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当期目录

    2024年 第0卷 第5期    刊出日期:2024-05-25
    滑坡灾害识别
    融合InSAR和机载LiDAR技术的滑坡早期识别与分析
    郑威, 左小清, 李勇发, 李正会, 王志红, 李德彬
    2024, 0(5):  1-6.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0501
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (12677KB) ( )  
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    针对植被密集的复杂山区单一数据滑坡早期识别准确性与可靠性不足的问题,本文结合激光雷达数据的微地貌特征和InSAR技术的形变特征,提出了一种滑坡早期识别分析方法。首先,利用SBAS-InSAR技术提取该地区的时序形变信息,确认形变速率异常分布范围;然后,结合机载雷达的高精度地形地貌的优势,确认主要区域内的7个潜在滑坡,并划分滑坡地图和潜在滑坡的边界识别;最后,结合光学影像遥感和几何畸变原理,对识别结果进行验证。结果表明,结合InSAR和机载LiDAR技术能提高滑坡识别精度和探测能力,滑坡的发育特征和识别结果可为文山地区地质灾害预防和滑坡的编目提供理论支持和依据。
    结合PCA与IR-MAD的降雨型滑坡检测方法
    赵琼, 张锦水, 郑文武
    2024, 0(5):  7-11,18.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0502
    摘要 ( )   PDF (28368KB) ( )  
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    季节强降雨是诱发滑坡失稳的重要因素之一,特别是在我国中山丘陵地区,滑坡发生场景相对复杂,探究复杂情景下的滑坡检测方法对灾情评估、灾后应急调查等工作具有重要研究意义。针对遥感特征相近地物干扰造成滑坡识别精度低的问题,本文提出了一种结合PCA与IR-MAD的滑坡检测方法,实现了新生滑坡准确提取。结果表明,与现有方法相比,本文方法有效抑制了由作物播种收获、洪水汛期等季相因素产生的裸地、滩涂等滑坡遥感特征相似地物对滑坡检测造成的干扰,其在滑坡检测精确率和滑坡识别模型稳定性方面均有一定提升。
    深度学习滑坡识别算法中样本不平衡问题的研究
    王丽霞, 喜文飞, 史正涛, 赵子龙, 钱堂慧, 赵磊, 马奕捷
    2024, 0(5):  12-18.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0503
    摘要 ( )   PDF (6696KB) ( )  
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    山体滑坡是一种常见的地质灾害,一旦发生会给自然生态系统和人类造成重大财产损失和人员伤亡,如何快速准确获取滑坡信息对防灾减灾至关重要。传统的深度学习方法对滑坡样本质量依赖性大,但现有的样本质量参差不齐,极少考虑滑坡样本不平衡问题对深度学习模型性能的影响。针对如何通过改善样本质量提升模型精度的问题,本文从样本质量出发,提出了一种基于多源不平衡样本的Faster R-CNN滑坡目标检测方法,通过对多种不平衡样本的集成训练,研究不同样本对模型综合性能的影响。结果表明:①在困难样本不平衡下模型的准确率为85.16%,F1值为0.69,精确率为56.96%,召回率为86.58%、漏检率为0.33,通过强化样本质量后准确率提升2.04%,精确率提升4.29%,召回率提升1.71%,漏检率降低0.04;②在正负样本不平衡下模型准确率为96.03%,F1值为0.78,精确率为64.50%,召回率为97.15%、漏检率为0.09,通过增加困难样本参与训练后,准确率下降8.45%,精确率下降6.93%,召回率下降7.25%,漏检率提升0.18。困难样本对模型综合性能影响更大,通过提高这部分样本质量可以提升模型检测精度。因此,本文提出的方法为解决深度学习中滑坡数据样本不平衡问题提供了参考。
    学术研究
    异构卫星遥感数据融合的水深反演模型
    郭松涛, 邢帅, 张国平, 孔瑞瑶, 陈丽
    2024, 0(5):  19-23.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0504
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (4157KB) ( )  
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    为探究影像分辨率和水深反演模型对异构卫星数据融合水深反演结果的影响,本文将ICESat-2激光测高数据分别与多时相Landsat 8、Sentinel-2及WorldView-3卫星数据相融合,利用对数比值模型、多波段模型、BP神经网络、支持向量机、随机森林和极限梯度提升进行水深反演。试验结果表明,影像空间分辨率对水深反演结果精度影响不显著,且综合考虑反演结果的精度和分辨率,Sentinel-2卫星数据性能最佳,同时极限梯度提升相较于其他模型的反演性能最优,其在东沙环礁试验区域的水深反演结果RMSE最优可达0.51m。该结果对基于异构遥感卫星数据融合的近岸区域水深测量具有很好的参考价值。
    面向复杂山区微地貌的手持LiDAR点云滤波方法比较
    徐亚静, 袁希平, 甘淑, 李绕波, 叶俊民
    2024, 0(5):  24-28.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0505
    摘要 ( )   PDF (4229KB) ( )  
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    本文以手持激光点云数据是否可用于进行复杂山地土壤侵蚀和地表剥蚀测量为典型实例,试验对比分析了渐进加密三角网滤波算法、坡度滤波算法及布料模拟滤波算法在地面激光雷达点云分类中的性能。具体分别采用了3种滤波对应的参数对试验数据集进行测试以获得最高性能,并对比分析而获得每种算法的最优滤波。试验结果表明:对于平缓裸露地貌的滤波处理,布料模拟滤波效果最好,渐进加密三角网滤波次之,坡度滤波算法效果最差;对于复杂山地地貌的滤波处理,渐进加密三角网滤波算法滤波效果最好,布料模拟滤波次之,坡度滤波算法效果最差。试验研究成果为优化滤波算法的参数以提高其检测微地形变化的性能提供了有价值的信息,并验证了渐进加密三角网滤波在复杂地区滤波效果的有效性。
    协同全极化SAR与光学遥感的潮沟精细提取方法
    李淑, 李鹏, 李振洪, 王厚杰
    2024, 0(5):  29-34,40.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0506
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (7645KB) ( )  
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    潮沟系统是粉砂淤泥质潮滩中最为活跃的地貌单元,受潮汐周期性冲刷、人类活动和海平面上升等因素的影响,大范围潮沟精细监测具有挑战性。本文提出了一种基于高分三号全极化合成孔径雷达(SAR)与PlanetScope多光谱遥感影像的潮沟探测和提取方法。通过融合光谱、指数、极化、纹理等特征,构建最优特征集,结合最大似然法、支持向量机及随机森林算法开展协同分类,获得了黄河口3m分辨率的潮沟精细分布信息。结果表明,该方法的总体精度达到99%,F1值为0.98,提取结果优于单一数据源。本文方法有望为河口海岸带潮沟制图提供一种经济、有效的选择,有助于定量描述潮沟形态演变、稳定性及驱动因素。
    基于GeoSOS-FLUS模型的桂林市耕地变化趋势
    倪春雨, 何文, 姚月锋
    2024, 0(5):  35-40.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0507
    摘要 ( )   PDF (2465KB) ( )  
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    为探讨桂林市耕地时空变化格局、促进土地资源合理配置,本文基于Google Earth Engine(GEE)云平台,以多时相的Landsat遥感影像为数据源,综合比较5种分类方法在桂林市土地利用分类中的适用性;分析了桂林市2000—2020年土地利用变化,尤其是耕地时空变化格局;并利用GeoSOS-FLUS模型模拟预测在自然发展、耕地保护和生态控制等不同情景下,2030年桂林市耕地时空变化趋势。结果表明:①随机森林算法对桂林市土地利用类型提取的总体精度及Kappa系数均最高;②2000—2020年耕地面积逐年减少,其中2010—2015年流失情况最为严重,耕地主要表现为与建设用地和林地的相互转化,退耕还林、旅游业快速发展及建设用地扩张等是影响耕地时空变化格局的关键因素;③自然发展情景下,耕地面积将继续大幅减少,建设用地扩张和耕地减少将对生态环境产生一定影响。耕地保护和生态控制情景中,耕地面积将有所上升,其减少趋势有所缓解,对维护桂林市粮食安全、旅游业持续发展及生态系统的稳定性具有重要意义。
    阿克苏地区天然林保护工程区植被覆盖度变化及驱动因子研究
    康娟, 方贺, 石守海, 夏瑞, 彭金灵
    2024, 0(5):  41-47.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0508
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (4429KB) ( )  
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    本文以阿克苏地区天然林保护工程区为研究区域,基于MODIS卫星影像资料,首先利用像元二分法模型制作了研究区2000—2020年生长季(5—9月)植被覆盖度产品,然后分析了长时序植被覆盖度时间变化规律和空间分布特征,最后利用地理探测器模型分析植被覆盖度变化驱动机制。结果显示,2000—2020年阿克苏天保区植被覆盖度以0.23%/a的速度呈显著上升趋势,植被覆盖度显著增加面积占比达50.4%。在众多影响因子中,土地利用是影响研究区植被覆盖的主要影响因子,解释力达0.59;人口密度、蒸散发及GDP对植被的解释力是次要影响因子,分别为0.360、0.357、0.308。本文有助于更好地理解人类活动和自然因素对植被生态质量变化的影响及其相互作用机制。
    基于双目视觉和单线激光雷达的三维场景重建系统和算法
    钟雷声, 夏辉, 陈佳林
    2024, 0(5):  48-52,59.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0509
    摘要 ( )   PDF (3581KB) ( )  
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    双目视觉和激光雷达是实现三维场景重建的两种有效方法,但它们都具有自身的局限性。将视觉传感器和激光传感器的数据相融合,可克服其各自的缺陷,具有重要意义。本文针对单线旋转激光雷达设备的独特性,提出了一种基于双目图像和激光雷达数据的模块化双目视觉-激光雷达SLAM(Stereo-LiDAR SLAM)系统和算法。在该方法中,双目视觉信息被用于消除激光雷达点云的畸变,并支撑双目视觉定位(VO)模块,为整个系统提供初始的位姿估计。然后,独立于VO模块的激光雷达SLAM(L-SLAM)模块对位姿参数进行优化,从而得到高精度的三维场景重建结果。试验表明,本文设计的系统和算法可以有效提高大规模低成本三维场景重建的精度和环境适应能力。
    结合Prophet-CNN模型的多轨时序InSAR矿区三维形变监测预警
    毕自航, 李素敏, 张龙宇, 张玮, 李袁松, 袁利伟
    2024, 0(5):  53-59.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0510
    摘要 ( )   PDF (4964KB) ( )  
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    绝大多数矿区由于矿床的地质条件及特殊的采矿方式,推进开采容易引发矿区地质应力失衡,造成不同程度的变形破坏。为探究采矿活动下大红山矿区地表稳定性,本文通过对覆盖大红山矿区2021—2023年的三轨SAR影像进行联合解算矿区三维形变场,分析矿区形变特征;在此基础上,运用Prophet-CNN模型对形变时序进行训练,构建形变预测模型对矿区的三维形变趋势并进行预测;结果表明,矿区在开采活动的影响下地表持续发生形变,形变主要分布于硝水箐—南部废石场、露天采区及铜矿采区,最大垂直形变速率为-51.22mm/a;采用Prophet-CNN组合模型对矿区地表三维形变进行时序预测,3个方向预测结果的RMSE与MAE分别在2.90和1.85mm以下,充分证明了本文方法能够运用于矿区沉降趋势预测,为防灾减灾工作提供技术依据。
    BDS-3+BDS-2双频数据高精度工程测量网应用试验及分析
    周命端, 白岩松, 姬旭, 徐翔, 崔立锟, 解乾龙
    2024, 0(5):  60-65.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0511
    摘要 ( )   PDF (1321KB) ( )  
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    鉴于当前北斗系统提供BDS-3+BDS-2联合服务,本文提出了BDS网数据处理模型并建立了基于BDS-3+BDS-2双频数据的高精度工程测量网,并进行了应用试验。选择4个同时支持BDS-3+BDS-2、GPS双频数据的CORS站布设高精度工程测量网进行数据处理,从相位观测值精度、验后标准化均方根误差、基线向量质量、基线重复性及网平差点位坐标结果做了比较分析与评估。试验结果表明,利用BDS-3+BDS-2的B1I、B3I双频数据建立的高精度工程测量网,所获得点位坐标结果与GPS的L1、L2双频数据对应结果存在平面上毫米级、高程上毫米至分米级的差异,应用于高精度工程测量网是行之有效的。
    利用RTS平滑算法分析BDS/GNSS定位精度
    王一帆, 翟伟, 马仪
    2024, 0(5):  66-70,84.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0512
    摘要 ( )   PDF (3426KB) ( )  
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    为解决精密单点定位技术(PPP)收敛阶段精度差的问题,本文研究了利用RTS反向平滑算法提高定位精度。首先,基于前向Kalman滤波算法进行前向PPP解算,精度统计表明BDS在N、E、U分量定位精度分别为2.6、2.0、7.8mm,采用GPS+Galileo系统组合解算的精度最优,其在N、E、U方向的定位精度可达到1.7、2.1、3.4mm。基于RTS反向平滑算法的动态PPP分析表明,单BDS系统在N、E、U方向的定位精度可达到3.3、3.4、9.0mm。加入GPS、GLONASS或Galileo观测值后BDS定位精度提升达50%以上。车载动态试验分析进一步表明,采用反向RTS平滑算法进行PPP解算在N、E、U 3个方向的定位精度分别可达0.028、0.015和0.033m。
    单频低成本GNSS接收机单历元姿态解算新方法
    陶诗量, 王陈哲, 吴文坛, 陈永立
    2024, 0(5):  71-76,126.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0513
    摘要 ( )   PDF (2749KB) ( )  
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    GNSS姿态解算由于其廉价、高效的优点,越来越多地被应用于各导航定位领域。消费市场下的导航定位定姿模块多采用低成本接收机,面临较大的多路径影响、频繁的周跳,甚至矢锁等诸多问题。模糊度固定作为GNSS姿态解算的关键,在城市复杂环境中将受到更多挑战。本文根据C-Lambda算法,通过单基线固定时另外一个姿态角的自由度搜索,分别将其纳入姿态域和模糊度域,进行模糊度函数的全局最小化搜索计算基线向量,提出C-Lambda-Search及C-Lambda-A Search方法;采用3个低成本接收机(ublox-M8T)和贴片天线,在不同环境中分别进行不同基线长度的静态及动态车载试验。两个试验均证明,在模糊度固定效果及欧拉角计算精度上,本文方法有很大提升,且计算负担在可接受范围内,是一种实用性强的车载定姿算法。
    多源传感器的车桥联动实时监测与响应特征分析
    涂梨平, 曹庆安, 唐斌, 饶绍文
    2024, 0(5):  77-84.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0514
    摘要 ( )   PDF (3318KB) ( )  
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    随着我国基础建设尤其是交通行业的高速发展,桥梁健康监测技术不断取得突破性的进展,使得在运营中的桥梁安全性及人民群众的生命财产安全得到了有效的保障。然而,桥梁健康监测系统只是对桥梁结构本身的特性及响应信息进行监测,没有兼顾即将上桥的车辆情况,缺乏对事故风险的直观评估。因此,本文以二干河桥为例,基于多源传感器,提出了车桥联动监测的方法,对桥梁响应信息及行驶车辆的信息进行实时监测,利用传感器的监测数据进行桥梁响应特征研究;并在二干河桥建立了基于车桥联动的桥梁健康监测管理平台,为桥梁的安全运营提供示范应用。
    顾及最小加权几何精度因子的轻量级快速选星方法
    沈豪亮, 刘晖, 王怡欣, 钱闯
    2024, 0(5):  85-89.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0515
    摘要 ( )   PDF (2852KB) ( )  
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    随着导航卫星数量的提高和芯片技术的发展,GNSS终端可观测卫星数大大增加,极大地改善了卫星几何结构。但是,若将全部观测卫星均进行高精度定位解算,终端所需的计算资源和功率消耗会快速增长。针对该问题,本文提出了一种基于加权几何精度因子(WGDOP)的快速选星方法,在可解算卫星数受限时,轻量级快速获取具有最优几何结构和信号质量的卫星组合。试验结果表明,相比于传统基于几何精度因子(GDOP)的选星方法,在可解算卫星数小于15颗时,本文方法在精度和固定率方面分别提高了10倍和40%。另外,基于AG3335芯片进行的实时RTK测试,通过本文方法选择20颗卫星计算,可以极大地降低定位解算耗时且同时保持较高的定位精度。
    城市功能区识别研究进展与趋势
    程朋根, 齐广玉, 钟燕飞
    2024, 0(5):  90-95.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0516
    摘要 ( )   PDF (2305KB) ( )  
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    随着经济社会的快速发展,城市开发边界迅速由中心向外蔓延,识别城市功能区可为城市建设与规划提供参考依据,且对城市空间和资源合理配置利用具有重要意义。本文在梳理有关城市功能区划分与识别的国内外文献基础上,对城市功能区识别的研究现状进行综述。首先,介绍了用于城市功能区识别的多种数据源,并分析比较其优缺点;然后,总结了城市功能区识别的4类方法,重点分析了深度学习方法在城市功能区识别中的应用,并展开实例分析对比,说明不同数据源和方法对城市功能区识别的有效性;最后,指出了城市功能区划分识别研究领域存在的问题和研究趋势。
    融合IFC语义信息与几何相似性的BIM构件实例信息提取方法
    贺彪, 唐骜巍, 蒯希, 徐海, 肖佳栋
    2024, 0(5):  96-102.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0517
    摘要 ( )   HTML ( )   PDF (2736KB) ( )  
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    建筑信息模型(BIM)能够对建筑结构、部件组成及其业务语义属性进行准确表达,在智慧城市时空底板建设及建筑物“规、建、养、运”全生命周期数字化管理中发挥着重要的作用。BIM模型的数量级大、引用关系与层级结构复杂,增加了BIM构件实例信息的提取难度,从而导致目前的CIM平台难以直接利用BIM构件实例信息实现轻量化的数据传输、流畅的可视化及BIM分析计算。针对此问题,本文提出了一种融合IFC语义信息与几何相似性的BIM构件实例信息提取方法,在充分考虑IFC几何引用语义信息的基础上,使用ICP算法和豪斯多夫距离计算几何相似性,实现对BIM构件实例信息的精确提取;此外,还针对BIM场景中常见的拉伸体构件,提出了一种基于特殊拉伸体的实例信息快速提取方法;最后选取了5个不同BIM专业的试验示例数据进行详尽分析。试验结果显示,本文提出的BIM构件实例信息提取方法在各种示例数据中的文件平均压缩率为29.79%,能够显著地减小文件体积;在BIM构件实例信息提取能力方面,实现了79.41%的平均构件实例化率及22.47%的平均实体压缩率,且每个实例化构件平均包含的子构件数量高达49.24。本文方案可以充分提取IFC文件中的BIM构件实例信息,能够为海量BIM模型的轻量化提供强有力的技术支撑。
    基于能量函数基元提取的建筑物LOD2模型自动生成方法
    王林, 陈健龙, 刘照亮, 刘文轩
    2024, 0(5):  103-107,114.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0518
    摘要 ( )   PDF (2086KB) ( )  
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    近年来,随着实景三维中国和数字中国的快速发展,建筑物三维模型重建已成为智慧城市建设的重要环节。本文提出了一种全自动建筑物LOD2模型生成框架,旨在解决城市级实景三维场景中建筑物LOD2模型生成的难题。为了自动提取大场景建筑物对象,首先利用场景正射影像,通过图像分割获取建筑物的边界信息;然后使用改进的增强型平面区域分割方法提取高质量的分割平面,并利用混合线性模型对分割结果进行优化,能够更好地处理城市建筑物的局部破损和重建错误等问题。试验结果表明,本文算法生成的建筑物LOD2模型质量和效率更高,能够应对城市建筑模型的复杂情况,得到更稳健的重建结果。
    技术交流
    大亚湾近岸浅海马尾藻遥感信息提取
    李俊, 何颖清, 邓孺孺, 熊龙海, 张锐豪
    2024, 0(5):  108-114.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0519
    摘要 ( )   PDF (7202KB) ( )  
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    马尾藻对健康的沿海生态系统具有重要作用。遥感监测多针对开阔海域的漂浮马尾藻,对浅海底栖型马尾藻研究较少;技术方法大多基于经验模型,依赖大量实测数据。本文基于水体辐射传输过程,建立马尾藻遥感信息提取模型。大亚湾3个试验结果表明:①马尾藻丰度分布情况与野外调查数据基本吻合;②大亚湾的马尾藻在水域开阔程度高、水体交换条件良好、受一定风浪影响、水深小于1.6m的环境条件下,长势更好,丰度更高;③水深、海浪作用是影响马尾藻生长分布的重要环境因子。本文方法对马尾藻资源的保护和海岸带生物多样性建设具有积极意义。
    轻小型机载激光雷达点云处理关键技术
    黄江雄, 曹骞, 胡向, 陈小军
    2024, 0(5):  115-120.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0520
    摘要 ( )   PDF (3602KB) ( )  
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    针对轻小型机载激光雷达点云数据的高程精度难以满足1∶500大比例尺地形图生产要求的问题,本文采用一种新的层次结构多模型组合滤波方法,进行分类提取地面点。系统性地介绍了机载激光雷达的测量原理、点云数据采集和处理方法,并根据轻小型激光雷达点云数据厚度大、植被密集区域地面点稀少等特征,重点研究了地面点分类提取方法,将多个滤波模型重新组合,能够有效提高分类后地面点的高程精度。对地面点进行重采样后提取高程点用于绘制地形图等高线,该方法兼顾了等高线的精度和美观度。
    基于多数据源的采煤沉陷区早期识别及地面形变特征监测——以神木市大柳塔镇为例
    曾光, 张鹏飞, 王海恒, 王耀
    2024, 0(5):  121-126.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0521
    摘要 ( )   PDF (7722KB) ( )  
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    煤矿区生态环境问题受到社会的广泛关注,如何实现采煤沉陷区精准、高效、经济的早期识别和动态监测显得尤为迫切。本文在资料收集与整理分析的基础上,利用2000—2022年5期DEM数据进行差分解算,同时利用2015年6月15日至2023年7月15日共计164期长时间序列Sentinel-1数据,对煤矿区地面沉降进行动态监测,查明了神木市大柳塔镇采煤沉陷区现状分布与地面沉降特征,形成了一套基于多数据源的采煤沉陷区早期识别方法。研究结果表明:①大柳塔镇采煤沉陷区分布面积为252.70km2,包括地面塌陷、采空区悬顶两种类型,神华公司石圪台、哈拉沟、大柳塔、活鸡兔4大矿区煤矿塌陷问题严重;②将分辨率为2m的DEM数据重采样为5m后进行差值运算,误差为0.01m,精度较高且计算高效;③DEM差分解算、SBAS-InSAR技术均能对地面塌陷范围进行精准识别,匹配度高,且各方法间互为补充,相互印证。
    高光谱遥感技术在耕地质量反演中的应用
    王陈哲, 刘昭贤, 付利钊
    2024, 0(5):  127-132.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0522
    摘要 ( )   PDF (4552KB) ( )  
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    本文基于高光谱影像对耕地质量相关指标进行反演估算,以河北省石家庄市东北部平原部分耕地区域为研究对象,基于辐射、几何校正预处理后的资源一号02D高光谱遥感影像,采集影像覆盖范围内地表土壤样本共110组,并完成理化分析等流程,获取样本的耕地质量相关指标含量数据。通过Hapke模型、CARS方法与SVM模型建立耕地质量相关指标的反演模型。结合70%的建模样本和30%的预测样本验证表明,水解性氮、有机质等指标达到较高的精度,证实了高光谱遥感技术针对土壤有机质和养分指标反演的应用价值。
    激光雷达数据下架空输电线路点云场景分割及净空入侵检测
    王斐然, 韩庚, 郭昕阳, 石朝阳, 王金
    2024, 0(5):  133-137.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0523
    摘要 ( )   PDF (5782KB) ( )  
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    无人机搭载激光雷达(LiDAR)所获取的输电线路点云数据,有效提高了线路净空巡检的效率。然而,数据处理中存在大场景点云分类精度不高、净空隐患检测效率低的问题。依托典型架空输电线路激光雷达点云数据,本文提出了一种面向净空检测的轻量点云分割网络(LP网络),在多股电力线并行情况下建立二次函数,模拟电力线中线,结合规范快速检测净空隐患。通过两条输电线路测试,LP网络的平均交并比(IoU)达到0.895,所需时间为9.53s;单座电塔净空入侵检测时间在1min内;在交叉跨越区域,净空入侵检测也取得了准确结果。研究成果可用于自动准确识别线路隐患,为线路巡检提供决策支持。
    基于直升机飞行平台的超大城市倾斜摄影测量技术
    谭小东
    2024, 0(5):  138-141.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0524
    摘要 ( )   PDF (2536KB) ( )  
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    对于大面积、城市级、多敏感区域的超大城市,综合考虑安全、效率、空域等因素,利用直升机飞行平台搭载多镜头倾斜相机,采用倾斜摄影测量技术方法,能及时有效地获取现场三维实景。本文基于直升机在超大城市倾斜摄影测量中的应用,快速高效地获取了被测区域的多视角高分辨率影像数据,并利用影像数据进行三维建模,构建可量测的三维模型,以满足超大城市中精细化治理要求。
    北斗/GNSS和精密水准测量综合方法在老采空塌陷区地表形变监测中的应用
    杨春宇, 尹航, 郭爽, 罗振华, 马凤富
    2024, 0(5):  142-146.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0525
    摘要 ( )   PDF (9920KB) ( )  
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    本文根据研究区实地情况,充分利用北斗/GNSS和传统精密水准测量两者的优势及互补性,开展综合测量分析,实现了北斗/GNSS与传统精密水准测量在复杂地貌和复杂特征地下空间区域监测的有机统一和结合。首先介绍北斗/GNSS地表形变监测和精密水准测量的基本工作技术与方法;然后以京西木城涧煤矿老采空塌陷区地表形变监测项目为例,分析研究区近一年的地表形变监测数据,并对形变状态和趋势进行预测和评价。本文可为老采空塌陷区地表形变监测和研究提供参考。
    基于轻量化车载设备的道路病害检测方法
    姚楚羡, 蔡皓楠, 张远波, 唐可懿, 詹璐, 周宝定
    2024, 0(5):  147-150.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0526
    摘要 ( )   PDF (3209KB) ( )  
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    针对传统道路检测方法成本高、检测周期长,无法满足城市道路大规模、短周期检测需求的问题,本文设计了一种轻量化车载道路病害数据获取设备,并提出了基于轻量化车载设备的道路病害检测方法。该设备质量小、成本低,可简易、快速地安装在小汽车、公共汽车等城市常见车辆上,能够同步收集惯性数据、图像、GPS定位信息等数据。基于轻量化车载设备在城市道路上采集道路图片数据并构建数据集,然后建立深度学习模型对其进行训练和评估,检测和识别道路病害,正确率达82.54%,能够满足城市道路日常巡检的要求。
    基于三维模型的不动产登记关键技术
    王召泽
    2024, 0(5):  151-154,159.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0527
    摘要 ( )   PDF (2508KB) ( )  
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    三维不动产登记可以有效减少登记错误,提高不动产登记准确性,增强不动产登记信息的直观性,解决了不动产登记空间信息混乱等问题。本文对三维不动产登记中涉及的实景三维模型和BIM等关键技术进行深入的研究,通过属性数据和模型数据进行空间匹配和数据关联,实现了三维不动产单元的快速查询和准确定位,为三维不动产登记提供了更加准确、全面的数据支持,且为将来三维不动产登记技术的发展提供了可行的参考和借鉴。
    基于深度学习模型的复杂困难路网提取方法
    张楠, 张蕴灵
    2024, 0(5):  155-159.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0528
    摘要 ( )   PDF (1632KB) ( )  
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    针对复杂困难地区公路信息提取中存在的数据获取困难、道路特征不统一、自然环境干扰、道路变化频繁等难点问题,本文应用高分遥感技术,开展了复杂困难地区路网信息的提取、处理研究。基于深度学习模型不断优化的路网提取方法,以高分卫星为主要数据源,通过对复杂困难地区不同类型农村公路的光谱、纹理及可分离性特征集等进行学习,识别出等级低和道路条件差的农村公路,为农村路网识别与判别提供准确的数据保障;及时获取客观、准确和全面的农村公路基础数据解决了复杂困难地区路网信息不足的问题;为复杂困难地区公路网的规划、建设提供科学的决策依据,为出行交通诱导提供了便利。
    青年感知视角下北京打卡地活动语义及其转换特征研究
    赵雨欣, 元俊磊, 伊迪升, 金思佳, 周慧君, 张晶
    2024, 0(5):  160-165.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0529
    摘要 ( )   PDF (10509KB) ( )  
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    青年群体热衷于在网络平台以打卡的形式记录和分享生活,打卡地成为其出行游玩的热门目的地之一。用户所发布的对于打卡地的主观体验和感受,从群体层面上通过网络空间进行了重现、反复和聚集,进而改变打卡地的固有功能属性。本文以北京市六环内为研究区,对小红书中相关打卡地文章数据通过句向量表示与聚类,多层级关键词提取等方法得到打卡地的活动语义。在此基础上,通过丰富度及空间聚类方法分析打卡地功能-活动语义之间的转换及其空间分布特征。结果表明,打卡地的活动语义相较于功能语义更加复杂多样且体现人本视角。功能-活动语义的转换可总结为组合类、一致类和衍生类,语义转换特点与区域功能紧密相关,体现在历史文化融入、商业综合体互转和满足多元化需求等方面,进而空间分布呈现出聚集性和区域性。
    一种更新高精地图置信度的方法
    赵明姝
    2024, 0(5):  166-171,177.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0530
    摘要 ( )   PDF (1387KB) ( )  
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    自动驾驶对地图提出的高精度、高鲜度、高覆盖等要求,现阶段难以同时满足,本文针对高、低精度数据空间位置差异但特征相似度极高的特点,提出了一种将低精度观测信息转化为高精地图要素置信度的方法,在不改变高精地图更新频率的前提下,完善地图安全策略。该方法采用矩形邻域二级匹配原理和匹配度测量模型,缩小匹配范围和量化匹配度,从而准确匹配目标;再根据特征向量分析,判断目标要素当前状态;采用计分规则将状态转化为地图要素置信度得分。该方法运用在多省高快速高精地图置信度更新试验中,仅用普通行车记录仪图片提供的观测信息,即可更新HD地图限速标牌存在置信度,还验证了由新的观测触发和由底图更新触发两种置信度更新模式。试验结果表明,观测冗余度和置信度保持率呈正相关,当观测冗余度约为15时,可达到60d 80%以上目标要素保持高置信,且准确率超过96%。本文方法为高精地图鲜度与安全冲突提供了一种行之有效的解决方案,可促进高精地图安全应用策略进一步深化。
    新技术支持下的立体地图融合出版
    李云翔, 张迪, 张睿卓
    2024, 0(5):  172-177.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0531
    摘要 ( )   PDF (4705KB) ( )  
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    立体地图是按照一定的比例还原地表高低起伏的凹凸地图,代表了实体地图最新发展方向,但立体地图的实体性导致其在现势性、传播途径、信息获取及用户体验等方面都存在很多问题。本文提出了AR等新技术支持下的立体地图融合出版方法,包括线下立体地图的编制出版和线上交互式立体地图服务体系的建设,线下立体地图是利用地图编制出版、立体成型等技术制作的实体立体地图,线上交互式立体地图服务体系基于小程序,采用AR技术将立体地图与线上内容关联,实现线上线下内容的虚实融合。该方法不仅突破了传统立体地图的局限,且为科学技术与立体地图产品相融合探索了新的出版思路,具有一定的前瞻性。
    测绘地理信息教学
    新工科背景下的工程测量学课程教学内容拓展——以放样和线路测量内容为例
    李浩军, 黄良珂
    2024, 0(5):  178-181.  doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2024.0532
    摘要 ( )   PDF (1673KB) ( )  
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    本文在总结梳理新工科发展的基础上,结合测绘科学与技术专业中工程测量学课程内容,并针对该课程的综合应用及相应专业基础知识的储备,提出了新工科背景下工程测量学课程在传统内容基础上拓展新的应用思路的重要意义;以放样和线路测量内容为例,探讨了该课程在新工科背景下的教学内容拓展思想。