当期目录

2023年 第0卷 第2期    刊出日期：2023-02-25

上一期    下一期

流域生态质量评价

2001-2019年洞庭湖流域生态环境质量时空变化及其影响因素

张睿, 刘修国, 徐栋, 李芹, 隋兵, 陈磊士

2023, 0(2):  1-8.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0032

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (7465KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

近年来,自然灾害和人类不合理开发利用等因素给洞庭湖流域生态环境造成巨大压力。准确、实时地获取生态环境质量的时空格局和演变趋势,对洞庭湖流域生态环境保护和建设具有重要意义。针对洞庭湖流域多植被、生物多样性丰富的生态情况,本文基于中国高分辨率生态环境质量数据集(CHEQ)研究了洞庭湖流域生态环境质量时空演变特征,并通过标准化系数的多元线性回归法和随机森林算法从时间和空间角度分别探究了社会因素和自然因素对洞庭湖流域生态的影响。结果表明:①洞庭湖流域生态环境质量在2001-2009年为快速下降期,在2010-2019年为缓慢上升期;CHEQ平均趋势率为-0.17×10^-3 a^-1,即19年间洞庭湖流域生态环境呈恶化趋势。其中,洞庭湖流域的生态环境质量明显改善区域的面积占比约为20.31%,生态环境质量严重退化区域的面积占比约为24.33%。②平江县、桃源县、桃江县的生态环境质量排名稳居前3,且生态质量基本处于良好等级;排名处于末尾的芙蓉区在19年间生态质量从较差等级退化为差等级。③从时间角度探究近19年洞庭湖流域生态环境质量变化的驱动因素,主要为缺水量、裸土指数;从空间角度探究洞庭湖流域生态环境质量的驱动因素,主要为气温、土壤水分、地表径流量、裸土指数。今后,洞庭湖流域管理策略要以生态恢复为主,以促进经济与生态耦合协调发展,以及发展适应流域生态环境的产业群为主要目标,从而实现流域生态资源可持续利用。本文为探索洞庭湖流域的自然资源持续利用与切实保护相协调的方法提供了科学依据。

基于GEE的干旱区流域湿地水体时空动态变化特征分析--以宁夏平原为例

邹业斌, 柴明堂, 杨娟, 申晓晶, 冯东溥, 舒瑞

2023, 0(2):  9-14.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0033

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (3650KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

黄河流域生态保护和高质量发展已成为国家重大战略,宁夏平原为黄河流域具有代表性的典型湿地区域。本文基于谷歌地球引擎平台(GEE)对宁夏平原1984-2020年湿地水体的历史覆盖、面积变化、类型转变及季节性演变等动态信息进行分析与评价。结果表明:① 1984-2020年宁夏平原湿地水体历史覆盖面积为1 373.86 km²,占研究区面积的8.1%,全时段覆盖水体面积为116.46 km²;② 1984-1999年至2000-2020年宁夏平原地表水体面积共计增加482.99 km²,总体面积变化率为45.6%;③ 研究区新增永久性水体明显,过去37年新增永久性水体218.89 km²,同时季节性水体面积变化幅度较大;④ 2020年,全年覆盖水体占比为39.45%,而1-6月覆盖时间的水体面积占比超过50%。本文成果可为环境保护和黄河流域高质量发展提供数据支撑。

黄河流域植被NPP时空变化及其对水热条件和退耕还林还草工程实施的响应

谢艳玲, 夏正清, 王涛, 张政亮, 朱冬春

2023, 0(2):  15-20.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0034

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

本文以MOD17A3HGF植被净初级生产力(NPP)数据为基础,结合气温、降水及DEM数据,开展了2000-2020年黄河流域植被NPP时空变化特征及其对水热条件和退耕还林还草工程实施的响应研究。结果表明:①黄河流域植被NPP总体呈显著线性增加趋势 (P<0.001), 其中植被NPP增速中游地区高于下游、下游高于上游地区。黄河流域植被NPP显著增加趋势占95.29%,集中分布在黄河流域中游地区(黄土高原地区);显著减少的区域主要集中在人口分布密集的城市及其周边区域。②黄河流域植被NPP与年平均气温、年降水量均以正相关为主,其中显著正相关分别占11.15%和42.35%,分别呈东-西向和南-北向分布。③黄河流域中游地区坡度为[15°,25°]区域植被NPP增速最快,其次为坡度>25°和<15°区域,反映出退耕还林还草工程的实施对黄河流域中部黄土高原地区的植被改善具有一定的作用。

2001-2018年长三角城市群城市化与生态环境耦合协调度变化监测

许友芹, 朱广祥, 李小鹏, 赵文清, 徐栋

2023, 0(2):  21-27.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0035

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

城市化的发展与生态环境紧密相关,利用遥感方法可准确地进行城市化与生态质量耦合协调度动态监测与分析,为区域的城市化建设、生态治理及发展规划提供必要的参考依据。本文以长三角城市群为例,利用Landsat系列数据和DMSP-OLS夜间灯光数据分别建立表征区域生态环境的遥感生态指数(RSEI)和表征区域城市化水平的灯光指数(CNLI),采用耦合协调度模型探究了2001-2018年长三角城市群城市化与生态环境耦合协调度时空变化特征。结果表明:①2001-2018年,长三角城市群城市化水平不断提高,城市化指数由2001年的0.112提高至2018年的0.288;②2001-2018年,长三角城市群生态环境质量不断下降,生态等级为优的区域不断收缩,其中上海市与南京市最明显;③2001-2018年,耦合协调度总体呈现上升趋势,且各城市空间差异性较大。

基于RSEI的生态环境质量评价及驱动力分析--以闽江流域(福州段)为例

施智勇, 胡晓婷, 谢慧黎, 刘兴诏

2023, 0(2):  28-33.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0036

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

生态环境对社会经济可持续发展至关重要。为了研究闽江流域(福州段)生态环境的变化情况,本文以2010、2015和2021年的遥感影像为基础,通过主成分分析构建遥感生态指数(RSEI),对闽江流域(福州段)近12年的生态环境质量进行评价和监测,并结合地理探测器对其变化原因进行分析。结果表明:①闽江流域(福州段)2010、2015和2021年的RSEI指数分别为0.62、0.70和0.68。②大部分地区的RSEI指数等级为良和优;生态变好的面积大于生态变坏的面积,生态环境整体向好发展。③干度和热度是生态环境质量时空变化的关键驱动因子。

学术研究

联合LoFTR与自适应IRLS的立体测绘卫星高程误差检查

郭浩宇, 刘强, 万一

2023, 0(2):  34-39.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0037

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

立体测绘卫星产品精度受多种因素的影响,采用一定的技术手段对立体像对接边的平面高程误差进行准确和全面的量测,不仅可以有效保障测绘产品的生产质量,还有助于检查影像内部可能存在的畸变和异常。本文提出了一种立体测绘卫星高程接边误差检查方法,首先通过LoFTR算法对具有重叠的异轨立体卫星像对进行特征匹配后获取大量的高精度匹配点;然后找出能够分别在两个像对上进行前方交会的匹配点,并计算这一位置的高程接边误差;最后通过自适应迭代再加权最小二乘法(IRLS)方法对单一区域中的匹配点对应的高程接边差的平均值进行稳定性估计,剔除检查结果中的异常值,得到可信结果。通过国产资源三号立体像对和高分七号立体像对的试验,证明了该方法达到的精度水平足以满足立体测绘卫星高程误差检查的精度需求,并验证了该方法的有效性。

联合类别筛选与重排序的交叉视角图像地理定位

李子彧, 周维勋, 耿万轩

2023, 0(2):  40-45.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0038

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1826KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对交叉视角图像视角差异大导致地理定位精度较低的问题,本文以孪生网络为基本结构,提出了一种基于相似度学习并联合场景类别筛选与重排序的定位方法。首先,对交叉视角图像进行相似度学习,并根据相似度大小对参考遥感图像进行排序;然后,通过训练SVM分类器获取地面图像与遥感图像的场景类别;最后,基于特征相似度并利用场景类别信息与重排序实现地理定位。试验结果表明,相比传统的基于特征匹配的地理定位方法,本文方法可有效提高交叉视角图像地理定位的精度,且类别筛选与重排序对于地理定位具有有效性。

融合改进小波去噪与T-Taylor的井下定位算法

胡荣明, 苏瑞鹏, 竞霞, 米晓梅, 郑将乐

2023, 0(2):  46-51.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0039

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1512KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对超宽带井下定位方法中,信号易受到非视距(NLOS)误差的影响,导致定位算法的精确度与环境适应性较差的问题,本文提出了一种融合改进小波去噪和T-Taylor算法的井下定位算法。对原始测距值进行降噪处理,抑制NLOS误差对定位的影响;同时引入三球交会算法,将其作为Taylor算法的初始算法,确保Taylor算法收敛的同时,增强定位算法在井下复杂环境的定位精度与环境适应性;通过蒙特卡罗仿真试验进行验证。结果表明,融合算法能够在一定程度上降低测距误差,增强算法对于复杂环境的适应性,提高定位精度,在NLOS环境下较C-Taylor算法有更高的定位精度与抗噪声性能。经实地定位试验验证,融合算法平均定位精度相比于C-Taylor算法有一定程度的提升,提高了37.3%。

联合时间序列相干性和后向散射系数的黄河三角洲湿地分类

李振今, 王志勇, 叶凯乐, 刘晓彤, 田康

2023, 0(2):  52-57,71.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0040

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对后向散射系数难以完成高精度湿地分类问题,本文以16景VH极化的Sentinel-1A影像为数据源,构建了一种联合时间序列相干性和后向散射系数的分类方法。通过对长时间序列的后向散射系数和相干性分析,选择互花米草易与其他地物混淆的3个时相(6月27日(R)、11月18日(G)、11月30日(B))的后向散射系数图为合成数据源,引入11月18-30日相干图代替11月30日后向散射系数图。采用SVM和随机森林分类器,探究相干性引入前后黄河三角洲湿地分类精度变化。研究表明,相干性引入后,SVM和随机森林分类结果的总体精度分别提升了3.07%和3.85%,互花米草的分类精度分别提升了9.39%和11.42%。

基于Relief F与卷积神经网络的湿地植物群落精细分类

张永彬, 刘雅辉, 刘明月, 满卫东, 宋唐雷, 李春雨

2023, 0(2):  58-64.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0041

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

湿地是陆地生态系统和水生生态系统之间的重要过渡带,准确高效地获取湿地植物群落分布信息对于保护湿地具有深远的意义。本文以无人机多光谱影像为数据源,首先构建包含光谱特征、植被指数和纹理特征的多维特征数据集,并采用Relief F算法进行特征优选,确定最优特征数据集;然后构建基于特征优选的卷积神经网络 (CNN)分类模型,对最优特征数据集进行分类,并与基于原始多光谱影像的CNN和随机森林(RF)分类方法进行对比。结果表明:①随着特征个数的增加,分类精度先增加后下降,当特征数为32时分类精度最高;②窗口为13×13的GLCM提取的信息熵和同质性等纹理特征及GNDVI、MSAVI2、RVI等多光谱植被指数重要性较高;③基于最优特征数据集的CNN分类模型,能够有效提取空间光谱信息,抑制“椒盐现象”的产生,分类效果最佳,总体精度达93.40%,与未进行特征优选的RF和CNN分类模型相比分别提高了9.80%和7.40%。

融合空间信息和高光谱影像的四旁树自动提取方法

于浩洋, 董春, 张辉

2023, 0(2):  65-71.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0042

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

四旁树是森林覆盖率计算的重要组成部分,但因其零星分布,目前的统计方式仍为统计时间长、计算成本大的实地调研方法,缺少使用遥感影像和自动提取的研究。因此本文将多波段的哨兵2号遥感影像作为数据源进行筛选、组合和分类,并结合四旁树定义和空间分析方法,实现对四旁树的自动提取。试验结果表明,运用径向基核函数的支持向量机方法对9、6、4波段组合的遥感影像分类结果的总体精度为93.673 5%,Kappa系数为0.918 1,四旁树提取精度为90%,试验精度最高。相对于实地调查方法,该提取方法精度高且速度更快,更适用于大范围的四旁树信息提取与变化检测。

一种差分进化BM3D硬阈值参数的遥感影像去噪方法

胡鹏程, 唐诗华, 张炎, 刘坤之, 吕富强, 李灏杨

2023, 0(2):  72-77.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0043

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对遥感影像高斯白噪声去噪的问题,本文首先利用差分进化(DE)优化三维块匹配(BM3D)中的硬阈值变换参数(参数包括块距离阈值和三维变换域硬阈值参数);然后使用优化的BM3D算法消除影像中高斯白噪声,以峰值信噪比(PSNR)、结构相似度(SSIM)和边缘保留指数(EPI))作为评价指标。试验结果表明,在噪声密度不同情况下,融合算法的PSNR、SSIM和EPI均有所提升,尤其EPI相较于BM3D算法提高约2%。整体上,融合算法的遥感影像高斯白噪声的去噪效果优于单一BM3D算法。

一种基于深度图改进的分块密集匹配方法

王岩, 张婷婷, 王飞, 刘振东

2023, 0(2):  78-83.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0044

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

倾斜摄影建模往往需要几百张甚至上万张图像,通常需要分块密集匹配重建。然而,常用的分块密集匹配方法只能对每个块单独建模,块间的重复图像会多次参与匹配计算,导致计算冗余、耗时长。因此,本文提出了一种改进的分块密集匹配方法,避免块间重复图像的冗余计算。首先,利用图像关联算法为场景中的每张图像计算邻域图像集合,同时初始化图像的重建状态对象;然后,对整个场景进行空间立体自动聚类完成分块,并抽取子块重建时所需的匹配对图像;最后,根据图像的重建状态对象估计、过滤深度图及深度图融合生成密集点云。试验结果表明,该方法在倾斜影像三维重建时,效率显著提升。

基于改进CycleMLP的高分遥感图像采石场识别

赵宇滨, 倪欢, 牛晓楠

2023, 0(2):  84-90.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0045

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

石矿区生态修复是改善区域生态系统功能的重要环节,识别采石场、确定采矿区边界是完成修复任务的前提。目前,基于深度学习的语义分割技术,能够精准识别高分遥感图像中的感兴趣地物,为采石场识别提供了有效途径。本文基于CycleMLP框架,利用金字塔结构,将多级特征输入到一个轻量级MLP解码器中,聚合来自不同层次的特征信息,同时获取局部和全局特征。在前馈网络中嵌入卷积层,避免位置编码插值导致的精度下降现象。引入福建省南安市石矿区语义分割数据集,以训练网络和验证算法精度。结果表明,改进后的CycleMLP能够从高分遥感图像中有效识别石矿区,与其他基于自注意力机制的方法相比,精度更高,且可以准确界定石矿区边界,能够为修复石矿区生态系统提供可靠支撑材料。

改进AKAZE算法的泥石流区无人机影像特征匹配

宗慧琳, 袁希平, 甘淑, 张晓伦, 梁昌献, 赵振峰

2023, 0(2):  91-96,103.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0046

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对在泥石流区灾害应急中使用无人机高分辨率影像特征匹配时时效性较低的问题,本文提出了一种改进AKAZE无人机影像特征匹配的算法。该算法首先使用AKAZE特征点检测算法提取局部稳定不变特征,用二进制描述符BEBLID描述检测到的特征点,采用最近邻次近邻距离比(NNDR)完成初步匹配;然后采用核线几何约束计算变换矩阵,达到内点提纯、提高匹配质量的目的;最后选取5组同一无人机序列影像进行特征匹配试验,分别与经典SIFT算法、AKAZE 算法、ORB算法进行比较。试验结果表明,该方法的匹配准确率与SIFT算法接近,略高于AKAZE算法,明显优于ORB算法,计算速度明显优于SIFT算法和AKAZE算法,基本达到ORB算法的计算效率。本文方法能较好地应用于对匹配精度和匹配时效均要求较高的泥石流场景无人机影像数据处理中。

时序InSAR技术在三峡库区特高压输电通道滑坡隐患识别的应用

张领旗, 谢酬, 陈蜜, 田帮森, 杨知, 朱玉

2023, 0(2):  97-103.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0047

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

位于三峡库区的特高压输电线路是我国电力供应的重要一环,由于三峡库区以滑坡为主的地质灾害频发,严重威胁了特高压输电线路的安全,因此滑坡的监测和识别对特高压输电线路的安全运行尤为重要。针对三峡库区复杂的地形和气候条件,本文提出自适应优化构网的方法,并应用于时序InSAR处理流程,对三峡库区万州-巴东的84景Sentinel-1数据进行处理,实现特高压输电通道的地表形变监测。使用同步观测的北斗卫星导航系统观测数据和金鸡岭滑坡的实地考察数据,验证了时序InSAR监测结果的可靠性。根据时序InSAR的监测结果,在输电通道内识别出8处明显的滑坡隐患,进一步对监测的金鸡岭滑坡时间序列形变进行分析,发现该滑坡的形变特征与降雨、库水位和工程扰动有一定的关联。

联合InSAR与坡向约束的露天矿边坡三维形变监测

钱雨扬, 杨泽发, 吴立新, 周亦, 秦源均

2023, 0(2):  104-109.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0048

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对目前多轨道InSAR融合方法监测的南北向形变误差大,难以科学地识别露天矿边坡滑坡隐患的问题,本文提出了联合InSAR与坡向约束的露天矿边坡三维形变监测方法。首先,将露天矿边坡水平位移主要沿着坡向的先验信息作为约束条件。然后,根据SAR卫星形变投影关系,建立了附加约束条件的露天矿三维形变观测模型,并据此求解三维形变。最后,选用辽宁省阜新市新邱矿区作为研究区域,实现了仅基于升降轨InSAR数据的露天矿边坡三维形变监测。结果表明:本文方法解算的三维形变精度约为1.2 cm,仅占最大形变值的5.6%。本文方法有助于改善目前InSAR露天矿山三维形变监测精度不高的情况,提升露天矿山边坡滑坡隐患识别能力。

喀斯特山区地表反照率时空变化及其驱动因子

胡海涛, 刘绥华

2023, 0(2):  110-116.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0049

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为了解全球气候变暖背景下湿润喀斯特山区地表反照率的气候效应,本文以贵州省为例,利用MODIS地表反照率产品,结合植被、土地利用、地质岩性等数据,基于Theil-Sen Median斜率计算及Mann-Kendall统计检验等方法,分析贵州省近20年地表反照率的时空变化特征;利用地理探测器分析影响贵州地表反照率的主导驱动因子。结果表明:①贵州省2001-2020年的地表反照率均值为0.111 0,并以每年平均0.16×10^-3的速率在缓慢波动下降,下降区域面积占总面积的58.17%。②多年季节平均反照率为夏(0.118 6)>秋(0.113 7)>春(0.105 0)>冬(0.103 0),年平均增长速率为夏(0.48×10^-3)>秋(-0.13×10^-3)>春(-0.31×10^-3)>冬(-0.51×10^-3)。③地表反照率年内变化呈“倒U”形,表现出显著的季节性特征。④植被、土地利用、岩组是贵州地表反照率时空异质的主导驱动因子,各因子间对地表反照率的交互作用均为双因子增强或非线性增强。

地标建筑组合式符号表达设计方法

邱雨鸿, 遆鹏

2023, 0(2):  117-123.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0050

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

面向地图上综合反映地标建筑视觉和功能两类特征,本文提出了组合式地标符号的表达设计方法。从地标建筑轮廓特征和功能及其状态两个方面,将地标符号分解为两类符素,并分别对符素的表达进行设计,采用拼合和叠加两种操作方式,基于符素组合生成地标符号。试验结果表明,组合式地标符号中各符素含义易于理解,且组合形式能够很好地被接受,证明了本文方法的有效性。

技术交流

长三角跨区域北斗位置应用服务模型设计及应用

沈正中, 冯杨民, 胡正伟, 杨子健, 刘立, 王凯时

2023, 0(2):  124-127,149.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0051

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为做好长三角卫星导航定位基准服务系统的互联互通,跨区域融合三省一市北斗地基增强系统资源,提升北斗位置服务支撑保障能力,本文研究了轻量化惰性格网和地理围栏技术,统一了跨区域差分数据格式,设计了区域一体化的北斗位置应用服务模型。通过浙江省卫星导航定位基准服务“政务一朵云”发布验证了轻量化惰性格网的高效性,并结合太湖西岸的跨区漫游实例验证了相关服务的有效性。

基于北斗短报文的低成本远海伪距差分定位方法

董蔺, 姬生月, 王振杰

2023, 0(2):  128-133,149.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0052

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (5768KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

受通信距离限制,伪距差分定位技术多用于有无线通信网络的陆地地区或近海区域,在远海区域目前基本无法实现伪距差分。本文基于北斗短报文提出了空间相对定位技术与时间基线法相结合的新方法,实现了远海伪距差分定位技术,并探讨了伪距改正数据的简化和编码方法。根据实测海洋数据,测试了流动站距离参考站约1700 km的伪距差分定位性能。试验结果表明,其水平方向定位误差基本小于1 m;竖直方向基本小于2 m。由于北斗短报文的年通信费用目前仅约800元,因此本文方法可满足远海低成本伪距差分定位的需求。

基于前景感知的遥感影像建筑物提取方法

施仲添, 沈正伟, 杨四海

2023, 0(2):  134-138.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0053

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

建筑物是城市建设的主要地物特征,是构成城市的基本要素之一,是城市化建设不断发展的重要体现,是人类生产和生活的主要场所,对其进行有效管理和监督是至关重要的。当前遥感影像获取能力提升且应用常态化,如何快速准确地提取建筑物为后续的应用提供基础是当前急需解决的问题。本文通过分析并结合当前深度学习等先进技术,提出了基于前景感知的遥感影像建筑物提取方法。首先通过改进ResNet网络提取基本影像特征;然后使用双向FPN网络获取金字塔特征图,并利用前景和地理空间场景建模,形成相关上下文关联;最后增强输入特征图,放大前景特征与背景特征的差距,以提高前景特征区分度,并最终实现高效、精准的遥感影像建筑物的自动化提取。

一种手持式半球形视角激光雷达SLAM三维建图技术

杨红刚

2023, 0(2):  139-144.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0054

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对室内外场景快速三维建图问题,本文提出了一种半球形视角激光雷达扫描同时定位与建图(SLAM)方法,设计了集成半球形视角激光雷达和惯性测量单元的手持便携式三维激光扫描系统。首先,根据半球形视角激光雷达扫描线结构特征,对分割的地面点云降采样,减少垂直约束冗余。然后,对惯性测量单元(IMU)和降采样激光点云通过一个紧耦合迭代扩展卡尔曼滤波器(iEKF)进行联合位姿估计。最后,使用因子图增量式后端优化处理消除累积误差,提升点云地图精度。采用本文方法研发的原型系统对典型室内外场景进行建图试验,结果表明:本文方法绝对定位精度优于4‰,相对定位精度优于0.3‰,在室内外一体化三维建图方面具有广阔应用前景。

联合船载单波束潮间带机载LiDAR测量系统

朱晓武, 王斌, 刘金沧, 黄小川

2023, 0(2):  145-149.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0055

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

潮间带地形测量对保护与利用滩涂具有基础作用,本文提出联合船载单波束回声测量与机载激光LiDAR综合系统。首先采用ODOM MKⅢ双频单波束测深仪同步采集并验证无人机机载LiDAR潮间带范围点云成果符合精度;然后针对潮间带复杂环境设计了无人机机载LiDAR低潮航摄关键指标;最后优化了高精度大比例尺地形图测制方法,该方法结合了低潮时机载LiDAR滩涂陆地地形和高潮时船载单波束测深滩涂水下地形方式的潮间带。实践表明:①选取的816个重合区域测点高程比对测量符合精度,99%的比对点高程差值在0.2 m内,说明机载激光LiDAR测量可满足沿海滩涂测量要求;②无人机进出测区应依次轮换,且采用平飞结合八字飞行以避免IMU误差累积,控制航线弯曲度不大于3%,保障点云数据精度及有效覆盖;③该测量系统在潮间带高精度大范围地形测量工程具有参考意义。

遥感影像变化图斑智能化提取平台研发与应用

王本礼, 王也, 唐先龙, 董胜光

2023, 0(2):  150-154.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0056

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

遥感影像变化图斑智能化提取是自然资源动态监测工作的基础。本文简述了遥感影像变化检测技术演进历程及特点,提出同时使用ResNet、U-Net和孪生神经网络3种深度学习算法,设计了集“影像预处理、智能提取、协同筛查”于一体的遥感影像变化图斑智能化提取平台,并详细阐述了各功能模块设计思路。实践表明,融合3种深度学习算法有利于解决单一深度学习网络模型改造难度较大、适用范围有限等难题,有效提升了遥感影像变化检测的查全率,工作效率比目视解译提升超过3倍。研究成果已在湖南省自然资源“1+N”卫星监测工作中广泛应用。

长江经济带农业产业强镇空间分布特征及影响因素分析

李建辉, 陈琳

2023, 0(2):  155-160,166.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0057

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

以长江经济带445个农业产业强镇为研究对象,综合运用最近邻指数、不均衡指数、核密度分析、空间相关分析、地理探测器等方法揭示其空间分布特征及影响因素。结果表明:①长江经济带农业产业强镇空间结构存在差异,呈集聚分布特征。②核密度表现为“双核、四高、四低”的分布态势。③长江经济带农业产业强镇呈显著的空间正相关,形成了“上中游交界、长三角交界热,上游西部、中下游交界冷”的冷热点分布格局。④农业产业投入是影响长江经济带农业产业强镇空间分布的主导因素,农业产业基础是关键因素,农业产业产出是直接因素,农业产业区位是相关因素。

顾及结构特征的河系匹配方法研究

金诗程, 张青年, 淳锦, 杨娜娜

2023, 0(2):  161-166.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0058

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

河流水系是一种地理空间基础框架数据,提供了地理空间要素的空间结构。在对空间数据库中的地理数据进行更新与集成处理时,不可避免地涉及河系的匹配和更新处理。本文在分析河系结构特征的基础上,研究了河系匹配方法,并提出了:①河系匹配的两层次框架;②河系之间的匹配方法;③顾及等级结构的河流匹配算法。试验结果证明:顾及等级结构的匹配算法能在一定程度上降低误匹配和漏匹配的数量,总体匹配效果要优于一般的匹配算法,特别是在支流数量多、支流长度较短、河流详略程度差距大的河系匹配中,优势更明显。

一种基于众源地名数据构建全球中外文地名数据资源建设方法

关茜, 龙云涛, 司连法, 王梅红, 张迪, 贺风, 侯笑宇

2023, 0(2):  167-171,181.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0059

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

面向全球地理信息资源建设,本文以众源地名数据为基础,研究了基于众源地名数据建设全球中外文地名信息的生产工艺和流程,并对数据分析、数据预处理、分类分级、融合匹配、密度控制、错误修正、多语言地名翻译和质量检查等关键环节和技术进行了研究和探讨。初步建立了全球地名数据资源快速、规模化生产工艺,介绍了依托该工艺生产建设的全球地名数据成果和应用情况,为全球地名数据资源的标准化建设提供借鉴和参考。

测绘地理信息技术应用案例

北京新机场线长距离掘进贯通测量精度控制

朱水鹏

2023, 0(2):  172-176,181.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0060

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

近几年,随着经济的飞速发展,城市轨道交通也加快了提速的步伐,各种型号的大直径盾构机相继投入到地铁隧道建设中。大直径盾构机相较于传统盾构机型而言,具有机体庞大、成型环片自重大、对地层的扰动性大等特点,对地下控制点的稳定性有较大影响。盾构法施工隧道一次成型,隧道内控制导线一般采用支导线或环形导线的形式,误差累积较大,尤其是长距离隧道对测量精度控制要求更高。因此,大直径盾构长距离隧道施工中,保证盾构精准贯通是对测量控制技术的新考验。本文以北京轨道交通新机场线一期工程北航站楼(不含)-磁各庄(不含)盾构段区间实际施工为例,简要叙述了测量工作的控制流程和关注点,重点阐述、剖析联系测量精度控制和隧道内测量各个细节的精度把控等方面,为在大直径盾构机长距离施工中测量精度的提高提供参考。

一种改进极坐标二次基准实时差分方法在地铁自动化监测中的应用

黄小斌, 姜叶翔, 胡雷鸣

2023, 0(2):  177-181.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0061

摘要 ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

针对地铁保护区自动化监测系统测量结果易受温度、湿度、气压、大气折光和列车振动等因素影响的问题,而对某一因素进行测定分析是极为困难的,本文提出了一种改进的极坐标二次基准实时差分方法。基于新方法构建了自动化监测系统并进行精度评估,案例分析表明,新方法可有效削弱外部环境因素对测量结果的影响,能够精确获取监测点三维坐标信息,进一步提高了自动化监测系统的监测精度,能够更加精准反馈地铁外部施工对轨道交通结构变形的影响。