测绘通报

滑坡表面位移的无人机航测点云比对监测方法

孟永东, 袁昌纬, 田斌, 蔡征龙, 张伟杰

2023, 0(5): 1-8. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0127

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滑坡单点式位移监测难以反映滑坡的整体位移状态，采用多尺度模型到模型的点云比对算法（M3C2）可实现对滑坡的面域监测。本文首先通过对无人机采集的影像进行运动恢复结构（SfM）分析，还原滑坡三维点云模型；然后利用点云比对算法对两期点云数据进行处理，以色值大小体现滑坡区域的位移，进而识别滑坡表面位移变化；最后将该方法运用于实际边坡的表面位移监测。试验结果表明，应用M3C2算法可成功识别边坡变动区域，捕捉到1 cm的水平或垂直位移变化，能直观反映滑坡面域的变形状况。该方法适用于复杂地形条件下的滑坡位移整体监测，识别精度达到厘米级，性能优于两云直接比对算法（C2C）。

九寨沟地区高位滑坡隐患InSAR-LiDAR早期识别

王之栋, 唐伟, 马志刚, 李雨宸, 杨本勇, 李维庆, 李永鑫

2023, 0(5): 9-15. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0128

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首先在九寨沟地区约4000 km²的范围实践了空-天-地一体化的合成孔径雷达干涉测量技术（InSAR）和激光探测及测距技术（LiDAR）的滑坡隐患识别方法，共识别出滑坡隐患344处，其中高位滑坡隐患114处，其形变速率为-149～120 mm/a。然后综合遥感和野外调查验证分析，可知九寨沟地区高位滑坡隐患主要分布在构造侵蚀高山河谷地貌、坡度35°～45°、坡向NE至SE范围、高差100～350 m的第四系（Q）松散堆积层中。最后以中查沟高位滑坡隐患为例进行了基于InSAR-LiDAR方法的高位滑坡隐患时空分析，得到了该高位滑坡隐患的形变、形态和形势特征。本文验证了综合利用InSAR、LiDAR技术识别和分析高位滑坡隐患的准确性和可靠性，可为滑坡隐患的防灾减灾提供科学依据和参考。

基于DETR的高分辨率遥感影像滑坡体识别与检测

杜宇峰, 黄亮, 赵子龙, 李国柱

2023, 0(5): 16-20. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0129

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滑坡灾害因其极大的破坏性而引起高度重视，如何快速、高精度地自动检测滑坡体成为主要研究问题。针对滑坡体检测数据不足、精度低、检测滑坡体不完全等问题，本文结合卷积神经网络（CNN）和Transformer的优点，以Transformer为主体，采用DETR网络实现滑坡体的自动检测。首先，对于数据集数据不足的问题，采用离线数据增强的方式实现滑坡体数据增广；然后，采用编码器-解码器结构的DETR网络结构对增广数据集进行多尺度训练和预测；最后，对试验结果进行定量评价。试验结果表明，采用DETR网络对滑坡体检测的平均准确率（AP）达0.997，可准确识别和检测滑坡体。此外，试验结果还验证了数据增强可有效提升DETR网络对滑坡体的检测精度。

顾及多动态环境因子的滑坡演化规律研究——以西宁市9大滑坡区为例

胡祥祥, 柯福阳, 张志山, 姚永顺, 宋宝, 明璐璐, 尹继鑫, 张海欢

2023, 0(5): 21-26,43. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0130

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本文利用2018—2022年103景Sentinel-1A数据，采用SBAS-InSAR方法，获得了西宁市坡向沉降信息，研究西宁市滑坡区坡向沉降的趋势特征及其同区域内如植被覆盖、降水等因素之间存在的耦合关系。结果表明，西宁市滑坡区的沉降趋势呈现出坡向分异的特征，具体表现为阳坡沉降速率大于阴坡沉降速率。根据这一沉降变化特性，本文分析得出更深层次的特征机制：①植被覆盖度越低，滑坡形变速率越高；②降水量可能导致特征点的形变量短期上升，但总体仍呈下降状态；③地物威胁主要来自阳坡，坡度越高区域往往是滑坡区速率最大的地方。为此，未来西宁市滑坡的注意力应该更倾向于西南坡方向，提高本区域滑坡监测与预警的警觉性。

基于鸟群优化BP神经网络的滑坡处治后变形预测

曹小燕, 满新耀, 汪继平, 麦荣章, 郭云开

2023, 0(5): 27-31. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0131

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滑坡变形程度是判断处治后滑坡是否稳定的关键评价指标，开展处治后滑坡变形预测可提前掌握滑坡稳定性情况，有利于滑坡失稳风险分析，便于开展地质灾害防灾减灾工作。为了准确预测处治后滑坡变形情况，本文提出了一种采用鸟群算法（BSA）优化BP神经网络的滑坡变形预测方法，借助BSA-BP神经网络构建了广西某高速公路滑坡变形预测模型，对比分析了BSA-BP神经网络与BP神经网络的预测结果。结果表明，BSA-BP神经网络预测结果的均方误差和相关系数分别为0.053 4和0.997 6，BP神经网络预测结果的均方误差和相关系数分别为2.225 6和0.968，鸟群算法可有效提高BP神经网络模型的预测精度，能有效应用于处治后滑坡变形预测，研究结果可为处治后滑坡失稳风险预测提供参考。

基于植被指数的Sentinel-1失相干评估

潘建平, 赵瑞淇, 蔡卓言, 袁雨馨, 李鹏霞

2023, 0(5): 32-37,50. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0132

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Sentinel-1数据自全球免费开放以来已被广泛应用于合成孔径雷达干涉测量及相关应用领域，但是其短波长的特性使其容易在部分低相干区域，特别是在植被覆盖区产生失相干现象，因而目前主流的干涉后失相干评估策略可能会造成Sentinel-1数据的浪费和研究成本的提升。针对此情况，本文在顾及极化方式的前提下，分别建立了光学遥感植被指数NDVI和VV/VH极化下Sentinel-1相干系数的定量模型，并在邻近的验证区对模型精度进行了验证，证明了模型的可靠性。基于建立的模型，可以在Sentinel-1数据干涉前对失相干进行定量评估，以克服上述干涉后评估策略的缺点，提高干涉测量的效率并降低研究成本。

面向GF-7影像的绿波改正归一化水体指数构建

马海超, 王崇倡, 何昭宁, 信晟, 王蕾

2023, 0(5): 38-43. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0133

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针对高分辨率的GF-7卫星影像水体指数构建，本文以南京市浦口区为研究区，提出了一种绿波改正归一化指数（GNDVI），并用单波段阈值法、NDVI、NDWI、CWI及SBI等方法与其进行精度比较。结果表明，GNDVI指数法总体精度高于其他方法，达97.26%，水体信息更加完整，对山体及建筑物阴影的抑制较好，效果最优。为GF-7遥感影像在水资源保护应用和研究提供了可用的技术参考。

双线性图卷积网络的环南海地区湿地遥感分类

李心媛, 贺智, 楼桉君, 肖曼

2023, 0(5): 44-50. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0134

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湿地具有重要的碳汇功能，在净化水质、调节气候等方面起到关键作用。环南海地区湿地资源丰富，开展该地区湿地监测对推动我国滨海湿地的跨境联合保护，实现碳达峰、碳中和的目标具有重要意义。本文提出了一种基于双线性图卷积网络（BiGCN）的湿地分类方法，采用面向对象的分层分类思想，首先利用随机森林区分湿地与非湿地，然后构建BiGCN对湿地进行细化分类。在BiGCN中采用双线性模型、优化图结构、更优的激活函数等方式进一步优化网络性能。结果表明，在环南海地区3个Sentinel-2数据集上，本文提出的模型分类总体精度均大于92%，比现有图卷积网络提高了4%以上，且耗时大幅缩短。

ICESat-2与多源光学影像的潮滩地形反演方法

王子赫, 康彦彦, 王敏京

2023, 0(5): 51-55,61. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0135

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针对潮滩地形监测存在的操作难度大、价格高、精度低等问题，本文基于ICESat-2卫星激光点云剖面数据，提出了结合多源光学影像的潮滩地形反演方法。以中国黄海辐射沙脊群的两大沙洲系统——条子泥与高泥为研究对象，利用低通滤波降噪技术提取地形高度值，并与潮汐水位数据相结合赋值，实现了从二维到三维的转换，提高了目前主流的水边线潮位赋值法的反演精度。该模型展现了更多滩面地形起伏变化的细节，高度差异明显，可以观测到清晰的潮沟地形。对比实测数据，相关系数为0.89，均方根误差为0.34 m。研究结果验证了ICESat-2数据对于潮滩地形反演的重要作用，为构建人类活动影响下的潮滩演化理论奠定了数据基础。

几何特征与神经网络联合优化的室内三维点云语义分割方法

姚萌萌, 李晓明, 王伟玺, 谢林甫, 黄俊杰, 黄鸿盛, 汤圣君

2023, 0(5): 56-61. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0136

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室内三维点云数据精准语义分割是实现深层次室内空间应用的基础。针对现有三维点云数据语义分割方法存在目标不完整和不一致的问题，本文提出了一种几何特征与深度神经网络联合优化的室内三维点云语义分割方法。该方法首先利用深度学习实现室内结构信息语义标签的初步提取，然后利用几何与颜色特征的点云分割方法对原始数据进行精确分割，最后利用概率模型将深度学习语义分割结果与几何分割结果进行交叉融合，实现语义分割结果的联合优化。基于开放数据集对本文提出的分割方法进行了精度和有效性验证，分别采用室内场景简单到复杂的三组室内点云数据进行了测试，试验结果表明，本文提出的方法能够有效提升室内三维点云语义分割精度。

提高海丝一号SAR影像定位精度的图像配准方法

朱林红, 钟若飞, 王亚, 李清扬

2023, 0(5): 62-66. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0137

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海丝一号（HISEA-1）是国内首颗对标国际先进指标的C波段商业SAR卫星，最高成像分辨率为1 m，整颗星质量小于185 kg，具有轻小型、低成本、调度灵活等优点，但是其影像产品的定位精度相对于国内外高几何精度的卫星影像，如哨兵一号（Sentinel-1）干涉宽幅模式影像产品仍有差距。本文提出了一种利用图像配准技术提高SAR影像几何精度的方法，将已知高精度地理坐标的Sentinel-1数据作为参考基准，HISEA-1 SAR数据作为待配准图像，通过完成两者之间的精确匹配，以纠正HISEA-1 SAR影像的定位精度。

融合车载LiDAR点云和全景影像的道路标线自动提取方法

牛鹏涛, 曹毅, 张恩朝, 漆洋

2023, 0(5): 67-71,139. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0138

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针对传统人工方式、人机交互方式提取公路标线成本高、效率低的问题，本文提出了融合车载LiDAR点云和全景影像数据，使用SCGA-Net网络提取并矢量化道路标线的方法，以解决车载LiDAR点云采集过程中因车辆遮挡、道路修补等造成的数据缺失问题。试验表明，该方法道路标线的提取率和正确率均优于仅使用LiDAR点云提取标线的方法，可有效地提升自动驾驶所依赖的高精地图的生产效率。

矿山环境三维激光雷达SLAM算法建图与定位

张清宇, 崔丽珍, 杜秀铎, 马宝良

2023, 0(5): 72-77. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0139

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针对矿山地形测绘中存在的建图失真和累计误差大等问题，本文基于三维激光雷达的同步定位与地图构建算法。首先对激光雷达（LiDAR）和惯性测量单元（IMU）进行内外参数标定，以解决无法建图的问题。然后通过巡检机器人采集3组场景（街区道路、矿山斜坡、采矿区）的数据集，对主流的ALOAM、LeGO-LOAM和LIO-SAM等算法进行对比，并利用GNSS数据作为轨迹真值。试验表明，在矿山环境多传感器融合算法LIO-SAM具有更好的稳健性和定位精度，轨迹绝对位置误差较ALOAM和LeGO-LOAM分别降低了21.53%和60.10%。此外，特征提取部分引入强度特征的IALIO算法误差较LIO-SAM降低了20.16%。

采煤拉张裂隙区土壤有机质高光谱反演

张全旺, 郭辉

2023, 0(5): 78-83,134. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0140

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煤炭开采产生的拉张裂隙破坏土壤结构，影响土壤质量。利用高光谱技术对裂隙区土壤的重要成分进行监测，对精确恢复裂隙区土壤质量及改善农业产量具有重要意义。本文首先在淮北朱庄煤矿采煤拉张裂隙区采集了90组土壤样品，并在室内测定了土壤样本光谱；然后将反射率值与测定的有机质含量进行相关分析，选取对有机质敏感的特征波段；最后利用偏最小二乘、BP神经网络进行建模，并评价各模型的精度。研究表明，本文反演效果较理想，比较所建模型精度，一阶微分与偏最小二乘模型（FD-PLSR）建模效果最佳。FD-PLSR模型建模集和验证集的R²分别为0.876 1、0.845 9，RMSE分别为0.497 2、0.680 6。该研究可为采煤拉张裂隙区土壤有机质含量监测提供一定的技术支持。

基于SGP4模型的空间站跟踪算法

王霄, 李伟超, 杨旭海, 钦伟瑾, 王伟, 李志刚

2023, 0(5): 84-89. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0141

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中国空间站天和核心舱的成功发射标志着我国空间站在轨组装建设进入全面实施阶段。空间站入轨运行后，实现地面站对空间站的跟踪观测是获取科学数据的前提。本文根据空间站TLE轨道参数，基于现有的简化常规摄动（SGP4）模型，研究地面观测站地平式设备观测空间站的跟踪角度的计算算法；根据研究方法计算西安站观测空间站的跟踪角度，并与利用STK软件的计算结果进行对比，发现两者差值小于0.001°，证明了该算法的正确性；在此基础上，进一步研究TLE轨道参数的有效预报时长，为地面站观测空间站等低轨目标提供支持。

煤矿井下动态环境下的改进OSELM定位算法

窦占树, 崔丽珍, 洪金祥, 史明泉

2023, 0(5): 90-95. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0142

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在复杂多变的煤矿井下环境及时并准确地获取井下作业人员位置非常重要，井下通信环境高动态变化导致模型定位精度降低。本文将在线顺序极限学习机（OSELM）算法用于井下定位，与批量式定位算法GA-BP和ELM相比，OSELM算法能更有效地维持原模型定位精度。但OSELM算法存在病态矩阵求逆和平等对待所有新增数据的不足，导致该算法的稳定性和对动态环境的适应能力较差。本文在OSELM算法的基础上分别提出正则化OSELM算法、遗忘因子OSELM算法，以及融合正则化技术和遗忘因子机制的OSELM算法。试验表明，试验环境变化后，OSELM算法的定位精度比GA-BP和ELM算法的定位精度分别高1.428 2和1.162 2 m；在3 m误差距离范围内，所提正则化和遗忘因子的OSELM算法的定位精度均比OSELM算法高，融合两种机制的OSELM算法的定位准确率最高，比OSELM算法高5%左右。OSELM及其改进算法均能有效提高模型定位精度。

顾及分段表达的中国区域对流层天顶湿延迟模型

黄宁, 付世洋, 张露露, 熊玲, 黄良珂, 刘立龙

2023, 0(5): 96-100. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0143

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高精度的对流层天顶湿延迟（ZWD）在GNSS高精度定位及大气水汽监测中具有重要作用。中国区域具有疆域辽阔、地形多变等特点，垂直方向存在规律难循的气流变化，而大多数ZWD模型仅采用单一函数对大气高度范围内变化进行拟合，或未考虑季节变化因素，因此在中国区域适用性较差。本文以中国区域MERRA-2大气再分析资料为数据源对ZWD展开深入研究，建立了一种顾及分段表达的中国区域ZWD模型（CZWD模型）；并以中国区域89个探空站积分计算的ZWD数据为参考值检验模型的精度。结果表明，CZWD模型的年均偏差（Bias）和年均均方根值（RMS）误差分别为-2.9、21.9 mm，精度优于目前应用较广的GPT3模型，且提高了5%，在中国区域总体上显示出较优的精度和适用性。因此，CZWD模型对于中国区域GNSS导航定位及水汽监测具有重要意义。

桥梁自然特征点的快速精确跟踪算法

何雨薇, 诸葛盛, 徐祥鹏, 钟立军, 杨夏, 张小虎

2023, 0(5): 101-106,163. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0144

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特征点跟踪作为无人机对桥梁挠度进行视觉测量的关键技术，跟踪算法的速度和精度直接影响测量的实时性和有效性。本文首先通过加速稳健特征（SURF）匹配得到图像序列特征点的初步定位结果，然后使用相位相关法对特征点进行精确配准，并提出了一种基于无人机运动连续性的加速策略，用于桥梁自然特征点跟踪。利用无人机采集的4 K桥梁视频数据对本文算法进行测试，结果表明，本文算法对于桥梁自然特征点能够实现稳定跟踪，跟踪速度为25 FPS，跟踪精度达到亚像素级别，满足测量要求，能够为视觉测量提供技术支撑。

GIS支持下绿洲生态敏感性研究——以伊犁河谷为例

陈万基, 赵阳, 崔东, 吕绍伦, 卢吉瑞, 穆耶赛尔·赛达合麦提

2023, 0(5): 107-114. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0145

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为探索绿洲生态环境保护方法，解决绿洲生态环境与社会经济发展的矛盾，本文选取7项生态敏感性评价因子，结合层次分析法和均方差决策法确定各因子权重，对伊犁河谷生态敏感性进行评价分析；选取4项社会经济指标，利用莫兰指数进行空间自相关性分析，研究伊犁河谷生态敏感性与社会经济的相关性。结果表明：①海拔因子和植被因子对伊犁河谷生态敏感性影响最强烈。②伊犁河谷生态敏感性总体适中，主要受垂直地带性影响，敏感性与海拔、坡度呈正相关关系；受自然环境影响，敏感性与水体和植被呈负相关关系。③伊犁河谷生态敏感性与社会经济呈负空间相关性。研究生态敏感性与社会经济的相关性，为未来伊犁河谷生态保护、国土空间规划、社会经济发展等提供了一定的理论指导和参考。

三维激光扫描技术应用于机翼微变形检测

朱赞, 姚钘, 王建琦, 李阳, 龙诗科

2023, 0(5): 115-119. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0146

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飞机飞行过程中，机翼和机身通常会产生人眼无法直接识别的局部和结构性微小变形，进而损害飞机的飞行气动性能。针对这一问题，本文将能达到毫米级逆向建模的三维激光扫描技术应用于飞机机翼的微变形检测中，通过设计的方案对整个过程的点云获取、点云配准、滤波去噪、封装建模和变形指标提取等各个技术环节进行了探索，并验证了整个技术流程的可行性。同时，通过对比分析试验对三维激光扫描技术应用于机翼微变形检测的精度进行了评定，试验结果表明该技术的综合探测精度可达0.12 mm，能够达到试验扫描仪器的标称精度。

基于实景三维的东莞自建住宅提取与特征分析

张适然, 陈明辉, 黄燕

2023, 0(5): 120-124,163. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0147

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无人机倾斜摄影技术可快速获取丰富而全面的建筑物纹理，对自建住宅的提取具有重要意义。本文基于无人机倾斜摄影测量技术制作实景三维成果，直观真实地展现和提取东莞市存量自建住宅底数，并建立自建住宅数据库，实现全市自建住宅“一盘棋”管理。应用GIS空间分析功能，从自建住宅规模、空间分布、建筑结构和人口居住角度展开定量分析。结果表明，东莞自建住宅数量规模大，占用土地资源较多，存在一定的安全隐患，且承载大量居住人口，空间上沿旧城镇、城市主干道和河流沿线呈集聚分布，可为政府部门制定相关政策提供参考依据。

利用倾斜影像重建点云的建筑物变化检测

黄桦, 葛为燎, 刘微微, 钱荣荣, 李杰

2023, 0(5): 125-129. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0148

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城镇空间建筑物的变化检测是分析城市空间格局变化的一项重要内容。针对利用卫星影像检测建筑物变化过程中噪声、复杂边界等干扰难题，本文从不同期倾斜影像重建点云中自动提取建筑物平面和高度两个维度的准确变化信息。首先采用布料模拟滤波算法较大程度上减少地形点的影响；然后利用一种动态图神经网络深度学习方法，有效地检测出点云中的建筑物，通过前后两期点云分类后结果对比提取出建筑物的三维变化信息；最后选取杭州市萧山区局部区域的两期倾斜摄影测量密集匹配点云数据开展分析验证。结果表明，本文方法能够在大范围内快速实现可靠的建筑物变化检测，建筑物平面和高程两个维度的变化信息均有很好的反映，为城市精细化管理提供了一种有效方法。

SSA-BP神经网络在无人机点云孔洞修补的应用

吕富强, 唐诗华, 张炎, 宋晓辉, 胡鹏程, 李翥

2023, 0(5): 130-134. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0149

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为了解决无人机点云数据中的孔洞修补问题，本文提出了基于麻雀搜索算法（SSA）优化BP神经网络的无人机点云孔洞修补方法。首先利用麻雀搜索算法对传统的BP神经网络进行初始权重与阈值的优化，再将麻雀搜索算法优化后的BP神经网络算法（SSA-BP）运用于无人机点云数据中孔洞的修补。为了验证算法的可行性，将SSA-BP神经网络与传统的BP神经网络、最小二乘支持向量机（LSSVM）两组算法进行精度比较。试验结果表明：SSA-BP神经网络算法的修补精度高于另外两组对比算法，且SSA优化后的BP神经网络稳定性更强，在复杂地形孔洞的修补中仍具有较好的修补效果。

无人机影像匹配点云的露天矿台阶高度计算方法

吕欣阳, 樊冬丽, 张广运, 檀丁

2023, 0(5): 135-139. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0150

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计算露天矿台阶高度是矿山测量验收工作的重要部分，对加强矿山生产监控和成本管理具有重要意义。针对传统台阶高度量测方法工作量大、效率差，难以保障测绘人员安全等问题，本文基于无人机倾斜摄影获取的露天矿点云提出了一种顾及边坡分层结构的台阶高度计算方法。该方法通过面元划分剔除平坦区域，再利用密度聚类处理坡面点云，最后通过随机抽样一致性获取台阶坡顶线和坡底线，计算台阶高度。试验结果表明，该方法可以高效、精确地量测露天矿台阶高度，对于矿区的开采作业和安全防范具有重要的应用价值。

一种混合插值算法的露天矿产储量估算方法及其应用

王璐, 卢小平, 李国利, 李小雷, 康爱峰

2023, 0(5): 140-147. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0151

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为满足露天矿山储量估算需求，本文提出一种混合插值算法的地质体三维建模方法。首先，选择鹤壁市二道庄露天矿作为研究区，对获取的钻孔数据进行分层处理，在对处理结果进行空间自相关性分析的基础上，利用克里金插值、规则样条插值、张力样条插值及反距离加权插值混合算法进行加密，经过交叉验证后确定适应于不同地质层的最优插值方法；然后，利用Revit和Dynamo进行可视化编程，采用“点—面—体”的建模思路对矿山地质体进行三维建模；最后，基于C/S在SuperMap平台进行二次开发，建立矿产储量估算系统。结果表明，本文方法可以满足矿山储量计算要求，为矿山开采规划、生产控制、科学管理及智慧矿山建设提供了可靠的数据支持。

生态退化风险视角下的资源枯竭型城市国土空间生态保护修复——以大余县为例

张晓平, 胡紫红, 张璐

2023, 0(5): 148-152,169. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0152

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在转型发展压力下，资源枯竭型城市仍将面临一定的生态退化风险，其生态保护修复面临严峻挑战。本文以江西省大余县为研究区，识别全域生态退化风险及其空间特征，划分生态保护修复区类型，并提出相应生态保护修复策略。研究结果表明：①大余县生态退化风险空间集聚特征显著，呈现“四片一带”的空间格局；②全县生态退化风险总体较低，局部生态退化风险主要源于生态压力，其中矿业开采是导致局部生态压力升高的关键因素；③将全县划分为生态治理区、生态涵养区、生态保育区和生态提升区，并采取差异化生态保护修复策略，有利于促进资源枯竭型城市国土空间生态保护修复的系统性推进。

改进蚁群算法的无人机三维环境路径规划

董志洋, 李慧, 葛靖宇, 程建华

2023, 0(5): 153-157. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0153

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针对传统蚁群算法在进行无人机三维环境路径规划时存在规划速度慢、容易陷入局部最优等问题，本文提出了用引导函数改变状态转移规则、初始信息素先验分配、时变信息素更新方式3个改进策略，充分挖掘路径规划先验信息。通过增加引导函数进行路径增强，增大最优路径的选择概率；同时根据与先验路径的距离赋予信息素不同的初始浓度，使算法在搜索初期具有明确的方向性，基于优胜劣汰的思想进行信息素更新，并将信息素挥发因子设定为服从Laplace分布的波动因子，避免搜索过程陷入局部最优，最大化提升路径搜索效率，实现三维环境下的无人机路径规划。仿真试验结果表明，改进后的蚁群算法在规划最优路径长度和最优路径搜索效率上明显优于传统蚁群算法。

数字孪生城市轨道交通规划选线应用

王芬旗, 柳婷, 宗二凯

2023, 0(5): 158-163. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0154

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数字孪生城市为保障城市现代化建设顺利进行发挥了重要作用。本文以宁波市轨道交通第三轮建设规划为例，论证了现阶段静态、多时态的数字孪生城市能够很好地适应城市规划建设需求，阐述了数字孪生城市统一大场景建设方法。集成二维数据、地形地貌、实景三维、轨道交通信息模型、地下管线模型等多源、多尺度数据，在数字孪生城市中进行轨道交通二三维选线。贯通规划选线后，连接设计、施工和运维，轨道交通全生命周期管理在数字孪生城市中构成完美闭环。在未来的时代，数字孪生城市将加速拓展其他应用，具有广阔前景。

CryoSat-2雷达高度计海冰波形优选特征分类

吴斌, 王志勇, 李兴, 田康

2023, 0(5): 164-169. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0155

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监测海冰的类型变化或厚度变化是较为有效的海冰监测方式，本文通过CryoSat-2雷达高度计对北极海冰类型开展研究。利用雷达高度计对北极海冰进行分类，一方面是难以挑选出最优特征参数，另一方面单一的雷达高度计数据难以实现海冰的相对精细化分类。针对以上问题，本文构建了一种利用卡方检验、互相关信息及Wrapper包装法组合的特征优选方法，利用该方法挑选出的特征子集（SSD+Sigma0+LTPP+PP+SK+LEW）结合随机森林分类法将北极地区的雷达高度计数据分为海水、一年薄冰、一年厚冰及多年冰。本文方法在训练集分类正确率为93.32%，验证集正确率为92.42%，Kappa系数为0.90，均优于其他特征组合，可以基本实现对北极地区海冰的有效分类，同时分类结果也有助于海冰厚度的反演。

学科交叉背景下的误差理论与数据处理课程教学探讨

汪驰升, 李清泉, 涂伟, 乐阳, 夏吉喆, 陆旻, 梁世浩, 高青, 郭仁忠

2023, 0(5): 170-174,179. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0156

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误差理论一直是测绘学科的基础核心内容，同时也是地理信息、遥感科学等信息地理学科的支撑。过去的误差理论教学主要围绕测边、测角、测高等具体测量公式和问题开展。但是随着社会变化，测绘科学与电子、计算机、城市规划等领域呈现融合交叉趋势，本专业学生较少直接从事传统测绘行业。误差理论作为数据处理的基本理论，在学生进行空间统计、导航与定位、多源传感器数据融合、时空大数据应用等领域知识学习中，依旧有非常重要的支撑作用。本文分析了误差理论与数据处理课程的重要意义，探讨了经典课程体系在学科交叉背景下面临的挑战，提出了新的初步教学改革方案，最后以深圳大学地理空间信息工程专业的具体课程实践为例开展分析。

多空间分辨率Google Earth影像和Canny边界算法的雅丹地貌边界提取

韩扬, 元伟涛, 赖忠平, 程世秀, 刘文可

2023, 0(5): 175-179. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0157

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雅丹形态特征能反映雅丹地貌的发育过程和演化阶段，对研究雅丹地貌至关重要，但目前关于雅丹地貌边界提取的高精度、低成本方法很少。本文首先采用Canny边界算法，将高空间分辨率Google Earth影像（1.19 m）重采样为一系列不同空间分辨率（3、5、8、10、12、15 m）的影像；然后针对不同空间分辨率的影像提取不同大小的雅丹地貌边界；最后将不同结果合并，取得了良好的效果。结果表明：①尽管无法识别阴影，但Canny边界提取方法的总体精度为89.23%，Kappa系数为0.72，这一结果与面向对象方法的中等分割尺度（138）取得的精度结果相近；②使用Canny边界提取算法提取雅丹地貌边界中位数宽度，与影像空间分辨率呈很好的线性关系（R²=0.95），随着空间分辨率的降低，Canny边界算法提取的雅丹地貌边界总长度呈明显的对数递减（R²=0.904）。

无人机载LiDAR在光伏场区1∶500地形图测绘中的应用

田正杰, 王雪英, 渠涛, 李泽晖

2023, 0(5): 180-184. doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0158

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光伏电站设计对光伏场区内平面和高程精度要求较高。为避开不能占用的地形、地类，光伏电站设计需要测绘1∶500比例尺地形图。目前，光伏场区测绘常采用低空无人机航测方法，但该方法在有遮挡的区域难以高精度采集地面高程信息，导致误差较大，给设计与施工带来损失。针对上述情况，本文制定合理且高效的测绘方案，采用低空无人机载LiDAR系统，对光伏场区进行全方位数据采集，生成高精度的DEM和DOM产品，并利用DEM和DOM制成1∶500比例尺地形图。通过现场精度对比与分析可知，1∶500地形图满足光伏场区设计要求，解决了普通航测在植被遮挡区域误差较大、不能有效表达微地形的问题。

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