基于浮动车轨迹数据的路网快速提取

浮动车轨迹数据包含丰富的路网信息,随着浮动车轨迹数据的逐渐公开,从中提取路网信息已成为可能。目前,大多数算法提取路网时,使用统一的阈值忽略了轨迹数据的密度差异,且只考虑了轨迹的形态没有考虑轨迹的方向,严重影响了提取结果的几何精确度和拓扑正确度。为此,该文提出了一种自适应半径质心漂移聚类方法,能根据轨迹密度、道路宽度自动调整聚类参数和利用轨迹方向实现道路拓扑连接。首先,通过自适应半径质心漂移聚类方法计算路网骨架点,采用小波聚类算法获取路网骨架点的方向集;然后,根据聚类半径和方向对骨架点进行递归连接,生成路网数据。利用深圳市福田区一天的浮动车轨迹数据进行了算法实验验证,将实验结果与栅格化方法、约束三角网方法的结果进行了定性定量评价分析。实验结果表明,该文算法提取的路网数据在几何精确度及拓扑正确度上都有明显的提高,且算法适合大数据处理。     

基于TLS技术的矿区地表沉降快速自动获取研究

为实现快速自动地从海量点云中获取地表沉降信息,该文提出了一种基于TLS技术的矿区沉降信息快速自动获取方法。对点云数据完成预处理后,首先以相同网格划分开采前后点云数据,然后利用改进的反距离权重法插值求取网格结点坐标,匹配相同网格结点作为同名点并求取下沉量,最后获取下沉曲线与下沉DEM,该方法实现了矿区地表形变的全面分析,能够快速自动地获取地表沉降信息。采用Riegl VZ-1000扫描仪采集某沉陷区开采前后点云数据,经过实验分析表明:该方法能够实现快速自动提取同名点、下沉点、下沉曲线与下沉DEM;将计算结果与实测值进行对比分析与精度分析,得到沉降结果符合实际地形变化情况,验证了该方法的可行性。该研究为三维激光扫描技术应用于地表沉降监测提供了支持。     

基于隐马尔可夫模型的时空轨迹语义匹配方法

时空轨迹数据关联的语义信息能更好地反映用户行为,对于POI密集分布的城市区域,轨迹的语义信息很难根据单一的距离或时间要素进行匹配,该文设计一种基于隐马尔可夫模型(HMM)的时空轨迹语义匹配方法。首先,利用时间阈值与距离阈值提取逗留点,并利用考虑时间的DBSCAN聚类方法对逗留点进行聚类,得到由抽象停留位置构成的轨迹;然后,结合POI数据获得停留位置的候选语义,再以停留位置序列为观测序列,以每个停留位置所关联的候选地点作为隐藏状态建立HMM,并用改进的加权距离的TF-IDF方法计算HMM的观测概率;最后,解算HMM得到最有可能的访问地点序列作为轨迹的语义匹配结果。该方法不依赖其他外部数据或训练数据,适用于POI密集分布的城市区域,基于真实时空轨迹数据集的实验结果验证了该方法的有效性。     

基于金字塔模型的遥感影像感知哈希认证算法

针对遥感影像数据量较大的特点,提出一种基于金字塔模型的遥感影像感知哈希认证算法。首先,在原始遥感影像基础上通过重采样建立不同分辨率的影像层,并根据认证的粒度要求对各层影像进行格网划分;然后,通过分块DCT变换提取各格网单元的内容特征,进而构造格网单元的感知哈希序列,最终得到原始遥感影像的感知哈希序列。影像认证端可以认证不同分辨率影像层的内容完整性,也可以验证初始影像的内容完整性。实验与分析表明,该算法能够实现不同尺度下的遥感影像内容完整性认证,并对篡改区域进行定位。     

Delaunay三角网约束的Harris-SURF图像匹配算法

Harris算法提取的角点定位精度高,但不具尺度不变性,SURF算法虽具有尺度不变性和旋转不变性,但提取的特征点并非视觉角点。针对此问题,该文提出一种Delaunay三角网约束下的Harris-SURF图像匹配方法。首先,采取阈值评估策略对图像进行SURF粗匹配,利用RANSAC算法进行粗差剔除,得到的匹配点用于构建Delaunay三角网;然后以相似三角形作为约束,将其作为Harris特征点精匹配的限制区域,提高Harris点匹配的可靠性。实验表明,该算法具有匹配准确率高、鲁棒性较好等特点,对无人机影像的匹配效果明显优于其他算法。     

基于空间索引的规则格网DTM内插算法研究

从离散点内插规则格网数字地形模型(DTM)方法的关键是如何提高待插点周围数据的搜索效率。该文针对离散点的空间分布特性,给出了基于网格分块和KD-Tree两种空间索引技术的规则格网内插方法。实验表明,这两种索引方法能显著提高搜索速度,算法内插效率较高。最后,在算法效率分析的基础上,对两种索引方法所适应的条件进行了讨论。     

顾及矢量特征的机载LiDAR点云数据压缩方法

LiDAR技术可获取海量点云数据,数据压缩是点云数据预处理的一个重要环节。该文结合大范围城市区域高程范围随区域变化大的特点,提出一种有效的压缩策略。该策略主要通过建立高程方向不均等的三维格网来提高邻域点集的搜索效率,并根据某一压缩准则计算特征量对数据进行压缩。将该策略应用于上海浦东某区域,并与均匀采样法进行比较,证明其能有效提高点云数据压缩效率。     

面向实时可视化的煤层三维模型构建与三角剖分

通过研究煤层构造的特征和煤田勘察数据的生产特点,提出一种基于三维格网的虚拟不规则六面体层状包络体动态建模方法,可较好地描述煤层的地质形态;根据煤层格网数据单元格种类(5种类型)的不同和每个单元中无效点分布情况,提出一种基于上述六面体单元的三角网剖分算法,可实时地从数据库中调用分块的层状格网模型数据,经过一次六面体格网单元的遍历,即可将格网数据动态剖分成无缝、不重复、具有方向的三角面片,然后由显示引擎进行实时三维可视化表达。该模型结合了三角网具有利于实体表面三维可视化渲染的特性和四边形规则格网模型有利于通过插值生成的优势,模型构建算法可基于数据库中的数据进行动态渲染,有利于数据更新,使模型简洁、高效,冗余较少。     

一种改进的DQG格网编码与经纬度高效转换算法

格网编码与经纬度间的转换效率是影响格网应用的关键因素。现有转换算法难以满足海量空间大数据的实时计算与分析需求,效率有待提升。为此,该文提出一种改进的DQG格网编码与经纬度高效转换算法:首先,引入二进制DQG格网编码代替四进制编码;然后,根据DQG格元的分布特征推导出格元行号和经度差的关系,以此改进格元列号的计算过程;最后,使用查找表进行Morton码的编码和解码,以提高转换效率。实验结果表明,该文提出的DQG格网编码与经纬度转换算法的平均效率分别是四进制DQG、单层二维SDZ算法的20.15倍和4.58倍,基本满足海量格网数据的实时转换与计算需求,为海量空间大数据的高效计算与分析奠定了基础。     

DEM结构特征对坡度坡向的影响分析

数字高程模型已严格定义为按规则格网阵列记录的地形高程数据,其固有的结构特征(如格网分辨率、格网方向、高程数据准确度等)直接影响DEM对地形表达和坡度、坡向的计算精度。该文通过理论和数据独立的DEM实验分析方法,研究了DEM结构特征对坡度、坡向的影响,得出如下结论:1)高分辨率的DEM并不一定能给出高精度的坡度、坡向计算结果;2)可通过g=bm/ms×180/π×cos2S来选择合适的DEM分辨率;3)三阶不带权差分算法的坡度、坡向计算结果对DEM方向有较强的依赖性。     

基于语义和剖面特征匹配的地形粗糙度模型评价

针对地形粗糙度模型种类繁多、概念相近和模型混杂,以及难于针对具体研究样区恰当选取等问题,提出一种基于语义规则判别和剖面特征匹配的粗糙度模型评价算法.通过对面积比率模型、矢量粗糙度模型、表面粗糙度因子、基于标准差计算的统计模型等四类八种常用地形粗糙度模型的测试表明,该算法对粗糙度剖面的转折特征和局部地形变异特征敏感,能够...     

禁忌搜索算法在图像匹配中的应用研究

搜索策略是图像匹配研究的主要问题之一,对匹配算法的执行速度和最终的匹配精度都有很大的影响。该文将禁忌搜索算法的思想用于图像匹配的搜索过程,并进行了改进,构造了永久禁忌和暂时禁忌两种禁忌表,每次搜索都将候选解中的点分别放入不同的禁忌表中,再利用基于灰度的匹配方法,以归一化积相关为相似性度量准则,克服了传统的归一化积相关图像匹配算法耗时过长的缺点,可以在不失匹配精度的条件下,大大减少匹配所用的时间,实现了准确而快速的图像匹配。     

村级农业支出对农民收入的影响

基于中国267个村级层面的微观调查数据,运用多元线性回归模型考察村级农业支出对农民人均纯收入的影响;考虑到农业支出村和非农业支出村之间可能存在着个体差异和样本选择性偏误,本研究使用了倾向得分匹配法,在消除差异与选择性偏误后准确地估计村级农业支出对农民收入的影响.研究结果发现:村级农业支出显著地提高了农民的人均纯收入,并且该结论在使用最邻近匹配、核匹配以及半径匹配进行检验的基础上仍然具有良好的稳健性.因此,政府应该加大对农业的投资力度,重点改善农业生产的基础设施条件,增加对农业的科技投入,以此提高农民收入.     

A linear road object matching method for conflation based on optimization and logistic regression

The purpose of object matching in conflation is to identify corresponding objects in different data sets that represent the same real-world entity. This article presents an improved linear object matching approach, named the optimization and iterative logistic regression matching (OILRM) method, which combines the optimization model and logistic regression model to obtain a better matching result by detecting incorrect matches and missed matches that are included in the result obtained from the optimization (Opt) method for object matching in conflation. The implementation of the proposed OILRM method was demonstrated in a comprehensive case study of Shanghai, China. The experimental results showed the following. (1) The Opt method can determine most of the optimal one-to-one matching pairs under the condition of minimizing the total distance of all matching pairs without setting empirical thresholds. However, the matching accuracy and recall need to be further improved. (2) The proposed OILRM method can detect incorrect matches and missed matches and resolve the issues of one-to-many and many-to-many matching relationships with a higher matching recall. (3) In the case where the source data sets become more complicated, the matching accuracy and recall based on the proposed OILRM method are much better than those based on the Opt method.     

基于行政隶属关系树状图的地名消歧方法

同一地名映射不同物理空间位置的地名歧义现象普遍存在,地名消歧是指为地名分配唯一地理位置的过程.欧美国家的地名数据库和相关知识库比较完善,提出一系列通用或适宜个别语种的地名消歧方法.由于我国当前缺乏类似的高质量数据资源,难以直接引入这些方法解决中文地名消歧问题.该文提出在地名识别和地名匹配的基础上,通过构建歧义地名行政隶属关系树状图,利用上下文相关地名在树状图中出现的子节点数,判断歧义地名指向的地理位置.实验表明,该方法简单易行,而且可以达到较好的消歧效果.     

基于BRISK-LATCH的喀斯特山区无人机影像匹配算法

针对BRISK算法在喀斯特山区无人机影像匹配中存在耗时长、正确匹配点数较少的问题,该文提出一种基于BRISK检测子和LATCH描述符的喀斯特山区无人机影像匹配算法,即利用BRISK检测子对影像进行特征点检测,利用LATCH描述符描述特征点,并采用结合最小距离的FLANN算法进行粗匹配,最后利用RANSAC算法对影像进行精匹配,剔除粗匹配中的错误匹配点对。实验结果表明:该算法的匹配总数和正确点数是SIFT和AKAZE算法的2倍以上,单点平均耗时是二者的7%~80%;与BRISK算法相比,在匹配总数减少5%的情况下,该算法的正确点数增加了30%以上,单点平均耗时减少50%以上。     

基于矩匹配算法的山区影像地形辐射校正方法研究

针对山区遥感影像地形辐射校正问题,应用现有模型(如C校正)进行地形辐射校正很难达到理想效果。引入矩匹配算法,利用DEM数据计算坡度、坡向等地形信息,以特定坡度和坡向数据为参考依据,对影像进行地形辐射校正。通过北京房山区SPOT5影像进行试验,表明该方法能在很大程度上消除地形阴影,更好地反映阴影区域的细节信息,同时光谱特性保真程度较好,原模糊的影像区域通过处理基本上达到有效识别地物的要求。     

基于倾向值匹配法的城市建成环境对居民生理健康的影响

伴随着城市化和机动化进程,肥胖及其引致的慢性疾病已成为中国严峻的社会问题。本文利用2010年中国社会综合调查、空间兴趣点POI、道路网等数据,探究城市建成环境对居民生理健康状况的影响,并通过倾向值匹配法控制自选择机制的干扰。研究发现：① 高密度的土地利用对居民总体的身体健康状况具有负向影响,而功能混合、支路网通达的城市肌理、以及充足的健康设施在降低身体质量指数BMI、抑制超重和减少慢性病方面发挥着积极作用。② 各类建成环境特征对中高社会阶层的影响集中在主观的健康感知,对中低阶层人群的影响则主要作用于客观的健康指标。③ 小尺度范围内的建成环境与中低阶层群体的身体健康水平存在更为密切的关联,但这一规律在中高社会阶层并不明显。本研究证明了主动式空间干预手段在促进居民生理健康过程中的有效性,进而就建成环境的优化策略提出了初步建议。     

草牧场防护林营造技术的研究

草牧场防护林是具有特殊作用、功能和意义的防护林林种。它不仅可以改善草牧场微域气候,增加牧草产量,改善牧草质量,提高草牧场生态经济系统的生产力和稳定性,而且可以增加生态系统的物种多样性和景观多样性,改善区域性生态环境,促进区域性自然-社会-经济复合生态系统的可持续发展。因此,20世纪以来对草牧场防护林的研究就已开始,特别是进入20世纪80年代之后,随着草原生态环境的急剧恶化,其研究日趋活跃。该文在参考了大量国内外文献的基础上,对草牧场防护林的概念、功能、作用、特别是营造技术等问题进行了系统的综述,并对草牧场防护林的营造技术进行了展望。在实施西部大开发的战略中,加强草牧场防护林建设,对于草原生态环境的恢复、重建和改善具有十分重要的意义。     

基于局部相似的地籍宗地图斑匹配方法

地籍管理工作中,不同来源的宗地数据通常存在着诸多差异,识别和匹配不同数据源中的同名宗地图斑是提高数据更新精度与速度的关键,对地籍数据库的集成与信息共享有着非常重要的意义。该文针对地籍数据中宗地图斑的形状及变化特点,提出了一种基于局部相似的简单而有效的匹配方法来提高匹配率,基本原理是通过搜索两个面实体间最优的点对应或特征对应关系判断两个面实体是否匹配,采用形状相似度作为局部相似的判断指标。