基于无人机遥感的大坡度地质露头岩性分类

针对卫星影像难以获取大坡度地质露头数据、传统分类方法无法有效利用影像信息导致地质露头剖面岩性分类精度较低等问题,本文通过无人机遥感技术获取高精度野外大坡度地质露头数据,并提出了一种多尺度混合特征网络模型。研究结果表明：无人机与贴近摄影测量技术相结合的方法在采集地质露头数据的应用中具有较强的可行性;多尺度混合特征网络模型能够有效地提取无人机多光谱影像中的光谱特征和空间特征,实现了大坡度地质露头岩性的高精度分类。以云台山地质公园某露头为例,本文模型的总体分类精度可达89.91%,Kappa系数可达0.85,相比于传统的机器学习算法SVM和MLC精度提高接近15%,相比于Inception V3和ResNet18总体分类精度提高约10%,相比于Hybrid CNN总体分类精度提高1.5%。     

遥感卫星数据产品分类分级规则研究

随着遥感卫星应用的发展,多源、多时相、多尺度以及不同类型遥感卫星的数据综合集成应用以及与地面观测信息集成,对遥感信息产品进行深度开发利用正在成为遥感应用的重要趋势。目前不同国家和地区、不同系列的遥感卫星数据产品分别采用不同的分类分级方案,难以适应多源、多系列地理空间信息整合应用的需求。本文从遥感应用对遥感卫星数据产品分类分级的需求出发,分析了目前主要遥感卫星的产品系列及其数据产品分类分级规则,参考了正在研究的相关国际标准,遵循系统性、科学性、完整性、兼容性、可操作性和可扩充性原则,研究提出了中国遥感卫星数据产品分类分级的规则。该规则以卫星载荷采用的遥感探测光谱特征及其数据获取方式作为分类依据,以卫星遥感数据的处理水平作为分级依据,建立统一的遥感卫星数据产品的分类分级体系。该规则与正在研究制订的相关国际标准保持一致,不但覆盖目前广泛应用的各类遥感卫星数据产品,而且能方便地建立与现有遥感卫星数据产品分类分级方案的映射关系,并且对未来的数据产品的分类分级留有比较充分的可扩充性,为遥感卫星数据产品分类分级指标体系的研究和相关国家标准的研制提供了依据。     

面向业务的海洋地质数据服务平台构建方法

随着海洋地质调查程度的日益深入,海洋地质数据越来越多,现有海洋地质数据服务体系难以满足应用需求。通过分析现有海洋地质数据的应用现状,提出了"三层"体系结构的海洋地质数据服务平台设计方案,采用面向业务的方法设计了基于业务的统一逻辑模型,运用WCF技术和NHibernate技术初步实现了海洋地质数据服务平台,实现了对分布式异构海洋地质数据库的集成访问和基于业务模型的数据查询。与传统数据查询方法相比,用户只需选择自己的业务需求,设定约束条件即可获取数据,极大地方便了用户对海洋地质数据的应用需求。     

海量钻井地质数据的高效统计与GIS应用

在煤田地质勘探实践中,以电子表格方式统计、计算探井地质数据,较过去常规的计算方法有了很大进步;但随着煤田勘探探井数量的迅速增加,地质数据呈海量积累,利用电子表格方式效率较低,难以满足煤田高速勘探中的数据整理需求。按照数据库模式管理煤田地质数据,举例分析了数据库查询、分析、统计、计算等功能,迅速填写了煤层赋存特征表,并提出了煤田勘探数据区域地质空间对比的新方法。该数据处理方式是一种工作方法的创新,结合地理信息系统(GIS)使用,缩短了数据处理的工作周期,节约了工作成本,可在煤田地质勘探中深入推广。     

地理空间信息数据分类与编码方案(英文)

为了实现跨部门、分布式、多源、多专业、多时相、多类型、海量异构地理空间信息数据的一体化组织和管理,根据我国资源环境与基础地理空间信息资源的特点及其应用的需求,参考各部门多年来在地理信息领域积累的分类及编码研究成果及标准,采用线分类的方法,设计了地理要素类的分类体系,并提出了一套基于要素类的统一的地理空间信息数据的编码方案。该方案具有一定的实用性,兼容性,稳定性、系统性和完整性,为我国地理信息的共享提供了支持。     

城乡一体化现代地籍数据分类与要素编码研究

以江阴市城乡一体化现代地籍管理信息系统为例,在综合分析了当前地籍数据分类和要素编码标准的现状后,提出了城乡一体化模式下现代地籍数据的分类和要素编码标准,最后结合实际的项目应用,总结了该标准的优缺点.     

基于要素规则分类的城镇地籍数据建库方法研究

城镇地籍数据的有效分类与正确组织是地籍数据库规范建立和正常运行的前提条件。本文提出了基于地籍要素规则的分类方法，按照地籍数据的表达类型，描述了宗地背景图形数据、宗地图形数据、测量控制点数据、属性数据和档案数据的各个要素定义和编码规则。以成都市地籍数据库的建设为实例，根据各种来源的地籍数据分别开展了不同类型地籍数据的快速分类与入库工作。     

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。     

自然资源无缝数据立方体构建与要素智能监测

为了适应生态文明建设和自然资源管理的国家重大需求，亟需针对自然资源调查监测任务中的技术难点开展研究。该文提出了自然资源无缝数据立方体(NR-SDC)构建与要素智能监测评价框架，并在山水林田湖草沙一体化保护和修复工程区域开展了试验验证和应用示范。结果表明，该文设计的基于虚拟星座的多源数据融合重建框架，能够显著提高遥感数据质量，有效支撑了逐日NR-SDC研制，可服务于自然资源状况近实时监测。该文研发的自然资源全要素动态智能监测框架，显示出优异性能，可支撑长时序、高分辨率逐年自然资源要素智能提取。该文所形成的自然资源要素监测评价框架，可服务于生态保护修复重点区域自然资源要素时空变化量化，可为国土空间用途优化、生态状况评价应用提供支持。     

基于车载激光扫描数据的目标分类方法

车裁扫描系统可以获取建筑物、道路、隧道等城市物体的表面信息,非常适用于城市物体三维空间信息的快速有效获取。本文从激光扫描数据中进行建筑物特征提取,重点是车载激光扫描数据分类;设计了一种新的车载激光扫描数据分类和建筑物特征提取方法,此方法充分利用激光扫描数据的空间分布特征和城市环境中各种物体自身的几何特征,将所有数据点投影到水平格网中,对每个格网单元,计算其中所有数据点投影前高度值的最大值,根据此最大值来判定该格网单元中数据点的类别,从分类后的数据中提取建筑物特征。应用所设计的数据处理方法处理车载式三维信息采集系统采集的数据,分析得到了结果。     

21世纪逐日无缝数据立方体构建方法及逐年逐季节土地覆盖和土地利用动态制图—中国智慧遥感制图iMap （China） 1.0

粮食安全、高质量人居环境建设、生物多样性保护、星球健康等社会可持续发展目标和对地球系统的理解、模拟与管理都迫切需要多尺度、长时序、辐射和几何精度高且一致性强的遥感观测数据集和针对用户需求的、信息主题灵活的制图产品。但是由于技术和成本限制,传统的遥感卫星难以提供同时具有高空间分辨率、高时间频率和高质量的观测数据。现有的制图和反演方案多是针对于单一传感器系列,难以充分挖掘和联合利用多源异构遥感大数据的信息潜力,造成观测时段和分辨率有限、时空一致性和可比性较差。因此,遥感领域迫切需要新的技术范式。本文基于前沿的云计算、人工智能、虚拟星座、时空融合重建等技术,针对现有遥感大数据特别是国产卫星数据,提出一套智慧遥感制图(iMap)框架。该框架从用户需求出发、问题驱动,能够大大改善当前遥感数据产品难以满足农林管理、国情监测、生态环境保护、防灾减灾、城市建设等用户的多样化、高精度地表监测需求的现状。在该框架的指导下,基于亚马逊云计算(AWS)高性能、高弹性、可扩展的分布式计算资源,搭建了在线实时、自动化、无服务器、端到端的遥感大数据生产链和并行制图系统,并生产了首套21世纪中国全境逐日无缝数据立方体(SDC)及逐年逐季节土地覆盖和土地利用制图产品。逐日SDC综合利用Landsat和MODIS卫星数据构建虚拟星座,并通过多源时空数据融合重建技术研制得到无云无缝、高精度的反射率产品,作为分析就绪数据(ARD),为高精度定量遥感反演和制图打下根基。基于这一SDC,完成了逐年逐季节地表制图。逐年平均精度超过80%。在制图过程中,基于多套多层土地覆盖和土地利用分类体系,运用有限样本稳定分类理论,迁移使用全季节普适样本库,采用自动机器学习(AutoML)策略集成优化多种分类器,并结合时空一致性变化检测和后处理技术。这两套制图产品证明了本文提出的智慧遥感制图框架的可行性和有效性。未来将进一步完善和发展该框架,以开放和灵活的理念,为促进中国遥感进一步发展提供新的思路。     

面向发生的地学数据分类方案及其元数据扩展研究

在分析地学数据特点和共享需求的基础上,阐述数据分类对于人们认识地球以及地学研究的重要性,并综述和评价了目前地学领域已有的各种分类研究。这些分类研究大致可归纳为探索型、应用型和综合型3种。由于地学数据应用的多学科交叉、多源异构等特性,分类系统很难满足系统性、一致性、易扩展性等原则。本文从数据发生的角度,探索新的数据分类方案,将地学数据分为器测数据、调查数据和过程数据三大类。从数据本质特征对其进行描述,学科应用仅作为数据的元数据对其标志,从而很好地消除了上述问题。此外,本文基于ISO19115地理信息核心元数据扩展模型,将地理信息元数据标准拓展到整个地学领域的数据描述,构建适应该地学数据分类方案的元数据体系。     

区域地质调查路线剖面图加密重建与三维可视化

路线剖面图是区域地质调查平面图的重要补充,其三维重建可明确反映地质层面的地表展布与地下发育情况,是重建区域三维地质模型的必要数据。针对区域地质调查路线距离长、褶曲多、地质结构复杂的特点,本文建立了一种基于纵向定位线的剖面特征点三维坐标转换模型,提出了地质界线特征点加密算法,能够有效地提高重建路线三维剖面的准确度与光滑度。研发的剖面三维重建模块已应用于多幅实际区调数据工程项目,应用结果表明:该方法可满足区域地质调查建模需求,剖面重建效果良好,具有较好的实用价值和应用前景。     

大数据时代地矿数据资源服务的关键技术探讨

地矿数据的质量、数量和更新时效已成为衡量一个国家地质调查工作水准和社会化服务水平的基础标准之一,大数据时代下信息技术的飞速发展推动了地矿行业的数据资源共享和信息化服务水平的提高,但是,地矿行业属于传统行业,信息化水平不高、智能化水平更是欠缺。本文从地矿数据资源如何服务于经济社会发展进行探讨,重点论述了四大关键技术:1)地上、地下一体化的三维地质支撑软件;2)多源、多尺度空间数据融合;3)基于时空数据模型的地质大数据管理;4)多主题数据仓库构建和基于数据仓库的联机时空数据挖掘。     

北京城市化过程基础地质工作现状及发展趋势

分析总结北京地区以往基础地质工作,做好京津冀协同发展和通州城市副中心等重大工程建设对新时期基础地质需求分析,是北京市部署“十三五”基础地质调查工作的基本依据,有利于强化其对经济社会可持续发展的支撑作用.在全面总结北京市以往基础地质调查的现状与成果的基础上,分析了“十三五”时期面临的诸多形势需求,指出北京市对地质科技创新、多学科综合调查、高精度基础地质调查、城市安全和土壤生态等对加大基础地质调查力度与广度的现实需求,提出应提升区域1∶5万基础地质调查工作、强化重要功能区基础地质服务能力、全面完成高精度地球化学调查及大力推进地质科技支撑等建议.     

MtSCCD：面向深度学习的土地利用场景分类与变化检测数据集

利用遥感影像识别土地利用类型及监测其变化情况在城市规划和土地利用优化等领域发挥着重要作用。当前,相关数据集存在样本量少、类别划分不合理、数据不开源等局限,难以满足样本驱动的深度学习遥感信息提取范式的需求。本文构建了一个面向深度学习的大规模场景分类与变化检测数据集MtSCCD (Multi-temporal Scene Classification and Change Detection)。该数据集包括MtSCCD＿LUSC (MtSCCD Land Use Scene Classification)和MtSCCD＿LUCD (MtSCCD Land Use Change Detection)两个子数据集,分别用于土地利用场景分类与变化检测任务。该数据集具有以下特点：（1） MtSCCD是目前规模最大的公开的土地利用类型识别与检测数据集,包含10种土地利用类型共65548幅图像,并且样本覆盖中国5个城市的中心区域;（2）由于MtSCCD数据集根据城市划分训练集、验证集以及测试集,对于新增的城市土地利用数据,可以根据需求划分为训练集与验证集或测试集,因此可扩展性较高;（3） MtSCCD...     

天津市基础地理信息要素分类与代码的编制

为适应天津市信息化建设和地理信息产业的飞速发展,实现快速、精细、准确地从矢量数据中提取基础地理信息数据的目的,天津市测绘院依据国家标准,结合天津市基础测绘和城市信息化建设的地域特点,以实用性和可操作性为基本原则,编写了集地形要素、海图要素以及专业要素为一体的要素分类与代码标准,为地理信息公共服务平台、地理国情普查等的基础数据提供了技术保障。     

多尺度城市地形图数据建库研究

分析多尺度城市地形图的特点,对城市地形图要素进行分类,并将城市地形图要素制图综合归纳为3类映射共19种变化。提出多尺度城市地形图建库、联动更新和可视化的思路。最后通过相邻尺度城市地形图数据的基态、增量组织方法,实现了多尺度城市地形图数据的组织。简述多尺度城市地形图的联动更新及可视化方法。     

基于多源数据与随机森林方法的城市建成区提取——以郑州市为例

基于夜间灯光数据的阈值分割法在城镇建成区提取研究中被广泛应用,但由于夜间灯光数据分辨率低、灯光溢出和阈值分割法无法顾及区域差异等问题,一定程度上影响了该方法的提取精度。以郑州市为例,以LJ1-01与NPP/VIIRS两种夜间灯光影像为主要数据源,结合Landsat8中分辨率遥感影像、网络城市兴趣点(POI)及路网数据,利用随机森林分类方法对郑州市2018年建成区进行提取,参考土地利用数据,对RF分类法与NTL、VANUI、BANUI、PANUI、RANUI指数等阈值法进行对比实验和精度评价,评估基于多源数据的随机森林分类方法在城市建成区提取中的优势。实验表明,RF比阈值法提取的建成区更接近真实建成区且提取精度更高,具有更好适用性;LJ1-01数据提取的效果和精度总体优于NPP/VIIRS数据;在采用RF分类时,各类特征的重要性在不同夜光数据源中表现差异较大。     

基于遥感和多源地理数据的城市土地利用分类

城市土地利用信息体现了城市的功能及结构,开展城市土地利用分类研究对于城市可持续发展具有重要指导意义.以哈尔滨市主城区为研究区,综合应用Sentinel-2A遥感影像、OpenStreetMap(OSM)数据、兴趣点(point of interest,POI)数据和珞珈一号夜间灯光数据等多源地理数据,采用面向对象和随机...