基于实景三维的国土信息化平台应用系统设计与实现

实景三维场景受到越来越多管理部门的青睐,本文以B/S架构和WebGIS技术,结合倾斜摄影与实景三维建模技术,以PostgreSQL数据库为数据存储管理中心,设计研发了针对全国国土调查成果数据的国土实景三维信息化平台应用系统。系统具有可视化表达、综合查询、专题统计等功能,通过系统测试与试运行表明,平台运行稳定、界面友好,为国土管理部门的科学决策与规划提供了技术支持,对国土调查成果数据的推广应用具有重要意义。     

第三次全国国土调查土地利用矢量数据栅格化方法

第三次全国国土调查县级土地利用图斑层包含利用类型、耕地类型、坡度等级、种植属性等多属性信息,将县级土地利用矢量数据集成栅格化形成全国无缝的多尺度、多专题栅格产品存在一定技术难度。本文针对第三次全国国土调查土地利用栅格产品应用需求,探讨了多属性综合编码、全国基础地理网格框架、栅格化产品数据模型、矢量栅格化等技术方法,建立了全国土地利用栅格产品生产流程,开展了全国多尺度、多专题土地利用栅格产品生产验证。结果表明:本文方法能够实现第三次全国国土调查土地利用矢量图斑多属性信息集成栅格化和全国多尺度、多专题土地利用栅格产品工程化生产,可为今后的国土调查土地利用栅格产品生产和共享应用提供支撑。     

实景三维多源数据场景融合北大核心CSCD

在城市级实景三维建设中,对多来源、多尺度实景三维数据进行场景融合,能够进一步完善实景三维场景细节表达,提高城市级实景三维场景的完整性,满足实景三维场景局部更新机制要求。本文针对海量、异构、多尺度实景三维融合技术方法开展了相关研究,探索并改进了多源实景三维数据的空间精度匹配与数据接边的方法,结合实景三维数据成果的标准化、轻量化处理方法,提升了实景三维场景调度显示效率,进一步扩大了实景三维融合成果的应用领域。     

结合倾斜影像的实景三维场景增强显示北大核心CSCD

针对实景三维场景在近地面视角或面对复杂特殊地物时存在的模型破损、纹理变形、悬浮物及细节表现精度不高等问题,本文提出了一种场景增强显示方法。利用计算纠正后的无畸变影像,查找匹配与场景呈现最相近的目标影像并将其精准叠加至三维模型上,完成二维影像与三维模型间的视觉融合和自然过渡;同时实现三维漫游过程中影像的动态调度和实时绘制,以支撑超大场景的持续增强显示。实践证明,该方法不仅可以弥补实景三维模型的显示不足,提升场景视觉浏览效果,还可以结合最新航飞影像增强场景表达的现势性,提升实景三维的推广应用价值,研究成果可有助于开展自然资源管理、国土空间规划、应急救灾、城市治理等领域工作。     

多源遥感影像湿地检测概率潜在语义分析

提出了一种基于概率潜在语义分析的多源遥感影像湿地检测方法。首先提取高分辨率影像的光谱、纹理和湿地场景的地物组成成分,并结合由多光谱遥感数据提取的湿地地表温度、土壤含水量,组成湿地场景的特征空间;然后利用概率潜在语义分析将湿地场景表示成多个潜在语义的组合,并用潜在语义的权值向量来描述湿地场景的特征空间;最后利用SVM分类器实现湿地场景的检测。试验表明,概率潜在语义分析能够将湿地的高维特征空间映射到低维的潜在语义空间中,地物组成成分和定量环境特征的加入能更加有效地表征湿地特征空间,提高湿地检测精度。     

基于全景图的3维实景制作及其与GIS集成研究

3维实景技术是一种基于图像绘制的虚拟现实技术,使用真实的照片展现场景达到沉浸式虚拟漫游的效果,提供给用户良好的交互性。本文提出了一种利用全景图制作3维实景并将其与GIS集成的方法:首先对拍摄的鱼眼照片进行球面投影,然后配准拼接成球面全景图,利用全景图制作3维场景,实现3维场景的漫游并将3维实景集成于已有的GIS系统。本文以华东师范大学校园3维实景漫游系统及基于Google Maps的3维实景地图开发为例,介绍方法流程。与传统的2维地图相比,3维实景地图更加直观且更具真实性。     

多源时空数据的地表分类信息挖掘

随着国土空间的发展,自然资源管理、国土空间规划等对于地表分类信息的需求日益增大,如何采用数据挖掘手段高效准确地获取地表分类信息成为目前重要的研究方向。本文在对多源数据进行分析研究的基础上,以地理国情监测、基础测绘、天地图等多源时空数据为数据源,参考第三次全国国土调查分类方案,综合采用多维度地表分类、语义规则映射、空间综合映射、多场景特征判断、分类权重判断、空间聚合分析等多种方法对地表分类信息进行挖掘。提出了一种汇聚多源数据优势的地表分类信息挖掘方法,对于丰富地表分类数据产品类型和信息的维度具有重要的意义。     

顾及地理实体语义相似度的土地用途分区模型

结合土地用途分区工作的要求,提出了地理实体语义相似度测度模型;在对小图斑的模式进行划分的基础上,构建了顾及语义相似度的土地用途分区模型,并提出分区结果的面积平衡和最优化评价方法。以海南省昌江县海尾镇为例对模型进行验证,结果表明,该模型是一种科学、合理、高效的土地用途分区模型,该方法提供的土地用途分区方案不仅能够较好地反映认知特性,还能较好地概括土地利用的特征,可以为土地利用规划、土地利用调控和管理提供技术支持。     

实景三维在自然资源监测的应用

构建能与现实场景互联互通的实景三维数字基底,可为加快构建自然资源统一监测体系提供高质量的监测成果及地理信息服务。本文在自然资源统一调查监测评价框架下,开展自然资源季度监测工作,研究基于实景三维的自然资源调查监测实际应用。以常熟市自然资源监测省级试点为例,利用实景三维技术手段,为常熟市自然资源保护与管理提供技术支撑。结果表明,多尺度、时序化、关联化的实景三维技术表现力强、分析结果精准、监测效果优,能高质量地支撑自然资源监测应用场景。     

内蒙古自治区自然资源调查监测高精度实景三维建设方法与实践

自然资源调查监测体系构建需要统一的三维空间定位框架和数据分析基础。本文统筹内蒙古自治区地形地貌特征、区域经济格局和高质量国土空间体系目标,研究了分层、分级、分精度建设自然资源调查监测高精度实景三维数据底版的总体布局与建设方法,重点论述了地形级与城市级实景三维建设的技术路线、技术指标和实践结果。相关成果精度优于设计技术指标,已有效服务于内蒙古自然资源管理、城市国土空间监测、立体时空数据库建设等,推进了实景三维内蒙古建设进程。     

第三次国土调查的图斑自动综合方法

从第三次国土调查数据库快速缩编派生出多尺度数据库,是地图制图的重要任务。本文针对大量图斑,首先通过研究图斑栅格综合,减少碎图斑数量;然后构建图斑语义邻近度模型、空间几何拓扑模型,分析了顾及拓扑和地区地理特征约束下的地类图斑制图综合方法;最后形成了自动化图斑缩编生产工艺流程。基于上述方法,采用计算机编程技术研发国土三调缩编系统,并应用于四川省某县23万图斑量的三调数据并试验验证。试验结果表明,通过本文方法的成果符合专题制图要求,极大地提高了三调图斑的自动综合效率。     

基于深度学习的高分辨率遥感影像光伏用地提取

近年来我国光伏产业发展迅猛,随之也产生了诸多用地问题,通过遥感技术提取光伏用地,监测光伏用地分布与用地状况,对于光伏产业健康发展具有重要意义。本文提出一套基于深度学习方法的高分辨率遥感影像光伏用地自动提取方法,该方法利用GF-1等卫星影像和Google Earth影像构建光伏用地样本,基于ResNeSt-50作为骨干网络的DeepLab V3+模型实现深度学习语义分割算法,并结合计算机图形学方法对深度学习结果进行后处理,实现了面向高分辨率遥感影像较通用的且高精度的光伏用地自动提取。该方法的深度学习模型验证精度mIoU值达0.899 2,提取结果具有良好的边缘精度且具有广泛的适用性,支持GF-1、ZY-3、GF-6、GF-2和Google Earth等影像。     

第三次全国国土调查工作图斑地类常见认定问题分析

第三次全国国土调查已于2019年全面开展,图斑地类认定是该项工作的重点和难点。本文根据笔者所在单位在华南地区多个项目的实施经验,针对动土、建设用地和闲置用地3类重点图斑中常见的容易判断错误的问题,通过影像图、现场照片对比及国家发布的认定依据进行分析,总结了一套地类认定的规律和经验,有助于三调工作中快速、准确地认定地类,避免了返工和数据库的反复修改,从而可提高作业队伍在三调工作中的工作效率和工作质量。     

航空遥感与地理信息系统相结合在杭州西湖风景区用地调查中的应用

为了满足城市发展对用地资料的需要，采用彩红外航空遥感和地理信息系统相结合的方法，对杭州西湖风景区的用地情况进行调查，文中介绍这次工作的技术路线、航空遥感资料判读与用地图编制、资料建库与应用等方面的情况。     

土地调查线状地物与图斑逻辑一致性缺陷修正方法

土地调查数据中部分线状地物与图斑存在逻辑一致性缺陷，造成图斑地类面积计算错误。为解决上述问题，本文对土地调查数据线/面逻辑关系进行研究，归纳了线状地物跨越图斑的缺陷类型；并对其成因和影响进行分析，设计了一种通过增量更新进行缺陷修正的方法。该方法不影响地类流量分析，能够较好地维护年度间统计结果的一致性，易于实现缺陷修正的自动化处理，并利于数据回溯。通过土地变更调查国家级数据库质量检查工作实践表明，本文提出的方法有助于提升数据检查的效率，具有较好的实用价值。     

基于地理本体的土地空间面对象模型

目前,土地空间数据方面的研究比较偏重数据库、程序语言、信息系统的构建方法等方面,而缺乏专门的文章对土地空间对象的概念、种类、数量和关系等做整体研究。本研究运用地理本体论的概念分类思想和空间语义关系理论,将地块作为共享概念,首次深入系统地解析土地管理业务中涉及的主要土地空间面对象的内涵、关系等,构建并实证分析三层多级本体土地空间面对象模型,为解决土地要素完善、土地信息标准化和土地数据库的建设等提供参考依据。     

土地利用图件遥感快速更新方法的探索

以深圳市为例 ,简要介绍了运用遥感技术进行土地利用现状图快速更新的方法和流程。该方法以遥感影像为基础数据源 ,结合土地利用详查数据和变更资料 ,采用影像融合和计算机自动变化提取技术 ,同时综合多源信息 ,以人机交互知识解译方式提取土地利用变化信息 ,辅助应用 GPS对变化信息进行外业实地调查 ,从而快速更新深圳市土地利用栅格图。该方法可快速、及时地获取和掌握土地利用变化信息数据 ,为土地资源的保护、利用、规划等提供技术支持     

RS和GIS支持的城市土地优化配置——以济南市为例

利用航片对城市土地利用现状进行判读,并对土地质量进行适宜性评价,在此基础上,利用系统动态学(SD)模型和多目标规划模型对城市各用地类型的面积进行优化计算,最后利用自编程序实现了各类用地的空间配置.     

一种将“三调”外业数据转为“国情”外业数据的方法

基于"三调"外业核查成果,利用FME、Python和ArcMap进行了数据筛选和ETL流程处理,形成符合基础性地理国情监测要求的外业核查成果。除了需要人工挑选照片及拍照点外,本方法实现了转换过程的自动化处理,转换过程不需要任何人工干预,避免了一些常见的人为错误,如错填、漏填信息等。