋监测、海洋航运、海洋环境、海洋军事及海洋经济等领域提供支撑服务。对全球海洋遥感卫星信息及其相关参数进行统计分析,有助于掌握未来海洋遥感卫星的发展动态和趋势。根据统计分析可以看出,海洋遥感卫星正向多载荷、高分辨率、全覆盖方向发展,并对卫星的发射条件及搭载的载荷提出了新的挑战。随着载荷种类的增多及传输速率的提高,产生的卫星数据也呈现多源异构性,且数据量急剧增加。为此,只有建立大型的卫星数据中心,形成一体化的支撑体系,才能为海洋各领域提供更好的服务。
    卫星遥感水资源调查监测应用现状及展望
    金建文, 李国元, 孙伟, 杨雄丹, 常晓涛, 刘克, 刘瑶
    2020, 0(5):  7-10.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0135
    摘要 ( )  
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    针对传统水资源调查监测手段效率低、成本高、难度大等局限性,开展基于卫星遥感水资源的调查监测具有重要的意义。同时,对于守住水资源利用红线、守护绿水青山、建设生态文明均具有重要的作用。本文梳理了相关研究成果,阐述了卫星遥感水资源调查监测的具体内容,着重介绍了卫星遥感在水体位置、面积、水位、储水量、径流量、水质等方面的应用现状。最后,分析了当前应用中存在的问题并对后续需要重点开展的工作进行了展望。
    虚拟地理环境在智慧城市中的研究与应用
    张馨文, 张春晓
    2020, 0(5):  11-15,30.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0136
    摘要 ( )  
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    智慧城市是数字城市的升级版,其管理服务的动态实现与虚拟地理环境联系紧密。本文首先综述了虚拟地理环境的概况;然后对虚拟地理环境运用在智慧城市中的关键技术作了归纳,分析了三维动态仿真、虚实交互、多智能体、数字孪生技术的特点及其在智慧城市管理中的适用范围;进而从应用的角度分析了虚拟地理环境在智慧城市中的研究现状与存在的挑战;最后总结出在人工智能和VR新时代下,虚拟地理环境在智慧城市中实时显示、高效算法、虚实交互等方面的发展前景。
    学术研究
    基于随机森林的遥感影像变化检测
    刘霞, 郭亚男
    2020, 0(5):  16-20.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0137
    摘要 ( )  
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    随机森林是一种新兴的、高度灵活的机器学习算法,在预测和分类方面有着良好的稳定性,且算法性能要优于许多单预测器。鉴于此,本文提出了随机森林的遥感影像变化检测算法,利用熵率法对遥感影像进行超像素分割,获取最优分割结果;构建了基于随机森林的遥感影像变化检测模型,以所提取的Gabor特征和光谱特征作为模型输入进行训练和预测,并将有决策树的投票作为最终的变化检测结果。试验结果表明,本文所构建的随机森林变化检测模型在漏检率和虚检率上明显低于其他算法,且总体正确率高,在算法时间上也明显优于其他算法。
    数字正射影像几何错位修复与无缝拼接
    张春森, 任力, 郭丙轩, 任旗胜
    2020, 0(5):  21-24.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0138
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    针对数字正射影像(DOM)生产中存在的几何错位和影像拼接问题,结合遮挡检测法和基于TPS薄板样条模型的影像配准方法,对影像几何错位区域进行修复和无缝拼接。根据采集的三维特征线将几何错位区域的修复分为内侧与外侧。内侧采用正射纠正的方法进行修复;外侧选择无遮挡的影像进行影像配准后对其进行填充。以某高架桥几何错位影像进行算法验证,结果证明:本文所给方法在修复高架桥区域影像几何错位的同时,可有效地避免由于遮挡影像出现的双边现象,并可以保证修复后的局部正射影像与原始正射影像的无缝拼接。
    ICESat-2 ATL08去噪算法实现及精度评价
    曹彬才, 方勇, 江振治, 高力, 胡海彦
    2020, 0(5):  25-30.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0139
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    针对光子计数激光点云特点,研究实现了ICESat-2卫星ALT08技术文档点云去噪算法与精度评估。首先逐点计算目标点邻域范围内点的总数作为局部密度值,由于信号通常比噪声在空间分布上更集中,密度直方图常呈噪声在左、信号在右的双峰特点;然后通过峰值计算、距离判断等计算噪声与信号高斯函数初值,并采用高斯函数加期望方差最大算法拟合两个精确的波形位置;最后将双高斯函数交点位置作为去噪阈值,小于阈值的点标记为噪声,大于阈值的为信号。通过MABEL数据的试验结果表明:当信号噪声呈现典型双峰分布特征时,算法去噪效果优秀,精度优于98%,处理不符合双峰特征数据时效果变差。
    Morse理论支持下的建筑物点云特征提取
    李红梅, 张春亢, 张霞, 罗竹
    2020, 0(5):  31-35,42.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0140
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1781KB) ( )  
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    针对传统特征提取算法的结果存在交叉紊乱、不连续、缺少拓扑关系等问题,本文提出了基于Morse理论的建筑物点云特征提取算法。首先定义三维表面模型上顶点的Morse函数指标;然后采用邻点比较法自动提取特征点;最后针对Morse-Smale复形的对偶性在建筑物拓扑特征中已无实际意义的问题,提出了单复形拓扑模型的提取与简化算法。试验结果表明,该算法能够获得清晰、连续、完整的建筑物特征线,实现对建筑物模型表面的完全分割;简化算法在保证建筑物特征线拓扑一致性的前提下,可以获取不同层次的建筑物拓扑特征,为建筑物模型的重建与可视化提供了保障。
    深度卷积神经网络支持下的遥感影像语义分割
    谢梦, 刘伟, 李二珠, 杨梦圆, 王晓檀
    2020, 0(5):  36-42.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0141
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    针对高分遥感影像语义分割面临的类别不平衡和上下文信息利用不充分问题,本文提出了一种优化的DeeplabV3+算法。首先通过修改交叉熵损失函数,解决数据不平衡问题;其次使用Vortex Pooling取代ASPP模块提高上下文信息;然后采用多尺度输入充分利用图像的多尺度信息,并用投票策略进行特征融合提高图像分割准确性;最后使用形态学作后处理消除拼接痕迹和噪声。在CCF大赛的数据集上进行训练,并与其他经典语义分割算法进行比较。试验结果表明,该算法充分利用上下文信息,有效减少了错误分类,且使分割边界更精确,尤其对于线状目标的捕捉能力更强;在整幅测试影像上的MIoU可达85.21%,明显优于SegNet、U-Net算法。
    基于小波系数分割的局部自适应阈值图像去噪
    李亚丽, 张松林, 韩杰
    2020, 0(5):  43-46,122.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0142
    摘要 ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对自适应小波阈值去噪中方形局部窗口不能很好地适应小波系数自身边缘特征的问题,本文提出了一种基于图像分割的局部自适应小波阈值去噪方法。该方法首先对图像进行多尺度小波分解,其次利用图像分割技术对图像的各尺度小波系数分别进行分割,分割技术选用SLIC超像素分割法得到具有相似统计特性的不规则局部块,然后对每个分割块内的小波系数进行BayesShrink阈值估计和软阈值收缩,最后通过小波逆变换得到去噪图像,并在3幅标准测试图像和一幅高光谱影像上进行试验。试验结果表明,本文提出的方法能更好地适应小波系数自身的边缘特征,不仅能够获得更好的视觉效果,而且能够达到较高水平的数值指标。
    融合主成分分析和局部邻域的平面点云去噪
    陈建华
    2020, 0(5):  47-50,68.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0143
    摘要 ( )  
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    大型水工建筑物和城市地下轨道是国家的重要基础设施,人工变形监测耗时费力,利用激光雷达扫描对其进行自动化的变形监测已成为研究热点。而此类建筑物具有较多的平面结构特征,为了高效去除平面结构扫描点云中的噪声点,本文提出了一种融合主成分分析和局部邻域的噪声剔除方法,首先利用主成分分析剔除全局噪声,然后利用局部邻域对局部小噪声进行剔除,结合实例对该方法进行了验证。应用结果表明,该方法效率高、算法简单可行,具有较高的推广应用价值。
    局部结构约束下的宽基线影像直线特征匹配
    严少华, 陈敏, 赵怡涛, 谭贵红, 赵曦
    2020, 0(5):  51-54.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0144
    摘要 ( )  
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    针对宽基线影像视角变化导致现有直线特征匹配方法难以获得可靠匹配结果的问题,本文在局部结构约束下提出了一种对影像视角变化具有较强稳健性的直线特征匹配方法。首先,对影像进行直线特征提取并按照一定的规则进行特征编组;其次,基于直线特征几何结构关系构建视角不变特征区域,计算其特征描述符并进行相似性度量,获取直线特征初始匹配结果;然后,利用初始匹配结果中的直线特征区域顶点坐标关系构建约束条件剔除错误匹配;最后,设计直线特征扩展匹配算法,提高直线特征匹配率。试验结果表明,与传统直线特征匹配算法相比,本文方法在有显著视角变化的宽基线影像之间能够获得更多的同名直线特征和更高的匹配正确率。
    矿区地表彩色点云的自动分类
    蔡来良, 宋德云, 魏峰远, 薛渊, 舒前进
    2020, 0(5):  55-58.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0145
    摘要 ( )  
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    以矿区的彩色三维激光点云数据为研究对象,提出了矿区点云快速自动分类及目标提取的方法。首先根据彩色点云的RGB值计算HSV空间中的H值,根据各地物间H值的差异,分别对地面点与非地面点根据地物颜色先验值进行点的提取。然后对提取的点进行聚类计算,利用各类地物点云在空间分布上的显著差异,采用分层截面投影,由投影点最小包围盒的长宽比及面积比对矿区地物点云进行自动分类与提取。最后以Riegl VZ-1000扫描仪采集的某矿区地表点云数据为试验对象,验证本文算法的可行性和实用性。
    基于D-InSAR的长宁地震形变场提取与模拟
    余祥伟, 薛东剑, 王海方
    2020, 0(5):  59-63.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0146
    摘要 ( )  
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    2019年6月19日四川长宁县发生Ms6.0地震,提取地震同震形变场,反演震源机制,对于地震破裂分析、指导救灾具有重要意义。本文利用两轨差分干涉处理覆盖长宁地震影响区域的两景Sentinel-1A影像,在对D-InSAR关键技术和影像特征研究的基础上,配置处理方法和参数,提取了此次地震的同震形变场,采用Okada模型和正向建模对发震断层的几何参数及形变场进行了反演和模拟。结果表明,长宁地震形变场呈西北—东南走向的次级断层控制的不规则椭圆形,断层的两侧区域特征差异明显,断层左下侧为沉降区,右上侧为隆升区,两者的最大视线向形变分别为8、6 cm。断层的运动主要以左旋走滑为主,平均滑动距离约0.38 m,平均滑动角约55°,正向模拟的形变场与观测结果相符,这表明观测结果较可靠,同时也提高了低相干形变区的观测精度。
    激光SLAM精度测试场设计与实现
    杨啸天, 李广云, 向奉卓, 王力, 罗豪龙
    2020, 0(5):  64-68.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0147
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    同时定位与地图构建(SLAM)系统在机器人、自动驾驶和移动测量等领域有广泛的应用,但目前系统精度的测试方法尚不完善。针对SLAM系统精度测试的实际需求,本文提出了一种SLAM高精度测试场的建立方法。首先建立三维控制网,然后利用三维激光扫描技术对环境信息进行采集,最终构建出用于测试SLAM系统精度的高精度三维点云特征库。试验结果表明,建立的三维点云特征库包含丰富的特征信息,具有真实地理坐标,精度达到毫米级,可以较好地满足SLAM精度测试的需求。
    BDS卫星实时钟差估计
    饶鹏文, 毛亚
    2020, 0(5):  69-72,100.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0148
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1480KB) ( )  
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    随着无人驾驶等高新技术的快速发展,实时精密单点定位在GNSS领域中受到越来越多的关注。研究实时卫星钟差的获取和实时定位精度具有较大的现实意义,本文为研究耦合BDS卫星轨道、钟差产品对定位精度的影响,采用不同精度的轨道产品实时获取卫星钟差。分析了卫星钟差误差与轨道误差之间的相关性及钟差对轨道误差的吸收能力,发现卫星钟差能够吸收95%以上的轨道径向误差和部分切线误差,在一定程度上弥补了轨道误差引起的定位误差。采用耦合的卫星轨道、钟差产品,单BDS系统定位精度可达到分米级的定位结果。
    用户GPS轨迹数据支持下的出行安全分析
    张勇, 朱大明, 冯宇, 代德成
    2020, 0(5):  73-79.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0149
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (3212KB) ( )  
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    安全是每次出行的重要因素之一,传统方法大多基于人力或视频协同才能完成安全监控,缺少以轨迹数据度量出行的方法。定位和跟踪系统的技术进步,GPS卫星定位技术的不断发展与普及,使利用车载导航装置、手持GPS装置收集及使用GPS数据点成为可能。本文提出了一种基于用户GPS轨迹数据评价安全的方法,并以校区内宿舍与实验室间的轨迹数据为研究对象,验证了方法的有效性。研究表明:用户轨迹在离开安全轨迹处,获得较低的安全得分。反之,用户轨迹如果与安全轨迹极为相似,则获得很高的安全得分。该方法在检验用户轨迹是否与安全轨迹相似极为高效,同时以轨迹数据的形式反映用户的出行安全。
    均值漂移模型在地壳运动异常测站剔除中的应用
    范成成, 张俊, 雷前坤, 武宇, 黄康钰
    2020, 0(5):  80-84.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0150
    摘要 ( )  
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    地壳运动及形变分析时,一般认为块体运动以刚性运动为主,整体具有长期稳定性。但受块体局部构造运动和观测粗差影响,少数测站会出现异常运动,只有剔除这些异常测站才能获得对研究区域地壳的长期运动趋势及运动规律的合理分析结果。长期以来,在进行测站筛选时,大多采用将残差标准差的验后估计与残差相比是否超过某一限值来判别异常测站,做法不具备检测粗差的能力,对异常测站剔除并不充分。本文提出利用均值漂移模型对异常测站进行剔除,并与拟准检定法及传统基于残差标准差的简单LS估计法进行对比;对中国大陆构造环境监测网络在环渤海区域的近几期GPS观测的速度场数据进行拟合分析。结果表明,通过均值漂移量求解的迭代过程,不仅能起到抗差测站筛选的作用,而且与拟准检定法相比,还能避免拟准观测选择不准确造成的影响,从而获得更高速度场拟合精度。
    局部均值分解和奇异值分解在GNSS站坐标时间序列信号降噪中的应用
    邱小梦, 王奉伟, 周世健, 邹时林
    2020, 0(5):  85-89.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0151
    摘要 ( )  
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    为了有效地提取GNSS站坐标时间序列的有用信息,降低噪声干扰,本文提出一种局部均值分解和奇异值分解相结合的信号降噪方法,并利用5个测站的实测坐标时间序列对新方法进行了验证。首先通过局部均值分解将坐标时间序列分解成一系列PF分量和余项,然后利用连续均方误差方法确定高频分量与低频分量的分界点,保持低频分量不变,运用奇异值分解方法对高频分量进行降噪重构,最后将重构的高频分量与低频分量叠加得到最终的降噪坐标时间序列,并对降噪效果进行对比分析。结果表明,与单纯的奇异值分解方法相比,局部均值分解和奇异值分解相结合方法能够自适应地选择合适的奇异值个数进行信号重构,提高了降噪效果。
    应急环境基站布设对定位精度的影响分析
    杨燈, 王坚, 王敏敏, 张亚磊
    2020, 0(5):  90-94.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0152
    摘要 ( )  
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    在灾害环境下,对UWB基站/标签相对位置关系、不同天线指向方向、不同基站布设高度、不同基站数量和不同布设网型5个方面分别进行试验研究。试验结果表明,基站高度对UWB定位精度没有明显影响、标签越靠近基站网型中心定位精度越高、天线方向竖直向上时定位精度更高、基站数量越多定位精度越高、常用网型中矩形网型精度较高。应急环境下,按“以定位区域为中心、天线竖直向上、基站数量尽可能多、矩形网型”的方案布设UWB基站,以最短的时间获得次优定位精度,为UWB应急定位实际应用提供可行基站布设指导和依据。
    利用车载点云数据构建建筑物立面窗户模型
    范辉龙, 李永强, 杨清科, 李鹏鹏, 刘亚坤, 赵上斌
    2020, 0(5):  95-100.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0153
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    采用车载LiDAR数据进行窗户模型构建是一项艰巨的工作,本文提出了一整套窗户模型构建方法。首先利用RANSAC算法对建筑物立面进行探测分离主墙面,基于空洞思想对主墙面窗户进行聚类,然后采用动态椭圆凸壳算法探测窗户边界轮廓点。对获取窗户边界点采用RANSAC算法进行分割,采用基于稳健整体最小二乘算法进行直线拟合和角点恢复,最终结合窗户的几何特征完成窗户模型构建。试验结果证明了该方法能够准确有效地构建建筑物立面中的窗户模型。
    融合多源时空数据的城市火灾危险性评估
    赵晓旭
    2020, 0(5):  101-106.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0154
    摘要 ( )  
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    城市层面的火灾风险评估主要包括火灾危险性、危害性及救援能力等方面。本文选取火灾危险性评估进行针对性研究,在大数据思维的指导下,以相关关系代替因果关系,采用多源数据对评估指标权重、分值进行率定,得出福州市城区火灾危险性时空分布图。首先利用高德地图API对消防历史出警记录进行地址解析,将近万条火灾出警地址空间落点,获得福州市历史火灾空间分布;然后综合城市用地性质现状、用地开发性质、人口分布热力图等多源异构数据,探索其与历史火灾空间分布的相关性;最后以福州城区为例,初步实现具有充分数理支撑的火灾危险性评估方法,形成火灾危险性动态评估成果,为城市消防规划等提供支撑和依据。
    技术交流
    超像素在多极化SAR数据分类中的应用——以ALOS PALSAR为例
    梁雪萍, 薛东剑, 贾诗超
    2020, 0(5):  107-110.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0155
    摘要 ( )  
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    针对已提出的极化合成孔径雷达数据地物分类方法较难同时获得地物边界及相邻信息的问题,并为了减少图像处理的消耗时间,本文引入一种超像素生成算法——线性迭代聚类方法,对日本先进对地观测卫星多极化SAR数据进行地物分类研究。本文以四川省彭州市与什邡市交界地区为研究区,先采用Pauli分解生成RGB假彩色图像并进行滤波,再以此为基础使用线性迭代聚类方法生成超像素,最后用支持向量机分类方法,合理选取极化熵、各向异性度及平均散射角等极化特征组合在一起作为分类参数,对基于像素超像素的极化SAR图像的分类结果进行对比分析。使用超像素比其他基于像素的分类方法能够获得更好的结果,基于超像素分类的总体精度为95.23%,Kappa系数为92.58%。
    倾斜摄影实景模型悬空地物处理方法
    王哲奇, 徐柳华, 俞志强
    2020, 0(5):  111-114.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0156
    摘要 ( )  
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    为更好解决传统倾斜摄影实景模型悬空地物处理过程中对三维采编环境的过度依赖,本文提出了一种基于倾斜摄影三角网络分析的实景模型悬空地物处理技术方法。该技术方法将三维三角网进行降维处理,通过分析降维后二维三角网节点上边线的辐射特性,快速定位地物边缘点,同时结合聚类分析算法、最小凸边提取等技术方式,实现对悬空地物边界的快速定位、消除。试验选取植被这类悬空地物作为研究对象,验证了文中的技术方法对倾斜摄影实景模型悬空地物处理具有较好的适用性,能极大降低倾斜摄影实景模型数据处理中对三维环境的要求,降低数据处理的难度。
    虚拟格网技术对网络RTK动态定位的影响分析
    李立弘, 史俊波, 欧阳晨皓
    2020, 0(5):  115-118.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0157
    摘要 ( )  
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    出于面向大并发网络RTK用户的考虑,虚拟格网技术在北斗地基增强系统升级改造中逐步得到推广。本文首先介绍了虚拟格网技术的原理,以千寻北斗地基增强系统为例,研究了虚拟格网技术的实现流程和细节,并分析了千寻北斗地基增强系统虚拟格网在2018年4月和2019年6月的规律。然后针对动态定位应用,研究了虚拟格网点切换对动态定位的影响。结果表明,虚拟格网点切换对动态定位的影响在厘米级,对于车载动态应用,该影响可忽略。本文对于今后北斗地基增强系统的大并发、动态应用具有借鉴意义。
    利用三维激光扫描技术进行万寿寺塔变形监测
    杨永林, 杨超, 潘东峰, 朱海雄, 马涛, 赵彦军, 王双雨
    2020, 0(5):  119-122.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0158
    摘要 ( )  
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    针对传统测量方法在古塔遗址变形监测中存在过程复杂、精度较低等问题,本文采用三维激光扫描技术进行变形监测,提出了一种基于最小二乘的塔体倾斜度计算方法。该方法首先提取出每层塔体的轮廓点云,然后根据最小二乘原理拟合出每层塔体的圆心,最后对其每层圆心进行线性拟合提取塔体中轴线,进而计算塔体倾斜量。以西安万寿寺古塔为例,较传统监测方法,本文算法能够快速计算出塔体的倾斜度,有效提升了工作效率。
    Revit在房产测绘中的应用
    邱峰
    2020, 0(5):  123-126.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0159
    摘要 ( )  
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    随着测绘理论的不断发展及各种新技术和新仪器的开发,房产测绘技术也在不断发展。目前国家政策对BIM的大力支持,势必造成传统信息化测绘的巨大变革。Revit作为Autodesk主打的BIM解决方案软件,在房屋建筑设计中广泛应用。但是目前市场上还缺乏针对Revit中的图纸进行快速面积测算的软件。本文对Revit工具集技术在房产测绘中的应用进行了讨论,并给出了一个导出墙中线的开发实例。
    二次曲面与最小二乘配置的组合模型在GPS高程异常拟合中的应用
    吕建伟, 张志华, 张新秀, 刘祖昱
    2020, 0(5):  127-129,133.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0160
    摘要 ( )  
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    在工程实践应用中,为了有效利用GPS高程数据,减少对传统水准测量的依赖,提高GPS高程异常的拟合精度便显得十分重要。为此,本文在介绍二次曲面拟合和最小二乘配置拟合基本原理分析、算法过程推导的基础上,提出了一种新的高程异常拟合方法。首先在二次曲面拟合的基础上,计算得到原始观测数据与拟合数据之间的残差序列,然后采用最小二乘配置模型对包括二次曲面拟合模型误差的综合误差进行优化减弱,最后得到新的高程异常。通过实例,将二次曲面拟合法,最小二乘配置法与文中提出的新方法进行比较分析。结果表明:新的组合方法的拟合预测精度要明显优于最小二乘配置及二次曲面拟合。
    变形交通线路图自动制作方法
    蔡先华, 王浪, 付晓
    2020, 0(5):  130-133.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0161
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    城市交通网络规模的不断扩大使得交通线路图成为一种常用地图。为了提高信息的传输效率,更好地保证图形的清晰易读性,出现了变形交通线路地图[1]。本文分析了变形交通线路图特性并对其自动制作过程进行了总结。为解决制作过程中地图符号冲突问题,提出了作用力驱动站点位移的交通线路图变形压缩方法。建立交通线路图中站点受力移动模型并设计了以坐标轴为轴心的移位算法。试验表明,该算法能够有效解决地图符号冲突问题,为完全自动制作变形交通线路图建立了基础。
    利用历元间差分观测值进行参考站周跳探测与修复
    王力, 范永昭
    2020, 0(5):  134-137,141.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0162
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    载波观测量是高精度卫星导航定位及其相关应用的基础,其整周模糊度的正确解算是实现厘米级导航定位和纳米级授时的关键。周跳探测与修复直接影响整周模糊度解算的性能,尤其对于连续运行参考站网等高精度位置服务的核心基础设施,保证连续可靠的模糊度解算是实现高精度位置服务的重要保障。参考站接收机具有观测值精度高、静止等特点,且采样频率较高(一般为1 Hz),在较短的时间间隔内,电离层延迟、对流层延迟、硬件延迟等误差相关性较强。基于以上特点,本文将历元间差分法应用于参考站周跳探测与修复,结合参考站静止的特性,提出了一种适用于参考站的周跳探测与修复的方法。该方法无需进行观测值组合,同时避免了伪距噪声的影响,探测精度高,且单站各个频率可以单独探测,在周跳修复的过程中,考虑非整周粗差并进行剔除。试验表明,该方法可以准确地探测和修复1周的整周周跳,可以探测小数偏差大于0.1周的非整周粗差。
    影像地形图产品模式设计与关键技术
    杨辉山, 林超, 雷丽珍, 戴江鸥
    2020, 0(5):  138-141.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0163
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    以广东省1:10 000影像地形图为例,在需求调研分析和生产试验的基础上,设计了影像地形图产品模式,探讨了等高线生成、高程点提取、矢量要素选取、注记及其符号化、图廓整饰等关键技术,研制了相应的生产工艺和技术方法,并制作了产品样本。该研究成果已形成系列技术文档,可为影像地形图的设计和规模化生产提供参考。
    测绘地理信息教学
    工科大学生解决复杂工程问题能力的培养
    许贤泽, 徐逢秋
    2020, 0(5):  142-145.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0164
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    测绘仪器的开发与创新不仅是当前测绘信息化阶段工程本科人才培养的重要环节,也是工程教育认证中解决复杂工程问题的基本要求。仪器系统综合设计训练能够有效锻炼工科大学生解决复杂工程问题的能力。本文在明确专业认证中复杂工程问题的基本内涵后,介绍了仪器系统综合训练实验内容的设计方法,并梳理项目设计任务与复杂工程问题间的关系,同时结合课程反馈优化实践课程设置,将解决复杂工程问题的能力培养落到实处,为测绘类、仪器类相关专业培养方案的制订提供参考,使其符合工程教育认证标准要求。
    测量学课程改革与实践
    王浩宇, 任超, 刘立龙, 梁月吉, 卢献健, 窦世卿, 高二涛
    2020, 0(5):  146-149.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0165
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    教育改革的核心问题是课程的改革,教育改革只有进入到课堂的层面,才是真正进入了教育改革的深水区。本文以测量学课程改革为立足点,对测量学课程改革的持续建设进行了总结,提出并不断丰富“一中心,三育人”课程教学理念;深化教学资源改革,构建了一种长效的“多主体、全过程、可量化”课程发展机制;教学相长,实现了“重素质、强能力、多元开放”的测量学课程教学。
    测绘地理信息技术应用案例
    利用三维激光扫描技术进行地铁隧道施工质量管控及病害检测
    宋云记, 王智
    2020, 0(5):  150-154.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0166
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    三维激光扫描技术具有不接触、高密度、高精度和数字化等特点,可实现地铁隧道全息、全面、快速三维测量。在土建施工阶段,分别对隧道初支及二衬进行三维扫描,可快速获取初支断面的超欠挖情况及二衬限界情况;将初支与二衬扫描获取的点云进行叠加计算,可分析隧道施工二衬的厚度。在地铁隧道运营阶段,采用移动三维激光扫描技术对隧道进行扫描,可快速获取隧道的全息数据,从点云中可分析、提取隧道渗水、裂缝、管片错台等病害信息。本文采用三维激光扫描技术对青岛地铁部分工点的施工质量及病害检测进行了测试、应用,介绍了其数据采集流程及点云分析处理,为三维激光扫描技术在地铁隧道的推广应用提供了一定的借鉴意义。
    移动式三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的应用
    陆培庆, 唐超
    2020, 0(5):  155-157,160.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0167
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    地铁运营阶段对隧道结构的变形监测保证了地铁运行的安全。现阶段我国地铁隧道监测主要采用传统的全站仪等设备进行人工测量,该方法布设的变形监测点有限,且监测过程缓慢,难以全面反映隧道结构的整体变形特征。本文将移动式三维激光技术引入地铁隧道监测,采用推行式扫描方法快速获取隧道完整结构信息,自动化后处理软件全面监测隧道结构变形信息。该方法在满足监测精度要求的情况下,实现了地铁隧道快速、全面、可靠的结构监测结果。
    Trimble影像扫描仪SX10在防空洞的应用
    刘平利, 王传先, 张鸿祥, 刘松源, 乔天荣
    2020, 0(5):  158-160.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0168
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    7401防空洞是20世纪60—70年代建设的,主要预防战争空袭,由于年久失修,里面有部分坍塌,且在雨季时有渗水现象。本文通过对7401防空洞详细勘察,采用Trimble SX10三维扫描系统准确测量出7401防空洞的位置、空间尺寸、坡度、损毁段面积等情况,为7401防空洞修复提供了数据依据。
    一种基于GPS、倾斜仪及测距仪的融合打桩新模型
    韦长算, 彭振中, 李君
    2020, 0(5):  161-164.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0169
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    沿海大桥的打桩项目中,常用的打桩模型为双GPS配合两个倾斜仪或测距仪进行定位,一旦其中某设备出现故障,将无法继续施工。本文提出了一种新的打桩模型,将3个GPS接收机、2个倾斜仪及2个测距仪组成融合打桩新模型,当某设备出现故障时,它会智能地判断问题并选择其余最合适的设备继续进行定位,大幅提高了工作效率。