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2021年 第0卷 第5期    刊出日期：2021-05-25

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时空大数据分析

时空大数据分类体系研究

田立征, 李成名, 刘晓丽, 印洁

2021, 0(5):  1-4.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0131

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“统一行使全民所有自然资源资产所有者职责,统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责”是自然资源部组建后对时空大数据组织分类提出的新需求。本文在梳理总结国内大数据分类体系的演化特点和解析中国现行时空大数据分类体系存在的问题的基础上,结合自然资源部对大数据分类的需求,通过历史继承、合并和添加,提出了一套既能服务于自然资源部“两统一”职责,又能服务于全社会的时空大数据分类体系。研究建立的时空大数据分类体系为3级分类,共6种类型,分为17个一级类型,68个二级类型,24个三级类型,该分类较之前最明显的变化是将自然资源数据单独分为一大类,该分类对于大数据的组织管理具有重要意义。

面向新型测绘的时空数据属性连接及扩展方法研究

王育红, 刘康晨

2021, 0(5):  5-9.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0132

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属性连接是整合集成新型测绘多源属性数据、扩展丰富实体信息、促进知识挖掘服务的重要操作和手段。在界定总结连接概念及类型的基础上,本文通过分析,明确了ArcMap现有属性连接工具在连接谓词、连接类型、连接基数等方面的局限。针对这些局限,选用目前流行的AO Addin技术,设计实现了一个属性连接扩展工具条插件——eJoin,详细讨论了该插件的主要功能及实现策略,并利用多种数据对其进行了试验验证。试验表明:该插件能够快速执行一般连接、自连接、m∶n连接、投影连接等操作并完整表达连接结果,为新型测绘时空数据属性连接提供了更加实用、便捷的工具支撑。

多源时空数据的地表分类信息挖掘

杜萌, 赵萍, 张浩, 朱明非, 钱梦茹

2021, 0(5):  10-14.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0133

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随着国土空间的发展,自然资源管理、国土空间规划等对于地表分类信息的需求日益增大,如何采用数据挖掘手段高效准确地获取地表分类信息成为目前重要的研究方向。本文在对多源数据进行分析研究的基础上,以地理国情监测、基础测绘、天地图等多源时空数据为数据源,参考第三次全国国土调查分类方案,综合采用多维度地表分类、语义规则映射、空间综合映射、多场景特征判断、分类权重判断、空间聚合分析等多种方法对地表分类信息进行挖掘。提出了一种汇聚多源数据优势的地表分类信息挖掘方法,对于丰富地表分类数据产品类型和信息的维度具有重要的意义。

基于共享单车时空大数据的细粒度聚类

张强, 白征东, 辛浩浩, 程宇航, 郭锦萍

2021, 0(5):  15-19,29.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0134

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针对传统上单独采用K-means或DBSCAN等方法对共享单车位置数据聚类时造成的聚类结果与真实的聚类结构不符的问题,本文提出了一种基于共享单车时空大数据的细粒度聚类方法(FGCM)。该方法通过DBSCAN进行初始聚类,并在此基础上采用GMM-EM算法进行细部聚类,以提取细粒度层级的热点区域。试验表明,该方法可根据密度阈值排除噪声和离群值,无需指定细部聚类簇数,簇的形状和大小比较灵活。在对共享单车大数据位置特征进行聚类时,与传统的单独采用K-means或DBSCAN的方法相比,FGCM具备更高的精细程度,能够充分展现共享单车的实际聚集特征,可用于规划共享单车电子围栏等设施,在不降低通勤效率的基础上规范共享单车的停放问题。

时空融合技术在区域地表覆盖时序分类中的应用

古春霞, 李大成

2021, 0(5):  20-24.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0135

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由于中高分辨率遥感影像数据时序性不强,分类过程中无法准确记录地物的时序特征。为增加地物时序变化特征,本文使用时空融合模型重建高时序高分辨率遥感影像,分析加入时相特征对分类结果的影响。以河北省石家庄市中部地区为例,本文采用3种时空融合模型重建高时序的30 m分辨率的遥感影像,增加影像时序分类特征,采用随机森林对年度重建时序影像分类,分析不同重建时序影像数量和不同时间跨度对分类结果的影响。试验表明,通过重建年度时序影像分类比单一影像分类精度增强;分类精度随着时序影像数量增加而增大,当时序影像数量选定为12景,也就是1月1景时,分类精度趋于稳定;不同时间段对分类结果影像程度不同,引入植被变化期间的时序影像,分类精度最高。

粤港澳大湾区土地覆盖及景观格局时空变化分析

高照忠, 魏海霞, 黄铁兰

2021, 0(5):  25-29.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0136

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粤港澳大湾区已成为世界级城市群为目标的特大城市群。本文利用多期遥感数据,并结合景观格局指数研究大湾区2000—2020年的发展规律。结果表明:①大湾区主要的土地覆盖类型为林地、耕地与居住及建设用地,3种地类总占比多年来均在80%以上;②大湾区的居住及建设用地在20年间增长了115.21%,面积达到9 183.47 km²,是大湾区内面积增长最多、变化速率最快的用地类型;③大湾区内的景观格局破碎度、斑块密度不断降低,景观聚集度与景观丰富程度不断升高,区域景观格局分布状况日趋合理。

学术研究

海洋立体观测网建设与发展综述

李林阳, 柴洪洲, 李姗姗, 乔书波, 邝英才, 吕志平

2021, 0(5):  30-37,95.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0137

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高精度全球海洋立体观测网是空天地海一体化观测网的重要组成部分,是陆基观测网和空基观测网向海洋的重要延伸。本文系统介绍了海洋立体观测网的组成,即海洋时空基准网和海洋环境监测与感知网;详细梳理了核心装备,包括水下导航与定位装备、海洋地球物理环境探测装备、极区导航定位装备与大数据中心。面向我国经略海洋和海洋强国战略,应紧跟海底立体观测网的发展趋势,并加快其建设。

基于GAMIT/GLOBK和GPS观测确定加拿大地区的冰川均衡调整导致的垂向形变

张翰伟, 陈巍, 李建成

2021, 0(5):  38-42.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0138

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本文采用加拿大地区31个IGS台站的观测数据,利用GAMIT/GLOBK软件处理了时间跨度为2000—2018年的GPS原始观测资料,得到了ITRF2014参考框架下的台站位置垂向运动速率的时间序列。对GPS时间序列进行阶跃探测及修复、异常值探测及剔除、趋势项估计、去除近期冰川融化导致的地表弹性变形后,得到了由冰川均衡调整(GIA)导致的GPS台站抬升速率。本文的结果与前人基于GPS观测得到的结果(在ITRF2008框架下)相差在2 mm/a以内,与ICE6G系列GIA模型预测值相差在3 mm/a以内,因此验证了本文结果的正确性和可靠性,为进一步利用全球GPS台站观测数据研究GIA垂直形变速率,进而约束和改进GIA模型打下了坚实基础。

尼泊尔Mw7.8地震对珠峰区域内冰川形变及流速的影响

何正枫, 张继贤, 黄国满, 盛辉军

2021, 0(5):  43-48,101.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0139

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本文以L波段的ALOS PALSAR-2数据为基础,采用长时间序列InSAR技术对2014年9月至2019年8月的青藏高原区域进行动态监测,结合偏移量追踪法获取部分冰川在尼泊尔地震前后分别在距离向、方位向和水平方向的冰川流速分布结果。结果表明:在监测时段内,研究区普遍存在沉降现象,仅在个别年份出现小幅度的抬升,研究区最大年平均形变速率可达-203.1 mm/a,认为此次地震对研究区的时序观测结果的波动有特殊影响;在研究时期内部分冰川流速在地震后的相当长的一段时间内大幅度增加,最大速度可达2.645 m/d,认为地震是导致冰川流速急剧增加的原因之一。

全球热带森林分布区NPP变化及其气候响应分析

杨瑞芳, 尹思阳

2021, 0(5):  49-53,110.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0140

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本文基于MODIS遥感数据,利用掩膜分析提取了研究区的NNP数据;并结合气象因子数据,利用地理信息技术及数学统计方法,对比分析了2001—2013年全球3个主要热带森林分布区森林NPP变化及其气候响应的异同。结果表明,研究区NPP总量整体呈减少趋势。对比3个区域NPP与温度、降水和光合有效辐射(PAR)的相关关系,亚马孙流域研究区和刚果河流域研究区NPP对PAR变化更为敏感,东南亚研究区NPP对降水变化更为敏感;东南亚研究区NPP对气候变化响应的敏感性较高,刚果河流域研究区次之,亚马孙流域研究区最低。该研究对于进一步了解全球热带森林变化与气候的相关关系具有一定的参考价值。

单目相机-轮式里程计的自动内外参标定算法

袁德宝, 蔡量力, 王成

2021, 0(5):  54-58.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0141

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本文提出了一种新的单目相机和轮式里程计系统的内、外参标定方法。不同于目前单独标定内外参的方法,本文方法能在一个平台上同时标定内参和外参。平台包含4个棋盘格,其中3个棋盘格基于优化理论标定内参,第4个棋盘用于标定外参。基于该平台,相机-里程计系统只需对3个棋盘格拍摄一次进行内参标定,然后沿直线行走,连续拍摄第4个棋盘格完成外参初始标定,最后根据最小二乘优化外参。通过使用扫地机器人采集的真实数据集进行测试,证明了该方法能精确完成内参的标定并自动评估标定质量,具有有效性和优越性。

夜间灯光数据支持下的广州市人口空间化

吴献文, 速云中, 孙照辉

2021, 0(5):  59-62.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0142

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了解区域人口的空间分布,能够为城市精细化管理和城市规划提供有力的支撑数据,对提高城市发展水平有重要的现实意义。为此,本文以“珞珈一号”(LJ-1 01)夜间灯光(NTL)影像为基础数据,以广州市为研究区,结合人口估算模型等方法,开展基于NTL数据的人口空间化研究。结果表明:LJ-1 01 NTL数据能够有效地应用于人口空间化研究。人口空间化后,广州市人口分布具有显著的“一主中心,多核心”的特征,各区域内部的人口分布差异可被清晰地展示与区分。本文结果对城市规划与城市管理具有一定价值的辅助支撑作用。

面向东川复杂山地滑坡体无人机立面航线规划及建模分析

毕瑞, 甘淑, 袁希平, 李绕波, 胡琳, 高莎

2021, 0(5):  63-67.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0143

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以单镜头四旋翼小型无人机为试验设备,针对复杂山地地区单一、高落差滑坡体,本文提出采用面向滑坡体立面航线规划,结合传统单水平航线、井字形交叉航线规划,构建不同航线下的三维模型。通过重叠度、三维模型完整性、布设地面标靶分析三维模型精度3个方面,对不同航线下构建三维模型的方法进行评价分析。试验结果表明,采用立面航线能达到98.72%航向重叠度和88.82%旁向重叠度;采用立面航线得到的模型纹理细节、颜色信息和地面信息的丰富程度均优于传统两者航线所得到的;通过地面标靶的测量误差计算,采用立面航线得到的模型精度更高。

基于分时散射目标的非城区地形PS-InSAR监测

赵中枢, 张红峰

2021, 0(5):  68-72.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0144

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永久散射体(PS)在非城区的分布密度通常难以满足PS-InSAR技术的地形监测需求,导致PS-InSAR监测误差较大,而非城区通常存在一定时段内的散射目标,即分时散射目标,为此,本文提出基于分时散射目标的改进PS-InSAR算法。首先采用通过边缘保持EMD算法对SAR影像干涉对进行降噪;然后以双层K-means聚类提取非城区的分时散射目标候选集,并通过可信概率提取可靠的分时散射目标;最后通过组内加权参数迭代和组间等权融合,计算监测区的地表形变。试验结果表明,提取的分时散射目标与同位置PS点具有相近的分布特性和变化趋势,较大地提高了非城区目标点的分布密度,提高了非城区地表形变监测的精度。

光谱解混下耕地土壤铬含量GMDH模型反演

郭云开, 章琼, 张思爱, 谢晓峰

2021, 0(5):  73-76.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0145

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针对遥感影像反射率与重金属元素间的光谱响应弱,土壤重金属经典反演模型精度较低等问题,本文以Sentinel-2号遥感影像为数据源,利用像元二分模型进行影像光谱解混,筛选出相关性较高的特征光谱作为光谱参量,构建基于像元线性解混和不同光谱变换下土壤反射率与重金属Cr含量的PLS模型和GMDH模型。研究结果表明,解混后的光谱与重金属Cr含量间的显著相关波段数增多,相关性增强。基于解混后的土壤光谱与重金属Cr含量构建的GMDH模型,其模型稳定性较好,预测能力更强,精度更好。该方法拓展了传统的利用遥感影像进行反演的思路,可为大范围监测土壤重金属的污染状况提供有益参考。

一种抑制边界效应的EMD方法及其在滑坡监测中的应用

孙浩然, 岳建平

2021, 0(5):  77-80,90.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0146

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滑坡位移序列的正确分解对滑坡的预测、预警有重要影响。经验模态分解是一种常用的时间序列分解方法,但该方法在分解过程中存在端点效应,建立的预测模型端点发散,导致预测误差出现较大偏差。为此,本文基于函数延拓的原理对经典经验模态分解方法进行改进,提出一种抑制端点效应的经验模态分解方法,利用金沙江白格滑坡数据对改进方法进行分析验证。试验结果表明,改进方法的端点效应抑制效果良好,预测精度较经典方法有一定的提高。

道路地图示意性表达的可用性评估

龚成银, 遆鹏, 吴昊, 蓝天

2021, 0(5):  81-85.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0147

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当前示意性地图表达主要针对公共交通网络,缺乏对道路地图示意性表达可用性评估研究。本文选取景区和街道两个典型道路场景,采用最新的自动示意化方法生成示意地图,以主观问卷调查结合客观眼动试验的方式,评估道路地图示意性表达的可用性。试验结果表明:①示意性表达能够提升道路地图的简化度、清晰度及用户满意度,尤其对于原始道路形状较为复杂的情况;②示意地图中路径形状简化会造成不同路径感知长度差异的改变,从而影响到人们路径抉择行为;③对于路径示意性结果增加了道路网密集程度的情况,会降低示意地图认知效率。本文研究成果有助于道路地图自动示意性表达规则完善和方法优化,能够进一步提升地图示意性表达的实用性。

基于介数中心性的交通拥堵指数计算

叶烨星, 杨飞

2021, 0(5):  86-90.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0148

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本文以北京城市交通为例,选取北京城市路网数据,计算城市路网介数中心性,以反映城市各道路路段的通达情况;并利用北京出租车GPS定点数据,计算实际的交通轨迹。传统的路网介数中心性主要依据各路段最短路径的比重评价理论上的道路通达性,而本文以网络介数中心性为基础,提出动态介数的方法,从城市各路段交通量比重的角度评价各道路实际拥堵情况。利用两个介数的对比能够全面客观地反映交通拥堵状况,提高交通拥堵指数的参考价值,并为城市建设规划决策及道路改建等方案提供依据,有利于缓解城市道路交通拥堵现状。

技术交流

POS辅助和核线约束的倾斜影像匹配方法

王挺, 陈超然, 彭梦圆, 黄尔双, 黄霞

2021, 0(5):  91-95.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0149

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针对无人机倾斜影像匹配时,由于冗余数据量大、影像几何变形大和重复纹理导致基于SIFT特征点的无人机倾斜影像匹配效率和可靠性低的问题,本文提出一种基于POS辅助和核线约束的倾斜影像匹配方法。在该方法中,首先利用机载GNSS/IMU设备获取的影像POS数据计算影像间在物方的重叠区域,接着将物方重叠区投影至像方,根据两幅影像的像方重叠率筛选高可靠像对;其次采用SIFT-GPU算法对影像提取特征点,并根据POS数据估计像对间的核线关系;然后在核线约束下,以描述子间的欧氏距离为相似性测度,实现特征点的高效稳健匹配;最后采用RANSAC算法剔除误匹配。通过对两组倾斜影像做匹配试验验证了本文方法的可行性。

基于深度学习的高分辨率遥感影像光伏用地提取

吴永静, 吴锦超, 林超, 窦宝成, 黎珂

2021, 0(5):  96-101.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0150

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近年来我国光伏产业发展迅猛,随之也产生了诸多用地问题,通过遥感技术提取光伏用地,监测光伏用地分布与用地状况,对于光伏产业健康发展具有重要意义。本文提出一套基于深度学习方法的高分辨率遥感影像光伏用地自动提取方法,该方法利用GF-1等卫星影像和Google Earth影像构建光伏用地样本,基于ResNeSt-50作为骨干网络的DeepLab V3+模型实现深度学习语义分割算法,并结合计算机图形学方法对深度学习结果进行后处理,实现了面向高分辨率遥感影像较通用的且高精度的光伏用地自动提取。该方法的深度学习模型验证精度mIoU值达0.899 2,提取结果具有良好的边缘精度且具有广泛的适用性,支持GF-1、ZY-3、GF-6、GF-2和Google Earth等影像。

无人机倾斜摄影像控布点方案研究及精度分析

王朝辉, 吴昊, 孟将

2021, 0(5):  102-105,110.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0151

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随着无人机装备及基于计算机的数字图像处理技术的快速发展,无人机在测绘行业的应用领域也越来越广泛。尤其在当前自然资源发展的新形势下,各地三维“一张图”的需求越来越迫切,无人机倾斜摄影测量技术因其方便灵活、操作简单得到迅猛发展。但无人机数据普遍存在高程精度低等问题,后续需要大量控制点改善精度。而现有的无人机低空摄影测量外业规范已不能适应无人机作业要求。因此,本文在兼顾效率及成果精度的基础上,探讨了不同像控布设方案对无人机倾斜摄影遥感系统空三精度及三维实景模型成果产生的影响,并进行相关试验和精度分析。

基于DP-Modeler的精细化三维模型构建

杨彦梅, 王莹, 施磊, 陶思蓉, 李宏

2021, 0(5):  106-110.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0152

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倾斜摄影测量自动生产实景三维模型的技术已逐渐发展成熟,且具有效率高、成本低、精度高、操作简单的特点。为使实景三维模型更加精细化、可利用化,本文首先分析了实景三维模型的自动构建方法与流程,主要包括预处理、空中三角测量及三维模型自动生成;然后对三维模型的精细化处理进行了研究,其中包括模型修饰和单体化模型构建,前者主要包括悬浮物删除、道路平整、水面补洞及立面纹理修改等过程,后者主要利用DP-Modeler专业软件进行单体化模型的重构;最后讨论了精细化三维模型在规划、文物保护、不动产登记等方面的具体应用。

无人机地形跟随在矿区沉陷监测中的应用

杨绪霆, 姚顽强, 郑俊良, 马柏林, 马小辉

2021, 0(5):  111-115.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0153

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针对传统无人机矿区开采沉陷监测因地形起伏导致同一航测架次的监测精度相差较大的问题,本文分析了地形变化对影像分辨率、相片重叠度及监测精度的影响,并对无人机加装TOF传感器,对PID控制器进行编码设置,使无人机相对地面保持相同高度飞行,实现了无人机地形跟随监测。试验表明:地形起伏会使传统无人机监测精度降低,本文提出的方法可实现无人机地形跟随航测并保证监测精度;在地形复杂矿区,传统无人机沉陷监测平均精度为65.73 mm,具备地形跟随技术的无人机沉陷监测平均精度达46.59 mm,监测精度得到提高;与实地布设的观测线数据相对比,航测监测的下沉趋势准确,但对地表的细微变化无法捕捉;获取的矿区沉陷范围全面广泛地反映出由于工作面的推进造成的矿区沉陷所影响的区域,可为矿区开采沉陷监测提供参考。

面向铁路交通服务的区域空间差异分析——以江苏省为例

吴勤书, 朱月霞, 赵卓文, 张时智

2021, 0(5):  116-119.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0154

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铁路交通在区域经济社会发展中发挥基础支撑作用,但受宏观经济、产业结构、人口规模、自然条件等因素的影响,区域铁路交通发展水平存在明显差异。研究区域铁路交通服务发展程度、分析区域差异,对于进一步完善区域铁路网布局、实现交通基础设施供给一体化具有深远意义。本文以地理国情监测成果数据为基础,设计了一种区域铁路交通服务空间差异分析方法,并以长三角地区的江苏省为例开展实证研究,研究地区铁路交通服务发展程度,分析不同区域铁路交通服务差异,为铁路建设规划和区域交通一体化发展提供借鉴参考。

督察区域地类图斑自动套合方法

李霄, 李勇志, 孙禧勇, 赵政, 李伊峤, 张高强

2021, 0(5):  120-123,144.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0155

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自然资源督察工作中,为确定目标区域是否存在土地利用违法行为,需要利用ArcGIS软件对目标区域和地类图斑数据进行空间计算、汇总统计等套合工作,为督察工作实施提供数据支撑。目前,人工套合存在制作成本高、工作量大、准确性低、数据命名存储格式不一致等问题。为此,本文基于Python实现了地类图斑自动套合的方法,该方法可以自动完成目标区域与地类图斑的空间计算、字段计算、Excel导出,以及生成数据透视表等工作,极大地减小了技术人员的工作量,有效缩短了督察工作的数据准备时间,对提高自然资源督察工作的效率具有实践意义。

基于LWR-Pettitt算法的GNSS变形信息的识别与预警

段伟, 王敏, 吴昊, 刘超

2021, 0(5):  124-128,154.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0156

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针对GNSS变形监测的数据通常无特定的分布特性,不利于建立具有普遍性的统计量,本文引入非参数检验中的Pettitt检验方法建立统计量,进行GNSS监测序列中变形信息的识别与预警。同时,针对Pettitt检验方法中存在统计量振幅波动较大,并且只能识别单个变形信息的问题,基于局部加权回归法LWR,对Pettitt检验中统计量与阈值判断方法进行优化,提出一种新的LWR-Pettitt算法,并用于GNSS变形信息识别与预警。试验结果表明,对于不同的测试数据,新方法均可有效地识别变形信息的发生位置,特别对于趋势型变形;而对于突变型变形,新方法可有效地识别2倍标准差以上的连续变形信息。

珠海市现代测绘基准体系建设与应用

黄杰云

2021, 0(5):  129-131.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0157

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随着科技的不断进步,为了保障城市的建设发展,很多城市迫切需要构建地方现代测绘基准体系。本文以珠海市为例,阐述了城市现代测绘基准体系建设工作;介绍了城市测绘基准历史情况及存在的问题,重点阐述了城市现代测绘基准的具体建设工作,主要包括技术路线和方法、建设内容及成果应用。

测绘新技术在城市新基建模型构建中的融合应用

徐华键, 向煜, 黄志, 华媛媛

2021, 0(5):  132-136,166.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0158

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空间信息基础设施建设是新基建内容中的重要组成部分,随着测绘技术的快速发展,遥感卫星、无人机、移动测量车等新型测绘装备不断普及;此外,物联网技术在新基建浪潮下也得到广泛应用。基于此,本文介绍了采用地面移动测量与倾斜摄影技术融合的方法构建三维精细模型,同时在模型中引入物联网数据和BIM数据,实现了城市新基建模型的构建。在此基础上,实现了城市新基建模型在桥梁变形监测方面的应用,为智慧城市的建设提供借鉴。

大亚湾水域水位控制实施与精度评估

何志敏, 许军

2021, 0(5):  137-139.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0159

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本文结合海图基本测量实例,总结了水位数据预处理、基准面确定、水位精度评估等实施步骤及技术细节。余水位同步变化曲线与精度评估结果能直观、严谨地确定余水位强相关验潮站。经严密论证,在大亚湾海域应用基于余水位监控与潮汐模型的水位改正法,能满足水深测量精度,符合相关规范要求,可替代传统水位改正方法,优化验潮站布设方案,减少验潮站数量。

非开挖管线精细探测方法分析

黄鹏飞

2021, 0(5):  140-144.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0160

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地下管线精细探测为在常规地下管线探测的基础上,针对工程建设中的重点区域、重点管线、疑难管线、特殊管线采用专门的仪器和方法,通过高质量、高密度或高精度的探测,为设计、施工提供更准确更详细的地下管线现状成果。其中非开挖管线的精细探测是重中之重且一直是业内难题。文中通过应用实例,验证了里奇SR-20结合微型示踪探头以及结合惯性陀螺仪定位技术在非开挖管线精细探测中的精确性和可靠性,根据场地条件和管线深度在这两种方法中进行选择,实现对非开挖管线的精细探测。

测绘地理信息教学

开源体系在GIS软件开发课程中的应用

亢孟军, 任福, 蔡忠亮, 翁敏, 苏世亮, 王明军

2021, 0(5):  145-150.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0161

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商用GIS软件在GIS教学中的应用削弱了学生对原理和算法的认知和探索,有必要采用开源GIS体系进行代替。本文针对GIS软件开发系列课程的教学目标和知识点,对开源GIS软件体系进行了分类,并从许可协议、开发模式等方面提出了一套涉及GIS软件底层开发、桌面端开发、WebGIS开发和移动GIS开发的开源解决方案。通过教学实践证明,本文提出的开源解决方案能够显著提升学生的GIS软件开发技能。

“空间分析”课程思政改革的探索与实践

刘启亮, 邓敏, 侯昭怡, 郇卫华

2021, 0(5):  151-154.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0162

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课程思政建设是落实立德树人根本任务、全面提高人才培养质量的战略举措。当前,理工科专业课程思政建设仍在探索阶段。本文深入分析了理工科思政课程建设的内涵与特点;以地理信息科学核心课程“空间分析”为例,探讨了理工科专业教学融合思政教育的一些探索与实践,可为推动地理信息科学专业教学改革提供一定的借鉴。

测绘地理信息技术应用案例

基于三维激光点云的钢结构变形分析

赵亚波, 王智

2021, 0(5):  155-158.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0163

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钢结构变形是工程、工业领域常见问题,若变形超过设计允许值,将影响工程的正常实施及工业的正常运转。采用全站仪等传统方式检测钢结构变形,不仅效率低,且难以全面、精确地反映钢结构的空间整体变形情况。本文以一个海上钻井平台钢结构变形为例,介绍采用三维激光扫描仪进行钢结构变形检测分析的方法,通过对外业采集的点云进行滤波、分割处理,并基于钢结构设计模型对三维点云进行拟合处理,根据实测的三维点云与拟合模型进行碰撞分析,即可得到钢结构的空间变形情况。

基于三维激光扫描的涉案林木伐根直径测量研究

张民侠, 李瑾, 王恒月, 马远飞

2021, 0(5):  159-161.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0164

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利用三维激光扫描系统,获得林木伐根的点云数据,使用Trimble Realworks软件提供的丰富的点云数据处理功能测量伐根直径,计算出林木的材积。将计算结果与传统方法测得的伐根直径计算出的材积结果进行比较。结果表明,三维激光扫描仪测量林木伐根直径得到的材积,符合材积测定的精度要求,测量效率远远高于传统测量的方法,并可以固定现场和复原现场,完成室内测量,为快速、高效地测量涉案林木材积提供了技术支持。

精细化建模在特大桥维护检测中的应用

崔庆宏

2021, 0(5):  162-166.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2021.0165

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本文采用多型号旋翼无人机及挂载,运用倾斜摄影、贴近摄影等方法获取铁路特大桥梁主体及桥梁周边地势险峻区域环境的高分辨率、多角度影像;基于影像利用实景建模系统和云服务器实时地进行高精度实景三维模型生产;利用此类模型成果对特大桥的日常维护检查提供有效的数据支撑,弥补了现有检测手段的不足,提高了检查效率,降低人员风险。本文以云贵铁路南盘江特大桥为例,对上述技术方法进行探讨,对现有技术的不足和未来的发展进行相关的讨论。