测绘通报

何佳君, 刘向铜, 涂梨平, 徐看, 何紫玲, 宋昊航, 刘欢

2020, 0(8): 1-4. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0238

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随着城市化进程的不断加速，不透水面成为一种十分关键的地表覆盖类型之一，如何快速获取高精度的不透水面信息成为目前遥感研究的重点话题。考虑不透水面构成复杂、光谱曲线复杂的特征，本文基于决策树思想，通过建成区指数（BUAI）、改进的归一化水体指数（MNDWI），制作研究区植被、水体掩膜，并根据研究区土壤反射光谱特点制作研究区土壤掩膜。通过基于决策树思想的提取模型，结合掩膜文件，逐步剔除透水面，得到不透水面信息。结果表明：该模型提取的不透水面信息总体精度达到了98.27%，Kappa系数为0.86。通过和实地信息对比分析，认为该模型提取结果较为可靠，适用于大范围地区的不透水面信息提取。

GF-6影像应用于林地与非林地识别的潜力分析

刘代超, 李晓松, 李向晨, 杨广斌, 杨珺婷

2020, 0(8): 5-12,17. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0239

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为研究我国首颗携带红边波段的高分六影像（GF-6）在林地与非林地上的识别贡献，本文选择复杂林地类型的安徽省黄山市作为研究区，采用特征优选（RFE）与随机森林（RF）相结合的方法开展了林地与非林地识别潜力研究。首先根据实地调查、Google Earth影像及林地"一张图"样本数据构建了样本库；然后基于DEM、多时相光谱特征、植被指数、红边指数等特征开展分类，并比较不同模型精度及不同变量的重要度。结果表明：GF-6红边信息对林地非林地识别较为重要，引入红边信息可将总体分类精度提升2%，其他新增波段及地形特征对林地与非林地识别贡献并不明显；多时相数据的运用相比单时相数据可整体提高林地类型的分类精度2.93%~4.1%，单时相分类结果6月最好，9月次之，12月最差；特征优选可以有效减少数据输入维数（46到15），并取得最高分类精度，在不牺牲精度的同时保证了运算数据量的减少且明确了不同变量的贡献，具有较强的应用意义。

GEE云平台支持下的西天山森林遥感监测与时空变化分析

邵亚奎, 王蕾, 朱长明, 方晖, 张新, 黄端, 陶莉

2020, 0(8): 13-17. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0240

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针对区域大尺度森林遥感调查、精确信息提取和时间序列变化监测过程中存在的数据挑选困难、计算效率较低、提取精度不高等问题，本文基于谷歌云计算平台（GEE）强大的海量遥感数据组织、存储和计算功能，根据新疆干旱区森林资源的空间分布特点，结合多源遥感数据和地理要素数据集，首先构建了光谱+纹理+地形等多维分类特征集；然后在地理国情监测森林地面调查样本数据的协助下建立了西天山森林分类样本数据库；进而采用随机森林分类算法实现了对西天山森林1995、2000、2005、2010、2015和2018年6期自动分类；最后通过云端与本地相结合完成了森林资源遥感分类数据编辑检查、制图与分析。研究结果表明：①1995-2018年西天山森林总体呈动态扩张趋势，森林分布面积从1995年的3 953.6 km²年增加到2018年的4 243.2 km²，增长速率为12.6 km²/a；在结构组成上，西天山森林以针叶林为主，阔叶林、灌木林、针阔混交林较少。②在时间变化过程上，西天山森林的扩张态势呈现缓中增强，2005-2018年增长速率要明显高于1995-2005年。③在空间变化特征上，不同森林类型之间的转化很少，新增林地主要来自非林地，2000年以来非林地转林地的面积约为520 km²。非林地转化为林地区域主要集中在特克斯县分局、尼勒克县分局、昭苏县分局、新源林场、巩留分局、伊宁分局，转入面积分别为111.14、102.19、67.16、56.45、42.76、40.71 km²。

参考地理数据的大比例尺影像无控定位

刘燕, 杨树文, 薛理, 赵利江

2020, 0(8): 18-22,27. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0241

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针对传统摄影测量影像定位通过人工方式获取控制点导致的效率低、费用高等问题，本文提出了一种参考地理数据的大比例尺影像无控定位方法。首先利用经典SIFT算法从参考地理数据（DEM和DOM）提取带有控制信息的特征点；然后将通过POS获取的DSM配准到DEM地理坐标上，并利用形态学滤波对DSM进行处理，以提取并剔除建筑物、树木等高程剧烈变化区域的匹配点，降低校正误差；最后进行影像校正和定位。试验结果表明，本文方法能够满足大比例尺航空影像生产定位精度要求，具有高效生产、节约资源等优势。

建筑塔机臂尖GNSS动态监测模型设计

周命端, 张文尧, 马博泓, 付静弘怡, 罗德安

2020, 0(8): 23-27. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0242

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鉴于传统的人工周期巡检方式存在诸多弊端，本文设计了一种基于卫星定位的建筑塔机臂尖动态监测模型。以GPS为例建立单历元快速定位模型，给出利用DUFCOM和DC算法相组合的整周模糊度快速确定算法（FARSE）的实现流程；提出了一种基于历元位置偏差的臂尖垂向位移监测参数及预警参数构造方法。初步试验结果表明，利用GPS单历元快速定位模型解算获得了平面精度优于2 cm、高程精度优于4 cm的定位结果；基于该定位结果，从监测参数和预警参数两个角度验证了本文模型设计的有效性。

多源点云数据融合的建筑物精细化建模

王树臻, 郑国强, 王光生, 胡玉民, 张德怀, 亓伟

2020, 0(8): 28-32,38. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0243

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三维建模技术能够实现建筑物的数字化存档，在古建筑保护与修复和现代建筑规划与改造中具有不可替代的作用。针对倾斜摄影测量和三维激光扫描建模技术中建筑物模型存在的问题，本文提出了一种倾斜摄影测量和三维激光扫描生成三维点云模型相融合的建筑物精细化建模方法。选用无人机和三维激光扫描仪作为试验设备，利用ContextCapture、SCENE软件完成点云拼接、生产和编辑，通过ICP算法完成点云精细匹配，实现多源点云数据融合建模；对比单一建模方法模型，从纹理结构和模型精度两方面对融合建模模型进行质量评价。结果表明，融合建模模型纹理清晰，几何结构完整，模型距离中误差和高差中误差的均值均低于倾斜摄影测量模型的值，接近三维激光扫描模型。

一种用于运动姿态评估的视觉伺服机器人

胡建朗, 罗亚荣, 郭迟

2020, 0(8): 33-38. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0244

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针对人们在运动中出现的姿态不标准且无人监督指导等问题，本文设计了一种用于运动姿态评估的视觉伺服机器人。这款机器人首先通过一种带有注意力机制的目标跟踪算法对运动目标进行跟踪，并与机器人的伺服电机结构协同工作以调整摄像头的角度，从而实现对在特定区域内运动的目标进行跟踪拍摄。然后由其姿态评估系统提取运动姿态，并与标准姿态进行比对评估。经验证，该机器人对人体运动姿态的质量高低具有较高的区分度，能对用户的多种姿态给予有效的评价，从而实现运动辅助及康复训练指导的目的。

结合图像增强和恢复的增强现实跟踪注册

郭士祥, 范铀, 范冲

2020, 0(8): 39-43,64. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0245

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增强现实中的跟踪注册技术一直是研究的重点和难点，而地下矿道和巷道内亮度低，产生的图像较昏暗，车载相机快速运动和抖动，对传统的基于特征匹配的跟踪注册提出了挑战。本文从提高增强现实中跟踪注册稳健性和精度出发，采用基于Retinex改进的方法增强昏暗图像的亮度，同时利用基于对抗神经网络的方法恢复运动模糊图像。首先提取图像ORB特征，实现初始化；然后根据跟踪特征点的数量，开启图像增强和图像恢复线程，提高特征点提取质量和数量。在数据集和真实模拟场景下的试验结果显示，跟踪精度提高了12%左右，在低亮度和含有轻微模糊的情况下，跟踪注册稳健性也有显著提高。

SIFT和SVD相结合的GF-2影像感知哈希算法

王昊, 张黎明, 慕号伟, 张鑫港, 陈金萍

2020, 0(8): 44-49. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0246

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为解决GF-2影像在传输、存储及实际使用中面临的局部篡改问题，本文提出了一种用于GF-2影像完整性认证的感知哈希算法。首先采用固定分块的方式，将整幅影像分割成多个子块，运用SIFT算子提取子块的关键点特征信息；然后采用SVD方法提取SIFT关键点特征信息的特征值，选取其中较大的10%特征值构建子块的感知哈希序列；最后串联所有子块的感知哈希序列生成整幅影像的感知哈希值。在影像认证过程中，通过计算原始影像与待认证影像的感知哈希值的差异，从而实现对影像内容的认证。试验表明，该算法能够实现GF-2影像中地物篡改的检测与定位，同时对LSB水印嵌入、DAT格式转换及BMP格式转换等内容保持操作具有良好的稳健性，为GF-2影像的安全使用提供保障。

混合整体最小二乘曲面拟合在点云滤波中的应用

吉文来, 芮明, 李明峰

2020, 0(8): 50-54,91. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0247

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针对传统点云滤波过程中拟合曲面不连续，参数求解不合理及高差阈值不明确的问题，本文提出一种基于混合整体最小二乘的曲面拟合约束法。利用中心网格加权坡度值构建了多尺度格网，探讨了依据网格邻域选取地面种子点的标准，分析了混合整体最小二乘曲面方程求解和根据滤波结果逐级调整高差阈值的方法和步骤。试验结果表明，该方法提高了复杂区域的点云滤波精度，为构建数字高程模型提供了精确数据。

基于本质矩阵的无人机影像精确匹配

葛义攀, 王晓红

2020, 0(8): 55-58,75. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0248

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无人机影像以其低成本、获取容易、信息量大等优点得到了广泛的应用。影像匹配是影像数据处理的重要环节，常用影像匹配的方法存在误匹配多或剔除大量正确匹配的问题。LMedS算法比其他稳健方法更严格，"5点算法"得到的本质矩阵可用于匹配点对共面的场景。本文使用LMedS算法结合"5点算法"求解本质矩阵作为剔除误差的模型，同时利用ORB算法提取速度快的特点，构建了一种精准同时兼顾了效率的匹配方法。本文对该算法开展了试验研究，并与其他常规算法进行比较。试验结果表明，本文算法保留的匹配点数数量多，分布较均匀，适用于多种场景，是一种有效、快速精准的影像匹配算法。

变分模态分解及能量熵在地心运动降噪中的应用

王庆余, 杜宁, 王莉, 张小东, 吴磊, 熬逍

2020, 0(8): 59-64. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0249

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针对地心运动时间序列噪声种类复杂，随机性强，信号与噪声难以有效分离等问题，本文采用网平移法对IGS站周解进行解算，得到2012-2018年的地心运动时间序列，并提出了一种基于变分模态分解（VMD）及能量熵的地心运动时间序列降噪方法。首先，对各方向时间序列进行VMD分解，获得各方向高频依次到低频的时间序列分量；然后，计算每个变分模态分量的能量熵，辨识出噪声与信号的分界，并将信号分量进行重构，得到降噪后的地心运动时间序列；最后，通过与基于EMD和EEMD的降噪方法对比，从相关系数、信噪比、剩余能量百分比、方差贡献率等参数评价指标上定量说明该方法对地心运动时间序列降噪表现出更好的降噪效果。

一种新的车载低成本MEMS陀螺仪快速初始对准算法

白征东, 辛浩浩, 程宇航, 陈波波, 黎奇

2020, 0(8): 65-70. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0250

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车载导航系统常用惯性测量元件（IMU）与全球卫星导航系统（GNSS）技术组合以提高系统的稳定性。由于车载导航系统的应用场景限制，对初始对准速度有着较高要求。为了提高传统车载组合导航系统中低成本微机电系统（MEMS）陀螺仪的初始对准速度，降低初始对准过程中的计算量，本文提出了一种适用于任意失准角下的基于网络RTK辅助与无损Kalman滤波（UKF）的MEMS陀螺仪初始对准算法。同时针对车载系统的特点，简化了IMU系统误差方程，分析了简化带来的误差。在诺瓦泰ProPak6和诺瓦泰IMU-IGM-S1组成的导航系统中验证了本文提出的算法。试验结果表明，在以诺瓦泰双天线GNSS输出航向角为"真值"的情况下，本文提出的算法基本可以在5 s内完成陀螺仪的初始对准，对准精度达0.3°。

北斗不同电离层模型精度分析

周金宁, 赵齐乐, 胡志刚, 蔡洪亮, 周仁宇

2020, 0(8): 71-75. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0251

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目前北斗系统播发多种电离层模型参数，用户使用时容易产生以下问题：①同一历元不同卫星播发同一电离层模型，其值不完全相同；②北斗二号、北斗三号分别播发的Klobuchar电离层模型参数值存在差异；③对于能同时接收到3种电离层模型（BDS-2 Klobuchar、BDS-3 Klobuchar及北斗全球电离层延迟修正模型（BDGIM））的基本导航用户如何选取合适的电离层模型。针对以上问题，本文首先提出采用最大投票法策略，对同一历元相同电离层模型但值不同的参数进行合理合并，然后以IGS分析中心的电离层产品为基准，对以上3种北斗电离层模型进行了精度分析和对比，最后基于等效距离误差进行了验证分析。试验结果表明，BDS-2 Klobuchar、BDS-3 Klobuchar虽然模型值差异较大但模型精度十分接近，而BDGIM模型精度最高，相对于前两者在中低纬地区平均提升10%，在两极地区的提升更加明显，平均提升61%。

大范围GNSS水准与重力场模型间的系统偏差校正

陈鑑华, 魏德宏, 张兴福, 李伟超

2020, 0(8): 76-80. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0252

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大范围GNSS水准数据是评估重力场模型精度的重要独立数据源，通常大范围GNSS水准数据与地球重力场模型所对应的大地水准面不一致，导致两者间会存在系统偏差，该系统偏差会影响直接利用GNSS水准数据评估重力场模型精度的效果。本文以利用美国24 152个GNSS水准数据评估EIGEN-6C4重力场模型精度为例，提出采用分区常系统偏差校正法和四、五、七参数校正法校正两者间的系统偏差。试验结果表明，分区常系统偏差校正法和四、五、七参数校正法均可以有效校正两者间的系统偏差，系统偏差校正后，2160阶次的EIGEN-6C4模型在美国区域内的高程异常精度优于10 cm。

运用GD-PBIBD编码的矢量空间数据数字指纹算法

陈金萍, 张黎明, 蒋美容, 王昊

2020, 0(8): 81-86,100. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0253

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针对矢量空间数据叛逆者追踪难及编码效率低的问题，本文提出了一种运用GD-PBIBD码的指纹算法。首先运用GD-PBIBD构造指纹编码，将待嵌入指纹序列运用Logistic映射置乱，通过D-P算法提取矢量空间数据的特征点，对特征点实施DFT变换得到相位系数和幅度系数；然后运用QIM方法将指纹嵌入DFT变换域的幅度系数上；最后应用DFT逆变换得到含指纹的矢量空间数据。试验选取部分中国路网数据和某区域绿地数据，运用该算法嵌入指纹后，对其进行线性和非线性模拟攻击，成功提取指纹序列，利用汉明距离追踪出合谋者。该算法编码构造简单，在码长一定的情况下，较BIBD码可容纳更多的用户，效率高；算法抗单用户指纹攻击及多重攻击的稳健性较好，也能够抵抗多用户最小值和最大最小值攻击，追踪到所有叛逆者，可用于矢量空间数据版权保护，为矢量空间数据叛逆者追踪提供依据。

InSAR技术在高速公路灾害辅助识别中的应用

熊鹏, 左小清, 李勇发, 谢文斌, 游洪, 王志红

2020, 0(8): 87-91. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0254

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为尽可能早地发现并排查出高速公路灾害的隐患点，本文以昆磨高速公路的昆明至玉溪路段为例，首先基于PS-InSAR技术，利用45景Sentinel-1影像获得了研究区域2018-2019年的沉降速率图。然后对沉降严重区域进行横纵断面分析，识别出昆磨高速公路沿线的隐患路段。最后对这些路段的进一步监测提出建议。研究表明，昆磨高速公路沿线总体呈现出较为平缓的沉降趋势，但存在着3个严重沉降区。分别是谢井村和朱井村路段、昆磨高速公路与东绕城高速公路交界处路段，以及昆磨高速公路与晋新公路交界处路段。因此证明了PS-InSAR技术能有效排查高速公路沿线的灾害隐患。

机载激光雷达点云辅助的镶嵌线自动选择

吏军平, 丁亚洲, 冯发杰, 蔡平, 刘欣怡

2020, 0(8): 92-95,116. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0255

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本文提出了一种基于激光雷达点云辅助的正射影像镶嵌线自动选取方法。首先，利用配准后的激光雷达点云生成数字表面模型和数字高程模型，以重叠区域影像之间的相似度和梯度差异构建代价矩阵；然后，将数字表面模型与数字高程模型相减得到差值图表示地物真实的高程信息，利用自适应阈值分割将差值图划分为不同的区域，并赋予不同的惩罚系数；最后，以代价最小为标准，基于Dijkstra算法得到最终的镶嵌线。本文方法生成的镶嵌线能成功地绕开大多数障碍地物，能够满足影像拼接应用的需求。

针对无人机倾斜摄影数据的不同处理软件空三加密

杨文府, 王冠杰, 李国锋, 崔玉柱, 汪雯雯, 张文凯

2020, 0(8): 96-100. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0256

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以山西省右玉县杀虎口古长城为例，采用Trimble UX5 HP搭载Sony A7r相机完成数据采集，利用Context Capture软件和PhotoMesh软件进行三维重建，并利用Geomagics软件对三维模型进行精细处理，比较两种软件的空三精度，得出Context Capture软件的空三精度更高。同时利用外业实测检查点对模型进行精度计算，得到Context Capture软件的模型精度，其点位中误差为0.192 m，表明这种方法可以满足实景三维建立模型的要求，为智慧城市的建设提供了强有力的数据保障。

结合特征选择的CVA多尺度遥感影像变化检测

蔡怤晟, 向泽君, 蔡衡, 单德明

2020, 0(8): 101-104,130. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0257

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针对在多时相变化检测中，面向对象方法无法较好地检测影像中的细微变化，受分割效果以及面向像素方法的影响出现较高虚警率等问题，本文提出了一种结合基于像素的多特征变化向量分析法（CVA）与基于对象的多层次分割的联合判别方法。首先提取不同时相的光谱与纹理特征，利用最大相关最小冗余（mRMR）算法进行特征选择并通过CVA得到像素级变化检测结果；然后对两幅影像进行叠合分割，利用区域合并策略进行不同尺度检测并获取各尺度检测结果；最后结合多种检测结果进行融合，获得最终变化检测结果。检测结果表明本文所提方法能有效降低漏检率，同时提高了检测的准确性。

河湖划界测量应用探讨——以聊城市河湖水利工程为例

周长志, 陈瑞聪, 李涛, 苑庆中

2020, 0(8): 105-107. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0258

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河湖管理范围和水利工程管理与保护范围划界是进一步推动河湖长制从"有名"到"有实"转变的有效措施，由于各县区河湖及水利工程体量巨大、涉及面广、历史遗留问题复杂多样，该项工作开展难度较大。本文通过梳理分析河湖划界当前存在的难题，探讨利用无人机航测技术和实景三维展示等现代化测绘技术手段解决该难题的可行性，具有一定的参考借鉴意义。

格尔木市高精度数字高程基准模型研究

窦超, 安向东, 赵利江, 张生鹏, 毕泰武

2020, 0(8): 108-111. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0259

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大地水准面（数字高程基准）为国家高程基准的建立与维持提供了全新的思路。然而，受限于地形、重力数据等原因，高原地区高精度数字高程基准模型的建立一直是大地测量领域的难题。本文以格尔木地区为例，探讨了高原地区高精度数字高程基准模型的建立方法。首先，基于重力和地形数据，由第二类Helmert凝集法计算了格尔木重力似大地水准面。在计算中，考虑到高原地形对大地水准面模型的影响，采用了7.5″×7.5″分辨率和高精度的地形数据来恢复大地水准面短波部分的方法，以提高似大地水准面的精度。然后，利用球冠谐调和分析方法将GNSS水准与重力似大地水准面联合，建立了格尔木高精度数字高程基准模型。与实测的67个高精度GNSS水准资料比较，重力似大地水准面的外符合精度为3.0 cm，数字高程基准模型的内符合精度为2.0 cm。

出租车数据的时间序列谱聚类分析

赵家瑶, 李宏伟

2020, 0(8): 112-116. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0260

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城市空间运行的出租车产生大量的OD数据，数据的时序呈现周期性特点，客观反映人们的出行行为模式，本文采用谱聚类算法对北京五环区域内各空间单元的出行特征及其相似性进行探究。由于空间单元的时空行为特征受空间邻域和功能区划的影响，研究添加邻域因子和功能区因子以改进时间序列的相似性度量方法，从而实现时间序列谱聚类算法的空间和功能区拓展，进而增加人们对不同时空条件下出行行为特征的了解，以便对不同空间单元提供差异性服务，如不同时段公交的发车频次、动态调整商场营业时间、不同时空环境出租车候车点的实时变换、调控和优化不同区域服务保障等，将有助于降低城市能耗，更加合理地利用资源，也有助于居民实现智慧生活。

基于2 m格网点云数据的高精度DEM制作第三次国土调查坡度图

李国华

2020, 0(8): 117-121. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0261

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地形地貌随着时间的推移时刻发生变化，以高精度数字高程模型（EDE）数据制作坡度图，进而计算田坎系数，更精准地进行耕地面积计算及统计。以2 m格网点云数据生成的DEM数据为基础，按照第三次全国国土调查的相关技术要求，根据耕地坡度分级要求进行分级，生成坡度分级栅格数据图。对坡度分级栅格数据图进行矢量化，生成坡度分级矢量化数据。对矢量化数据进行图斑综合、界线平滑、拓扑重建、数据裁切等处理，制作完成调查区域坡度图及相关属性数据制作。并对生产的坡度图成果进行分析，找出不同尺度格网生产的坡度图的技术差异，并对高精度坡度的应用进行了展望。

利用地理省情监测数据分析土地利用变化——以济南市东部老工业区为例

赵向阳, 赵云

2020, 0(8): 122-125,159. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0262

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传统的土地利用变化分析方法无法进行大规模、长周期的土地动态变化监测，也无法适应城市日新月异的发展需求。本文利用山东省地理省情监测数据，采用多种土地利用指数模型对济南市东部老工业区的土地利用变化情况进行了研究。这些指数模型包括动态度、转移矩阵、多度、重要度等。本文通过定量分析2017-2019年老工业区各土地类型的空间格局演变过程，揭示其土地利用空间格局演化机理，并结合社会经济发展的相关资料，对发生变化的原因和内在驱动力作了合理的解释和说明，为新型城镇化政策制定提供了切实的数据支撑和决策依据。

迁入地资源环境压力指标体系构建与评价——以贵州省纳雍县为例

郑钧宁, 徐红

2020, 0(8): 126-130. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0263

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选取贵州省纳雍县为易地扶贫迁入地研究对象，构建了评价指标体系，对迁入地资源环境压力进行了评价；同时应用层次分析法确定指标权重，计算资源环境压力，并将结果划分为相对高、中、低压力区3个等级。分析结果表明，纳雍县整体资源较为贫乏，生态环境较为脆弱，人均资源量较少，造成资源环境整体压力较大；由贫困发生率与资源环境评价值作相关分析，资源环境压力与贫困发生率呈弱负相关性。

自然资源大数据快速服务平台关键技术的研究与实现

郭双仁, 唐芝青, 唐先龙

2020, 0(8): 131-134,138. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0264

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目前行业内普遍存在难以实现海量空间数据快速服务（包括快速存取、显示、检索、分发和在线服务）的难题，制约了自然资源数据的共享应用。针对上述问题，本文提出了一套"基于分布式列式数据库和Hilbert空间编码规则优化海量空间数据的存取、检索、显示效率"的解决方案，对其具体技术路线进行了详细阐述，并进一步介绍了大数据快速服务平台研发和推广情况。本文旨为满足新时代经济社会发展对海量空间信息快速服务的迫切需求。

地理实体的空间组织与多态特征及其应用

张翼然, 贾光军, 陶迎春, 祝晓坤, 左效刚, 崔立新

2020, 0(8): 135-138. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0265

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描述了地理实体的建设内容，介绍了基于图元的地理实体组织及表达形式，比较了传统地形图与实体化的数据组织形式的区别。对地理实体在空间、时间上的多态特征进行了分析，阐述了地理实体对地物的空间一致性表达的特点，设计了基于多源矢量数据开展的地理实体融合方法及步骤，并以房屋建筑实体为例介绍融合成果的具体应用。本文研究为地理信息系统中地理实体的相关研究提供了借鉴。

融合卷积神经网络和循环神经网络的车轮目标检测

马超

2020, 0(8): 139-143. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0266

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目标检测是基于视觉的目标定位关键技术。针对现有车轮检测方法对环境敏感问题，本文提出一种并联式融合循环神经网络和Faster R-CNN的车轮检测模型FusionRNN，借助RNN能够处理时序和CNN能够提取空间域隐性特征的优点，可提高实时性，减少参数量，使模型表达能力更强，同时具备分析序列化向量间语义关系和识别车轮几何特征的能力。该模型能在由激光雷达扫描得到的车轮三维点云投影图中准确检测出车轮位置，为基于AGV自动停车系统搬运车辆提供准确稳定的车辆位置信息。

中国古今地图时空融合与运营平台建设

潘倩, 卜庆华, 王丹

2020, 0(8): 144-147. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0267

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古旧地图作为重要的历史地理信息来源，需求日益扩大。本文针对国内缺乏系统全面的古旧地图展示平台的情况，在配准4000幅中国古旧地图的基础上，使用地理信息系统、数据库、SOA、Web Service、ArcGIS API for JavaScript等技术，建设中国古今地图时空融合与运营平台，通过古今地图的套叠对比，在PC端和移动端直观展现地理和人文环境变迁。平台提供对古旧地图影像数据的快速查询检索、展示、输入输出、管理等功能，可为城市规划建设、历史地理研究提供支持。

“地理素养与测绘技能”双驱动的GIS专业大学生创新能力培养模式的探索

蔡忠亮, 翁敏, 苏世亮, 亢孟军, 费腾, 田晶, 任福

2020, 0(8): 148-152. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0268

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在信息技术快速发展和万众创新、大众创业的时代背景下，创新与创新人才已成为国家发展的重要推动力，创新教育和创新人才培养成为高校的重要任务。本文以武汉大学地理信息科学（GIS）专业为例，结合专业特点和优势，探索了"地理素养、测绘技能"驱动下的GIS专业大学生创新能力的培养模式和"厚基础、重知识、强技能"的贯通式培养途径。围绕创新人才培养和成长的内在因素和外部条件，从人才培养方案与课程体系、创新型教师团队与新型教学方法、教学科研创新平台与创新条件、创新人才发展评价与激励机制等4个方面开展了创新型发展探索。结合实践表明，本模式取得了显著的创新成果，产生了良好的示范辐射作用。

移动三维激光扫描技术在隧道结构监测中应用

张丽, 丛晓明, 赵生良

2020, 0(8): 153-156. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0269

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我国地铁隧道监测主要以全站仪为主的传统测量，监测点有限，监测过程缓慢，难以全面反映隧道结构的变形。本文针对地铁隧道结构特点，提出了一种基于新型移动式三维激光测量技术的隧道结构监测方案。首先利用移动激光扫描获取高密度点云数据；然后通过自动识别提取隧道顶部的环片拼接缝，以此为基础结合点云数据提取各环片断面信息，对环片结构进行分析；最后利用综合数据管理平台对各类监测成果进行管理分析，实现隧道结构变化的科学管理。实际工程应用表明，该方案监测结果准确、成果分析与管理更加科学，满足隧道健康监测的需求。

基于点云的地铁隧道断面精确拟合与形变分析

李志远, 王健, 于德亮, 孙文潇

2020, 0(8): 157-159. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0270

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针对三维激光扫描技术应用于地铁圆形、马蹄形等不同形状的隧道断面难以精确拟合和形变分析问题，提出了一种基于三次B样条曲线的隧道断面拟合分析方法，首先利用三次B样条曲线对断面进行拟合；然后根据拟合曲线提取断面特定点，实现断面形变分析。对某段地铁隧道点云数据进行断面分析表明，该方法可以快速准确地分析隧道断面的形变信息。

基于移动三维扫描技术的隧道管片错台分析及应用

赵亚波, 王智

2020, 0(8): 160-163. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2020.0271

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错台是地铁隧道的主要病害之一，通常是由于盾构机施工控制不好或是隧道荷载发生变化导致，错台的发生也会引起隧道收敛变形及渗水等其他病害。传统手段主要采用人工巡检等方式进行错台情况的检测，由于受夜间窗口期短的影响，该方法效率低，成果难以精确量化。研究采用基于轨道的隧道移动三维激光扫描系统对隧道错台进行检测，通过快速获取隧道三维点云生成正射影像，并基于正射影像进行管片的划分及里程的匹配，进而根据每一环的三维点云信息计算管片错台情况。以青岛地铁2号线为例，本文介绍了移动扫描技术在地铁隧道管片错台检测的应用情况，为该技术在其他隧道的推广应用提供了一定的借鉴意义。

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