智能高精地图数据逻辑结构与关键技术

以车辆自动驾驶、无人驾驶为研究对象，讨论定义了智能高精地图，认为智能高精地图作为未来出行的关键一环，是交通资源全时空实时感知的载体和交通工具全过程运行管控的依据。智能高精地图作为一种全新的地图形式，与传统导航电子地图相比，在地图学理论和应用需求等方面有其鲜明特点。为推动智能高精地图研究与应用进展，需要对其关键特征与问题展开分析讨论。本文从地图学理论上提出智能高精地图信息传输模型；从实际应用上结合轮式机器人自主智能控制流程，提出智能高精地图数据逻辑结构，并分析其在自动驾驶中的应用；从计算模式上总结"众包+边云协同计算"计算模式，并针对如何提高众包数据质量的问题，开展关键技术分析；从应用场景上分析未来智能高精地图的有效应用场景；最后提出对本领域未来发展的一些思考与建议。     

低轨巨型星座遥感信息“云-边-端”智能服务关键技术

低轨巨型星座是国家重要的新型基础设施,也是当前航天领域发展的前沿和热点。通过分析卫星集群与地面资源的“云-边-端”动态优化协作,开展面向低轨巨型星座的协同智能服务关键技术研究。围绕“一星多用、星群组网、协同感知、自主管控、智能服务”的目标,分析了地面中心云智能管控与高精度处理、天基边缘云协同观测与融合处理、卫星端与用户端实时处理与智能服务等关键技术,探讨了面向即时任务的“云-边-端”协同智能服务模式,能够为典型即时应用场景提供“快、准、灵”的时空连续信息服务,实现智能对地观测的跨越式发展。     

面向规划管理的众包数据接入与存储处理方法

根据小城镇智慧规划管理的需要,设计了一个众包数据动态接入与存储处理平台框架;探讨了众包数据采集与分类、存储与管理、时空索引与检索、并行处理等关键技术,形成了一套技术方法,为小城镇智慧规划管理提供了技术支持。     

建设黄河“智能大脑”服务流域生态保护和高质量发展

本文首先介绍了黄河流域水文、地理景观和地貌特征,下游河道变迁和河口变迁历史及生态治理,流域历史水旱灾害等基本背景,分析了黄河流域生态保护和高质量发展面临的主要问题和具有的优势。然后重点论述黄河“智能大脑”如何服务流域保护和发展,提出黄河“智能大脑”三要素,即感知系统（天地一体智能感知网）、存储管理系统（资源池）和操作系统（时空大数据平台）;论述了流域一体化时空大数据中心的构成及其基本功能,时空大数据平台及其目标要求,分析并提出了基于网格集成与弹性云的混合式时空大数据平台技术体制和构建技术,提出采用“共用时空大数据平台+”应用概念模型及其具体应用模式。最后讨论了时空大数据平台服务黄河流域城市数字化、网络化和智能化,加强流域上中下游7大城市群的新型智慧城市建设,推动流域生态保护和社会经济发展,提出基于流域时空大数据平台构建服务保护和发展的综合科技信息咨询服务平台,支撑流域协同创新共同体构建,增强流域整体性和协同性发展。     

基于缩微车的智能驾驶设计与研究

介绍缩微尺度的三维复杂交通环境下,缩微车的智能驾驶设计与研究,该缩微车采用上位机与下位机通信模式的硬件体系,分层结构、模块化的软件框架,讨论智能驾驶中的场景构建、环境感知、路径规划等核心技术,最后分析自主设计的赛道上缩微车的智能驾驶表现。试验表明,该设计可实现缩微车自主巡线直行、转弯、避障等多项驾驶行为,可实现其实时智能驾驶的稳定性。     

测绘遥感能为智能驾驶做什么?

从自动驾驶汽车到智能汽车,再到智能网联汽车,智能驾驶汽车技术及产业的快速发展,测绘与遥感技术起到了重要的支撑作用.本文首先介绍了国内外智能驾驶汽车的进展及其与常规汽车的区别,基于科学技术发展3次重要浪潮的视角,对比分析和归纳了自动驾驶与测绘遥感的发展历程及其核心技术驱动力.然后从顶层规划与政策环境、环境感知与计算决策车辆关键技术、高精地图与导航定位基础支撑关键技术、车路协同信息交互关键技术4个方面,对智能驾驶汽车的关键技术进行了介绍.以星基导航增强、高精度位置和姿态测量、多源融合感知等多项导航定位先进技术成果为实例,论证了测绘导航赋能单车智能驾驶;通过介绍移动测量与众包高精地图制作技术,阐述了测绘遥感对智能驾驶的关键支撑作用;以天基信息实时服务系统(PNTRC)建设为例,描述了测绘遥感未来将服务智能网联汽车"人-车-路-云"的发展趋势.最后总结分析了智能驾驶发展尚需解决的问题以及测绘遥感近期需要应对的挑战.     

视觉SLAM环境感知技术现状与智能化测绘应用展望

视觉SLAM技术是现代智能装备环境感知的核心技术之一,是驱动测绘向智能化方向发展的重要因素。本文围绕视觉SLAM环境感知技术,从特征点法、直接法、视觉指纹库、语义和类脑SLAM 5个方面,梳理了30多年来典型视觉SLAM环境感知技术框架、重要算法基础和测绘应用方式;总结分析了智能化时代视觉SLAM环境感知技术在智能化环境交互感知、即时众包化信息处理和多样化感知数据服务3个方面的发展趋势;探讨了视觉SLAM环境感知技术在交互式导航定位、数字孪生城市建设、实时地表监测解译、众包地图POI生产、无人值守地质灾害监测和自主交互能力支持的深度空间探测应用模式。当前,测绘行业正处于重大发展变革时期,视觉SLAM环境感知技术与人工智能技术的结合,将会进一步赋能测绘生产方式的转变,提升智能化测绘生产和服务水平。     

智能时代泛在测绘的再思考

本文首先给出泛在测绘的定义和内涵,然后将传统测绘与泛在测绘进行了比较分析,指出由于互联网实现了人与人的信息便捷交互,互联网时代的泛在测绘最显著的推动力就是为满足人与社会及人与环境的多种需求,人本身也成为了测绘的对象。同时,对环境变化的动态感知,对人与环境关系的感知、认知和相应服务成了泛在测绘的重点特色要素。本文还指出互联网因其位置的虚拟性和网络时间标准过低,无法满足对物理世界协同感知和远程广域协同管控的需求,因此互联网、物联网必须向具有精准时空位置感知能力的泛在网演进。文章论述了“泛在网”随着互联网和物联网的演进,是具有“无时不有,无所不在”时空特性的感知网络,并且随着需求的扩展,正演进出“无所不包,无所不能”的智能化需求态势。目前,只有包括北斗在内的全球卫星导航系统,即GNSS技术,能够赋予泛在网在广域和全球范围内具有时空位置感知和管控的能力。在泛在网的支持下,泛在测绘正在发展以实时精准时空感控为特征,以实现陆海天空网一体化、室内外一体化,并实现人与物理世界及虚拟网络世界交互的感知、探测、认知和调控。由此,泛在网也成为智能时代的关键信息基础设施。为了理解智能时代泛在测绘的需求,文章从自然智能及时空位置观出发,对于智能、智慧和人工智能的定义做了新的梳理。针对智能时代人工智能中跨界融合、人机协同、群智开放和自主操控4个热点研究方向及其在军事、工程、实时高精地图及地震预警等的应用,论述了泛在测绘在其中所发挥的基础性、关键性和协同性作用。本文最后还展望了网络虚拟世界的泛在测绘、数字孪生虚拟人的构建及国家安全“制时空权”等智能时代泛在测绘的新领域发展趋势。     

智慧黄山时空信息云平台的设计与实现

以黄山市为例对智慧城市时空信息云平台进行了整体设计。构建了覆盖基础时空数据、公共专题数据以及实时智能感知数据的时空大数据库,研发了数据汇聚、挖掘和管理系统,建立了以知识服务和云服务为主要形式的时空信息云平台,支撑城市管理各行业的专业应用。     

智慧东莞时空大数据与云平台试点建设

智慧东莞时空大数据与云平台借助智能传感网、云计算、物联网等先进技术手段,建立涵盖从城市微观要素到宏观状况的动态时空信息数据集,搭建面向城市各部门的地理信息数据、功能、软件、硬件的全方位云服务平台,实现从感知信息的实时接入,发展到准确定位、有机整合、深度利用;从资源的分布式存储、逻辑式集中,发展到用云计算、宿主资源;从服务对接,发展到知识引擎、按需服务。并选择交通、旅游、应急、社会、重点项目应用领域,以多维形象直观的地图表达方式,按需提供时空信息服务,开展智能专题示范建设,促进城市的智能化、科学化、动态化、精细化运行管理。     

智慧城市综合感知与智能决策的进展及应用

城市感知与决策是实现城市智慧化的首要前提。针对当前的最新研究进展,分别从基于空天地集成化传感网的城市综合感知、城市时空大数据的管理与分析、面向多层次用户的智能决策等3方面进行了分析论述,对比分析了当前城市时空信息平台及应用,在此基础上,提出了未来智慧城市感知决策面临的"三高"挑战,即高度融合的物理感知与社会感知,高度智能化的城市管理分析能力,以及高置信度的城市信物融合系统决策。     

基于二三维一体化的智慧警务地理信息平台建设与研究

"智慧警务"是"智慧城市"的重要组成部分,也是社会治安防控体系发展的必然趋势,应提高认识,积极探索和论证建设"智慧警务"的模式和方法。本文阐述了基于二三维一体化的智慧警务地理信息平台建设内容和总体框架,并详细地介绍了警用地理信息系统及智慧警务应用系统建设内容和技术路线。     

Development of Information Evaluation System for Smart City Planning Using Geoinformatics Techniques

Urbanization is a continuous process, which transforms the traditional setup into the modern era. Uneven population growth over the next 3 decades is expected in cities. In this context, the new technology-based solutions are desirable, which can provide more efficient and robust approaches for urban infrastructure planning. Keeping these visions, the smart city concept is evolving in the developing countries like India, which appears a new paradigm of systematic intelligent urban infrastructure planning in the city. This research work comprises of grids-based, eight different land use and infrastructure-related information evaluation systems namely urban settlements information evaluation system, water resource information evaluation system, urban green space information evaluation system, intelligent transportation information evaluation system, basic infrastructure information evaluation system, power distribution information evaluation system, telecommunication mast information evaluation system and city surveillance information evaluation system for the development of smart city priority zones in the Bhopal city, capital of Madhya Pradesh, India. The LISS IV and Cartosat 1 sensor digital Image data along with ancillary data were used. The GPS survey was carried out to confirm ground realities, and digital intelligent map was prepared for various utilities after integration of thematic layers. The geostatistical analysis and weights-based methods were used for the creation of information evaluation system for city planning. The investigation of results have shown that various parameters related to smart city planning can be analyzed in a more efficient manner by dividing the area into an appropriate size grid. The spatial integration of information evaluation systems were carried out and areas were divided into low-, medium- and high-priority zones. These prominent categories such as high-priority zones covered the 14% of the study area, similarly medium-priority zones covered the 34% of the study area and low-priority zones covered the 52% of the study area. This research work investigations are very useful for the formulation of new strategic plans, in order to achieve better land use and infrastructure features utilization for the smart city planning.     

Animation and the Role of Map Design in Scientific Visualization

Scientists visualize data for a range of purposes, from exploring unfamiliar data sets to communicating insights revealed by visual analyses. As the supply of numerical environmental data has increased, so has the need for effective visual methods, especially for exploratory data analysis. Map animation is particularly attractive to earth system scientists who typically study large spatio-temporal data sets. In addition to the "visual variables" of static maps, animated maps are composed of three basic design elements or "dynamic variables"–scene duration, rate of change between scenes, and scene order. The dynamic variables can be used to emphasize the location of a phenomenon, emphasize its attributes, or visualize change in its spatial, temporal, and attribute dimensions. In combination with static maps, graphs, diagrams, images, and sound, animation enhances analysts' ability to express data in a variety of complementary forms.     

廊坊公路交通空间数据库设计与生成

在交通系统的开发和应用中,电子地图占有举足轻重的地位;而交通地理数据库的设计与创建则是研究开发智能数字交通的决定性因素,是GIS应用开发的基础。本文以廊坊道路及交通设施的管理为背景,详细介绍了基于Geodatabase及统一建模语言UML进行交通地理数据库的设计思路,并且生成了廊坊公路交通空间数据库。     

省市县三级联动国土空间规划实施监督信息系统建设研究——以广东省为例

建设国土空间规划“一张图”实施监督信息系统,形成国土空间规划“一张图”,为国土空间规划编制审批、实施管理、监测预警、共享服务全链条提供信息化支撑,是实现“多规合一”、统一国土空间用途管制,推进国土空间治理体系和治理能力现代化的重要手段。广东省结合“数字政府”建设要求,全省统筹建设省市县三级通用、上下贯通、横向连通的规划实施监督信息系统,支撑国土空间全域数字化、空间治理网络化、规划实施监管智能化,为国土空间规划数据治理和智慧规划实施监管系统建设,打造“互联网+规划服务”新模式提供思路。     

时态信息可视化模型研究及实现

时间问题是地理学中一个基本的研究问题。随着空间技术和现代信息基础设施的飞速发展,使得空间信息具备了较强的时态特性,传统静态地图中的可视化表达方式已无法满足时态信息的动态表示需求,如何在空间格局上和基于时间维的动态演化过程中,提供时态信息模拟结果的可视化分析和表达,是不可忽缺的一个环节。针对当前时空数据模型较多,而可视化研究相对较少的现状,在充分研究时态信息特点的基础上,研究了可视化动态过程所涉及的相关模型,包括概念模型、时空耦合模型以及预测模型等。     

空间大数据支持下的城市区域评估及其关键技术

针对人口拥挤、交通拥堵、环境污染、住房困难等一系列"城市病"问题,为了客观、定量评估城市现状,找到"城市病"根源,本文面向城市区域评估,利用空间大数据全面、客观、准确的特点,对城市进行全方位的评估,从人口、资源、环境、住房、公共设施、道路交通、经济发展及城市安全等多方面为治理"城市病"提供基础数据。本文从城市区域评估的内涵入手,设计了城市区域评估的总体流程,建立了全面的评估体系,并对实现城市区域评估的关键技术进行了阐述。通过城市区域评估的方式,对城市现状客观扫描,将使"城市病"的病重程度得到客观度量,是根治"城市病"的首要条件。     

北京市智慧公交建设探析

针对建设"智慧北京",以及提高北京城市公共交通运行效率、缓解交通压力的现实要求,本文提出了建设北京市"智慧公交"的设想,分析了构建"智慧公交"服务平台的总体思路,并浅析了建设该服务平台所产生的经济和社会效益。     

Extracting spatial patterns in bicycle routes from crowdsourced data

Much is done nowadays to provide cyclists with safe and sustainable road infrastructure. Its development requires the investigation of road usage and interactions between traffic commuters. This article is focused on exploiting crowdsourced user‐generated data, namely GPS trajectories collected by cyclists and road network infrastructure generated by citizens, to extract and analyze spatial patterns and road‐type use of cyclists in urban environments. Since user‐generated data shows data‐deficiencies, we introduce tailored spatial data‐handling processes for which several algorithms are developed and implemented. These include data filtering and segmentation, map‐matching and spatial arrangement of GPS trajectories with the road network. A spatial analysis and a characterization of road‐type use are then carried out to investigate and identify specific spatial patterns of cycle routes. The proposed analysis was applied to the cities of Amsterdam (The Netherlands) and Osnabrück (Germany), proving its feasibility and reliability in mining road‐type use and extracting pattern information and preferences. This information can help users who wish to explore friendlier and more interesting cycle patterns, based on collective usage, as well as city planners and transportation experts wishing to pinpoint areas most in need of further development and planning.