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2022年 第0卷 第11期    刊出日期：2022-11-25

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滑坡监测与分析

高精度时空信息崩滑坡灾害监测技术

何伟, 张伦宁, 曾露, 赵清, 余国新, 竺科英, 李柯欣

2022, 0(11):  1-7.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0316

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我国部分地区地质灾害爆发频率高,多年来崩滑坡、泥石流等高危险性地质灾害严重威胁我国人民财产与生命安全。因此,地质灾害及时预警一直是我国在应急方面亟待解决的难题。随着北斗、GPS等全球卫星导航系统的建设组网,GNSS技术逐渐成为当前提供时空位置信息的重要手段,具有数据实时性、设备低功耗、搭建便捷化等特性,成为解决地质灾害监测与预警的理想技术手段。本文利用BDS+GPS+GLONASS时空信息数据,构建了面向地质灾害监测的中长基线毫米级精度的崩滑坡监测解算方法,确定了双差观测的载波相位解算模型。最后在重庆新浦区域展开试验应用,实现了基于高精度时空信息的毫米级滑坡灾害的监测与预警。为预计该区域的地质灾害提供了数据支持,为人民的生产生活提供了技术保障。

改进TS-InSAR方法的白格滑坡灾前-灾后形变演化特征分析

余斌, 李松, 谢凌霄, 贾洪果, 亢邈迒, 刘雨鑫, 廖明杰, 张瑞

2022, 0(11):  8-12.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0317

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2018年10至11月,金沙江上游白格滑坡先后两次垮塌渡江并致堰塞湖,且至今仍存在较显著的蠕滑形变。针对时序InSAR技术在高植被发育区的应用局限,本文提出了一种改进的时序InSAR解算方法(ITSI),结合Sentinel-1A卫星2017年9月-2021年3月期间获取的SAR影像数据,针对滑坡区域分别开展了灾前和灾后时序干涉处理,提取了灾害-灾后时段内的年平均蠕滑速率场(灾前极值为9.71cm/a,灾后达到25.42cm/a)和累计蠕滑形变量(灾前极值为13cm,灾后两年内达61cm),并结合灾前-灾后形变时间序列,重点分析了蠕滑形变的时序演化特征,发现白格滑坡灾后两年间渐趋稳定。此外,监测结果发现白格滑坡上游5km处的肖莫久滑坡也处于活动状态。相关结果可为该区域防灾减灾领域研究提供参考。

结合SBAS-InSAR技术及信息熵的苍山地质滑坡隐患识别

朱智富, 甘淑, 张荐铭, 袁希平, 王睿博, 张晓伦

2022, 0(11):  13-19.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0318

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针对西南地区滑坡隐患高位隐蔽,传统技术难以全面识别的问题,本文以大理苍山为研究对象,首先利用SBAS-InSAR技术对苍山2019年1月-2021年4月间的滑坡隐患进行识别;然后结合随机概率信息熵模型,对不同坡度等级与边坡稳定性之间的关联性进行定量分析;最后根据典型隐患区的遥感影像以及采样点的形变时序图,探讨了边坡形变时空演化特征及沉降诱因。试验结果表明:①2019年1月-2021年4月,研究区的形变速率为-155.6～92.4mm/a,13个超过-30mm/a的不稳定滑坡隐患被识别;②坡度等级为Ⅳ、Ⅴ级时,信息熵大于0.8,边坡稳定性较弱,不均匀形变严重,与已有研究保持高度一致,证实了该模型的可靠性;③典型隐患区形变趋势呈明显的季节性变化,降雨和冰雪消融是导致边坡失稳的主要因素。

顾及样本敏感性的滑坡易发性评价

吕蓓茹, 彭玲, 李樵民

2022, 0(11):  20-25.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0319

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滑坡作为一种危害极大的自然地质现象,严重威胁着人民的生命财产安全。因此,科学、准确地评价滑坡体的易发性至关重要。随着机器学习的发展,基于机器学习的滑坡易发性评价逐渐成为研究热点。而在真实情况中,滑坡区域与非滑坡区域面积占比悬殊,这使得机器学习模型的应用存在较严重的样本不均衡问题。本文采用样本敏感性分析方法,综合多个机器学习模型在不同比例的正负滑坡样本集上的表现,以获取最均衡滑坡样本集;并在此样本集基础上采用深度随机森林模型,在示范研究区开展滑坡易发性评价。最终的评价结果接近真实分布,表明本文方法具有较好的有效性。

学术研究

利用无人机高光谱影像的红树林群落物种分类

易俐娜, 张桂峰, 魏征, 王冕卿, 刘晋珂, 王柳靖

2022, 0(11):  26-31.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0320

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近年来红树林群落中物种结构简单、功能退化等环境问题日趋严重,为了及时准确掌握红树林群落的物种空间格局与分布,本文首先基于深圳福田红树林自然保护区无人机高光谱影像,利用归一化差值植被指数和归一化潮间红树林指数提取植被区域;然后在植被区域根据最佳指数法选取信息量大、波段相关性小的波段组合,分别采用基于像素支持向量机分类方法和面向对象影像分类方法对红树林物种进行分类。试验结果表明,基于像素支持向量机分类方法的总体精度为81.03%;利用面向对象影像分类方法的总体精度为85.58%。面向对象影像分类方法能有效去除椒盐噪声,充分利用对象光谱、形状及纹理信息,提供更准确的红树林分布信息。

SANet:空间注意力机制下的LiDAR点云实时语义分割方法

王玮琦, 游雄, 苏明占, 张蓝天, 周雪莹, 赵耀

2022, 0(11):  32-38.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0321

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语义分割是智能机器人由感知智能迈向认知智能的重要基础,当前针对点云数据的语义分割方法存在实时性差、精度低等现象。本文系统分析了点云经球面投影所得的距离图像与自然图像的差异,为基于距离图像的实时语义分割网络设计提供了思路。通过分析发现,距离图像具有强空间相关性的特点,将强空间相关性与注意力机制相结合,提出基于空间注意力机制下的LiDAR点云实时语义分割方法SANet。该方法能够高效地聚合空间分布特征与上下文特征,且模型参数量较少,满足实时性的要求。在SemanticKITTI数据集上的试验表明,与其他优秀算法相比,SANet兼顾了实时性与准确性,显著提高了LiDAR点云语义分割的精度,可为自动驾驶及其他机器人应用领域提供辅助支撑。

结合空间上下文与慢特征分析的多光谱影像变化检测

王晓雯, 戴晨光, 张振超, 季虹良

2022, 0(11):  39-43.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0322

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为了提高多光谱影像变化检测的精度,本文提出了一种结合空间上下文与慢特征分析的方法。首先采用自适应空间上下文提取算法围绕像素构建自适应区域,探索像素周围的上下文信息;然后通过迭代慢特征分析,由相应像素周围的成对自适应区域定量计算成对像素之间的变化强度,增强变化区域与未变区域的可分性;最后生成变化强度图像,采用大津阈值法作二值分类,将变化强度图划分为二值变化检测图。利用Landsat 7卫星ETM+传感器的图像,与4种基于代数的方法及基于变换的方法进行对比试验,结果表明,本文方法在降低漏检方面有所改善,提高了召回率。

GNSS RTK实时自适应换站方法

宋晓迪, 王磊, 林高宇, 何飞扬, 郭际明

2022, 0(11):  44-48,89.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0323

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在中长基线的GNSS动态相对定位中,随着基线长度的增加,参考站与流动站之间误差的相关性会下降,导致模糊度无法快速固定,定位性能下降。在多GNSS参考站条件下,可以通过自适应选择距离更近的参考站,形成更加合理的基线,以保障RTK定位的精度。为解决换站后重新初始化模糊度所带来的定位结果重新收敛问题,本文提出了一种GNSS RTK实时自适应参考站换站算法,引入原参考站与新参考站之间的双差模糊度作为辅助,从而得到准确的新参考站与流动站之间的双差模糊度先验信息,避免了换站后模糊度的重新初始化,得到了连续的高精度定位结果。该方法可适用于实时定位,能够满足大范围RTK高精度连续定位的需求。利用香港CORS站数据进行验证,结果表明,本文换站算法能够克服换站导致的定位重收敛问题,且能够保障换站前后获得连续的高精度定位结果。

利用智能手机GNSS信噪比反演三维地图的方法

姜新伟, 王式太, 杨诗妮, 殷敏, 周国清, 张博宇, 马岳

2022, 0(11):  49-56.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0324

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本文利用智能手机GNSS信噪比观测值在建筑物周围的变化特征,分析其与建筑物对GNSS信号遮挡的关系,提出了一种二维概率地图的概率消减反演算法和建筑高度的邻近边界点体素化反演算法,进而采用大量观测数据反演三维地图,并对反演精度进行分析。试验结果表明,在5m栅格地图上,取高度角为5°以上卫星的GNSS信噪比数据,达9000历元时各项精度趋于稳定,超过12000历元时反演的建筑物中心坐标、建筑面积、角点点位及建筑高度综合效果最佳。其中心点位误差为1.16~1.74m,面积误差为1.12%~2.39%,角点误差绝对均值为5.00~5.30m,均方根误差为5.82~6m,建筑高度误差为0.04~2.1m,基本实现了利用智能移动终端GNSS信噪比数据反演三维地图的目标。

黑土型退化草地时空格局遥感监测

刘云峰, 秦坤, 吕慧玲, 陈思宇

2022, 0(11):  57-61.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0325

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准确及时地了解黑土型退化草地的时空分布特点,对祁连山地区草地退化修复治理具有重要意义。本文选取祁连县野牛沟乡西北部区域作为研究区,基于Landsat 8 OLI影像,结合地理国情监测成果,尝试利用分场景的决策树分类方法提取黑土型退化草地范围,并对比分析2014-2019年黑土型退化草地的时空变化特征。结果表明,多场景的决策树分类方法对黑土型退化草地监测具有很好的适用性;2014-2019年,研究区北部部分区域缓坡地和中部滩地黑土型退化问题有所好转,西部和西北部缓坡地黑土型退化问题有进一步恶化的趋势;好转草地主要以人工干预为主,恶化草地可能是受水热空洞效应、鼠害等多种因素的影响。

融合多尺度视网膜图像增强的动态云检测

陈法融, 房松松

2022, 0(11):  62-66,143.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0326

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云检测是气象卫星各类定量遥感产品的基础,无论是以云图为基础的天气分析还是以去云为前提的各类大气和地表参数反演、沙尘火情等灾害检测,都需要对遥感影像中的云进行准确识别,尤其是薄云和云边缘等细节识别。针对静止气象卫星(以Himawari-8为例)精细化云检测,本文提出了一种基于多尺度视网膜图像增强的动态云检测算法。该算法基于云层与背景信息辐射特征不同的原理,构建可见光和红外波段的晴空辐射背景场,通过多尺度图像增强和最大类间差方法对辐射差值进行云细节信息的增强和提取。利用2021-2022年的75景MODIS云检测产品作为验证数据进行算法精度验证,整体上算法精度达到91.13%,召回率为94.02%,精确率为86.71%,有较强的适用性和稳健性,且已经较好地支撑了近两年的定量遥感产品业务化应用。

基于熵和转移矩阵分析北京地铁15号线地面沉降时空特征

田秀秀, 王彦兵, 李晨霞, 李小娟, 朱琳

2022, 0(11):  67-73.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0327

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首先基于PS-InSAR技术获取地铁15号线地面沉降信息,采用信息论方法计算研究区2003-2019年的熵值,然后通过转移矩阵分析地面沉降的转化规律及其与熵值变化的关系。发现2003-2020年,研究区受地质构造影响差异沉降明显,年均地面沉降速率区间为[-100.17,1.19]mm/a;2016年前信息熵不断增加,地面沉降差异性较大,之后信息熵逐渐降低,沉降一致性较好;熵值大小与地面沉降的发育程度有关,沉降严重区熵值较高,沉降稳定区熵值较低;熵值增大时各沉降类型的转出率高,此时地面沉降系统不稳定,熵值减小时各沉降类型的转出率低,沉降系统较稳定。

深度学习支持下的地图图片典型地理目标检测

王铮, 符校, 杜凯旋, 刘纪平, 车向红

2022, 0(11):  74-78.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0328

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针对地图图片中典型地理目标识别问题,本文首先介绍了两种基于深度学习的目标检测方法(YOLO网络和采用focal loss替换交叉熵损失函数的RetinaNet网络),然后将地图图片分别输入两种神经网络模型中进行训练和测试,最后对目标检测结果进行对比分析。结果表明,RetinaNet网络模型对地图图片进行目标检测的准确率有明显提高,且运行速度依然可达秒级。该地理目标检测方法的高准确度与高效性可在地图审查时节约大量人力、时间成本,为地图内容智能理解及互联网地图监管提供了新的技术参考。

区域测绘创新成果

基于夜间灯光影像的太原市城市扩张特征及驱动力分析

张娜, 张会霞, 李艾琴

2022, 0(11):  79-83,105.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0329

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随着城市化进程的推进,城市建成区范围不断扩大,在此过程中也出现了诸多问题。为更好地了解城市发展规律,本文选取1992、1997、2002、2007、2012年5期的DMSP/OLS数据和2017、2019年2期的NPP-VIIRS两种夜间灯光影像作为数据源,采用统计数据比较法提取太原市建成区范围,通过对太原市建成区形态扩张指数的分析,得出城市扩张规律。研究结果表明:①太原市建成区从1992-2019年太原市建成区面积增长了249.73km²,扩大了2.7倍,且建成区增长的面积主要集中在太原市的东南部。②2002-2012年和2017-2019年进入加速型扩张模式,扩张的速度快;1992-2019年太原市重心偏移距离为5676.42m,平均偏移速度为202.73m/a,重心位置总体向东南方偏移。③太原城市扩张的驱动力主要是受经济发展因素、人口因素、交通因素和政策规划因素的影响。本文为太原城市规划和空间结构调整提供理论依据和数据支撑。

不同地貌条件下AW3D30 DEM数据空洞修复方法的对比分析

周小宇, 赵尚民

2022, 0(11):  84-89.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0330

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DEM数据被广泛应用于多个领域,但生产过程中数据空洞的出现严重制约了其适用性。因此,对DEM数据空洞修复的研究至关重要。本文选择太原市4个不同地貌条件下的河谷、盆地、丘陵和山地试验区作为空洞区,利用ASTER GDEM数据和直接镶嵌法、反距离加权插值法及三角洲表面镶嵌法对AW3D30 DEM数据进行修复,对不同方法的修复效果进行对比分析。研究结果表明:在盆地区域,反距离加权插值法修复效果最好,三角洲表面镶嵌法次之,直接镶嵌法最弱;在起伏度稍大的河谷、丘陵和山地区域,三角洲表面镶嵌法的修复效果最好,空洞区域内部的纹理特征明显,空洞边缘区域过渡平滑,而反距离加权插值法最弱。

结合NASA DEM和AW3D30 DEM的太原市DEM数据融合

刘娇, 赵尚民

2022, 0(11):  90-95.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0331

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本文首先以DEM数据为例,将输入数据与参考数据配准至同一像素位置,然后分别将均方根误差和标准差作为参考指标,在不同坡度等级的区域内,通过权重系数从0至1的遍历探寻最佳加权融合系数,从而确定融合方案并进行NASA DEM与AW3D30 DEM的数据融合,最后对融合效果进行定量评价。结果表明:配准前,NASA DEM沿x、y、z方向的位移分别为-2.65、2.41、0.60m,AW3D30 DEM位移分别为1.04、7.51、-3.33m;配准后,原始数据各项误差均减小,且NASA DEM的系统误差基本消失。融合DEM相较于NASA DEM,平均误差和均方根误差分别减小了25.0%和36.8%;对于AW3D30 DEM,误差降幅分别为86.5%和13.2%。

基于哨兵数据相干性的洪水淹没范围确定方法

武燕茹, 廉旭刚, 高玉荣

2022, 0(11):  96-100.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0332

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洪涝灾害会造成农田淹没、居民住宅损毁等危害,因此对洪水淹没范围进行实时、准确监测可有效进行灾后治理。利用光学传感器提取洪水淹没范围时,不能穿透云层,因此无法获取有效地面信息;而SAR使用微波波段,不受天气影响,在夜间也能成像。因此,SAR成为洪水灾害灾情评估的有力工具。本文利用2021年9月23日、10月5日、10月17日3景SAR雷达影像Sentinel-1A数据,计算相干性系数,设置阈值为0.2,提取水体淹没范围,分析其扩张范围及变化趋势,并根据生成的形变图分析水位抬升变化,验证了基于雷达数据的相干系数阈值提取方法监测洪水淹没范围,以及采用InSAR技术准确提取水体边界与分析水位上升趋势的可行性。

结合信息量与AHP模型的阳泉市矿区地质灾害风险评价

郭佳, 赵之星, 刘志奇, 李晋东, 潘伟, 王文州

2022, 0(11):  101-105.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0333

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阳泉市矿区地质环境复杂,人类活动频繁,存在塌陷、滑坡等地质灾害隐患。本文在充分调查地质灾害的基础上,构建了矿区风险评价体系,运用信息量法和层次分析法,选取了交通、居民地、矿山等8项指标开展易发性区划;在易发性评价的基础上叠加降雨因子,实现了矿区地质灾害的危险性评价;采用人口、建筑、交通因素构建了承载体易损性模型;并结合危险性和易损性构建了矿区的地质灾害风险评价模型。研究结果表明,矿区中地质灾害高风险地带主要分布在存在矿山活动的赛鱼、蔡洼街道且靠近人口聚集的地方,其影响范围较大,应及时采取监测预报等措施。

技术交流

基于空间变异修正普通克里金的矿区复杂地形高精度建模

于广婷, 刘同文, 王琦, 潘懋, 李涛, 宋冠涵, 刘善伟

2022, 0(11):  106-111.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0334

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普通克里金法是构建矿区三维地形模型并揭示地表沉陷形变场动态变化规律的有效方法。但普通克里金法存在平滑效应的问题,导致估计值的空间变异程度小于实际,无法真实反映矿区复杂地表形态的空间变化特征。本文结合矿区实际地形采样数据,提出了一种空间变异修正的普通克里金法,并将其应用于矿区复杂地形的高精度建模,并与已有方法在建模精度和空间变异性复现方面进行了对比分析。研究结果表明,空间变异修正的普通克里金法能够很好地处理平滑效应对建模的影响,具有更高的建模精度和空间变异性复现能力,在矿区复杂地形高精度建模应用中具有较强的适用性,可以作为一种可靠的建模工具用于矿区复杂地形沉陷形变场动态变化规律分析。

CF耦合LR模型的地质灾害易发性评价

王璇, 师芸, 陈浩

2022, 0(11):  112-117.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0335

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为对自然灾害频发的西北地区进行地质灾害易发性研究,本文考虑了高程、坡向等10类因素,利用确定性系数(CF)模型和确定性系数耦合逻辑回归(CF-LR)模型对城固县地质灾害易发性进行评价。结果表明,CF模型和CF-LR模型的灾害比均呈递增状态,高、极高灾害点密度分别为4.75、5.97个/km²,且两种模型的测试集受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)分别为0.812、0.835,验证集ROC和AUC值分别为0.862、0.891。两种模型均能有效评价区域内地质灾害易发性,且CF-LR模型具有更高的评价精度。

结合空间位置和语义匹配的多源房屋灾害数据融合

倪慧珠, 万术海, 司涵, 冯思园, 任晓磊, 李正强, 卢涛

2022, 0(11):  118-122.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0336

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自然灾害综合风险普查工作中,房屋灾害信息数据来源众多,为调查底库快速建库带来很大挑战。本文针对多源房屋数据难以快速提取融合的问题,基于地理空间位置的信息匹配和基于地理空间语义的信息匹配等技术,通过空间数据提取、房屋建筑增补绘、属性信息匹配、属性信息选择,实现了房屋建筑多源信息快速自动融合,为自然灾害普查工作提供了可靠翔实的房屋建筑数据底板。实践证明,该技术成果数据准确可靠,可有效提升自然灾害风险普查工作效率,大量降低人工成本。

高精度CORS站像控点自动提取方法

梁丽芳, 王燕云, 田时雨, 张恒才

2022, 0(11):  123-127.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0337

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CORS站持续稳定运行产生了海量高精度定位点数据,如何挖掘提取高精度可用像控点,以替代部分像控点人工选择或外业测绘工作,具有重要推广价值。本文提出了一种基于高精度CORS定位数据的像控点自动提取方法,并研发了像控点自动提取工具。首先采用Douglas-Peucker算法实现轨迹简化;然后利用ST-DBSCAN提取聚类中心;最后进一步栅格化,优化提取得到高可用像控点集。试验结果表明,像控点提取结果的准确率在94%以上,大大减少了像控点采集的工作量,重复利用高精度像控点信息具有广阔应用前景。

无人机倾斜摄影与LiDAR融合监测技术

侯方国, 刘欣, 任秀波

2022, 0(11):  128-131.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0338

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本文以成都市环城生态区生态修复项目为依托,利用飞马D200无人机实现了倾斜摄影和LiDAR技术的融合监测,通过三维模型制作、大比例尺地形图生产、点云处理、方格网计算、精度评定等步骤,验证了倾斜摄影和机载LiDAR协同监测方式可以满足1∶500地形图和方格网测量的精度,对后期无人机测绘实际生产具有指导意义。

城市级地下管网BIM建设及应用

王凯, 刘鹏飞

2022, 0(11):  132-134.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0339

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随着测绘地理信息技术和BIM技术在城市发展中的深入应用,城市级地下管网BIM建设成为智慧城市建设三维实景中国建设中的必要一环。本文结合新型基础测绘在地下空间测绘中的应用,提出利用地下管网测绘数据与BIM深度融合技术快速构建城市级地下管网BIM的技术流程和体系,构建了城市级别(GIS)场景下的精细化BIM模型,实现了测绘数据与设计数据的无缝融合,打通了多专业协同中与测绘数据融合的通道,为看不见的地下城市建设提供准确的三维空间数据底座。基于本文研究成果,以某城市为应用案例,在城市排水管网改造工程、智慧水务云平台建设、智慧管廊施工管理等领域进行了应用,验证了本文研究的可行性、有效性和应用价值。

无人机航空摄影在工业园区土石方测量的应用

彭金涛, 赵建, 邢庭松

2022, 0(11):  135-137.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0340

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近年来,低空无人机在测绘领域得到广泛应用,准确、快速地获得土石方量对工程建设具有重要意义。本文主要介绍了无人机航摄采集三维点云数据成图进行土石方量计算的方法,并以深江产业园建设过程中的土石方测量为实例进行试验。研究表明,利用无人机航摄成图比传统的全站仪、GPS测图有明显的优势;与传统方法相比,无人机航摄方法大大减少了人工工作量和劳动强度;在精度指标相同的情况下,无人机航摄方法单位面积数据量远超传统方法,工作效率大幅提升。

不同手段和尺度下地面沉降时空变化特征分析——以深圳大空港区为例

谢文军

2022, 0(11):  138-143.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0341

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本文利用不同手段和不同尺度的地面监测方法,分析城市填海区地面沉降的时空变化特征。通过深圳市大空港区的地面沉降监测工程实例分析,结合精密水准测量和遥感监测手段,实现了不同尺度地面沉降监测,获取该区域地面沉降时空变化特征。研究结果表明,精密水准测量方法与遥感监测方法均发现了会展中心周围道路产生的沉降,具有相同的变化特征。精密水准监测方法能较精确地获取局部地面沉降量,在石围路的建筑基坑周边产生最大为-303.6mm的地面沉降。结合不同手段和不同尺度的监测方法,可以较全面获取监测对象的形变特征。

基于Cesium的铁路线路三维场景空间信息服务

郭泽, 谭衢霖, 秦晓春, 贺佳, 胡吉平

2022, 0(11):  144-148.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0342

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随着我国铁路信息化建设的不断推进,三维GIS和网络GIS在铁路领域中的应用逐渐深化。本文针对铁路线路三维场景空间信息服务,提出了基于三维开源引擎Cesium的铁路线路三维场景构建及网络应用方法,对Cesium架构与网络服务、线路三维地理环境构建、铁路工务基础设施工程组件三维模型构建进行了研究。为将铁路线路空间地理环境信息与铁路基础设施模型集成在Cesium三维引擎中,对铁路基础设施正向设计下的BIM模型进行了轻量化研究,实现了基于Cesium的网络化、跨平台、分布式铁路线路三维空间信息三维场景漫游、数据共享与功能服务。

基于县域单元的湖北省碳排放时空格局演变特征

周玄德, 窦文章, 詹庆明, 孜比布拉·司马义, 邓祖涛, 曾勇

2022, 0(11):  149-156,161.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0343

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识别碳排放区域异质性对于制定有效的碳减排政策具有重要意义。本文运用线性回归模型、变异系数法、Hurst指数和空间自相关分析方法,开展湖北省县域碳排放空间格局演变特征研究。结果表明,1997-2017年间,湖北省碳排放总体呈显著的波动上升趋势,年均增速高达4.74%;各县域碳排放变化波动性存在显著地域差异,整体呈“中低波动居多,高波动较少”的趋势;各县域碳排放变化长期相关性特征明显,整体以中强持续性特征为主,比例达70%,分布相对较广,其中强持续性区域主要集中在武汉市内;各县域碳排放空间分布聚集效应显著,呈以武汉为核心向周围不断辐射的圈层格局。

实景三维在输变电工程选线规划中的应用

张英栋, 乔新, 周圣川

2022, 0(11):  157-161.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0344

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输变电工程选线制约因素较多,受环境影响十分明显,传统二维图选结合现场勘察的工作方式,不仅费时费力,而且无法全面掌握线路上的自然条件,导致选线效果难以保证。本文利用实景三维对输变电工程的选线规划进行了研究;在真实地理场景中进行选线范围约束、线路标绘及实景模拟,并结合空间分析技术辅助方案比选,为科学合理选线提供了一种新的思路。实践证明,在黄埠岭500kV输变电工程建设项目中,实景三维以其真实、立体、直观的表达优势,不仅可以提高选线效率和质量,还可以在穿越风景区等特殊线路段上开展景观视觉影响分析,为方案比选与论证提供科学客观的决策参考,是对输电线路数字化选线的一次深度赋能。

测绘地理信息教学

面向产业发展高端化的测绘地理信息专业人才培养路径

白华艳, 陈月明

2022, 0(11):  162-165.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0345

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面向测绘地理信息产业发展高端化,高职院校如何培养技能人才成为当前研究的热点。通过开展企业调研,企业对地理信息系统技术及应用(87.5%)、无人机测绘技术(84.7%)、工程测量(79.2%)技能较为重视,学生普遍缺乏测绘及GIS软件操作与应用(68.1%)、测绘仪器使用和维护(65.3%)、操作无人机进行信息采集与处理(56.9%)能力。本文提出“岗课证赛”融通的测绘地理信息人才培养模式,把企业岗位任务、职业认证及技能大赛的能力要求融入课程,使学生具备掌握与未来职业岗位需求相吻合的技能,适应测绘地理信息产业发展高端化。

资源与安全大类组群逻辑及优化路径分析

黄华明, 王丹

2022, 0(11):  166-170.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0346

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资源环境与安全大类直接服务于初级产品生产和生态环境保护等诸多领域,基础保障地位突出。经“双高计划”数据分析发现:①专业大类内聚力不强,外生型组群占比高达63%。②测绘地理信息、环境保护类专业外向关联明显,表现为工程测量技术、环境工程技术等关键专业高频次外部组群。③组群逻辑以链式、嵌入式为主,表现为采掘类专业和生物与化工、能源动力与材料大类的链式关联,测绘地理信息类专业和交通运输、土木建筑大类的嵌入式关联。为进一步适应资源环境协同治理、统一大市场建设的需要,构建以资环大类内部贯通为目标的组群路径,包括基于地球系统信息流的链式组群和基于环保、安全技术支持的嵌入式组群两个方案。

测绘地理信息技术应用案例

基于多源数据的高精地图生产技术及三维可视化表达

骆光飞, 刘云波, 王智, 廖胤齐, 赵洴, 孙娜, 卢旺达

2022, 0(11):  171-174.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2022.0347

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随着自动驾驶汽车的量产及逐步普及,对高精地图的需求也越来越高,汽车通过高精地图实现驾驶环境的精确感知,从而提升驾驶的安全性和可靠性。本文提出了综合利用倾斜模型和车载移动扫描点云等多源异构数据提取高精地图道路要素矢量线划的方法,分析不同源数据对数据提取精度的影响因素,探讨高精地图数据模型的空间表达、属性分层及关联规则,研究构建高精地图三维可视化的实现方式,并提出了可行的技术方法,为高精地图的生产提供可借鉴的参考价值。