城市内涝监控预警与联合调度系统设计与开发

针对城市内涝积水问题,设计研发了基于物联网与GIS技术的城市内涝监控预警与联合调度系统,实现了对道路、下沉式立交桥等城市积水点的视频信息、积水深度以及城市排水管道水位信息、泵站蓄水池水位信息的实时监测与在线传输。将这些反映城市当前积水状况的数据与排水泵站进行链接,当监测数据达到系统设置的阈值时,可自动开启或关闭泵站,实现城市内涝排水的自动化、智能化管理,为及时有效解决城市内涝问题提供了高效的管理手段;同时,可在积水点周边路口对积水严重等级进行公示,给来往车辆及行人提供预警,以免造成不必要的人身财产损失,实现城市管理的智能化和人性化。     

基于物联网技术的电子定位地名标志系统研究

传统的地名标牌提供的信息有限,难以满足日益复杂的公共治理与安全等多元化需求。结合地名普查试点工作中电子定位标志系统研究与开发工作实践,利用GPS技术、数据库技术设计并实现了基于物联网技术的电子定位地名标志系统;重点介绍了基于物联网的系统技术路线和工作原理等。     

基于智能手机传感器的室内行人三维定位算法

针对室内行人定位中累积误差发散及高程值缺失的问题,提出了一种基于智能手机传感器(磁力计、加速度计、陀螺仪和气压计)的室内行人三维定位算法。该算法在使用行人航位推算获得二维定位信息的基础上,融合多传感器输出解算行人方位角,结合电子罗盘提出加权方位角以提高解算精度;通过传感器输出检测行人行为状态,结合虚拟地标点图层及其匹配算法,将行人的位置匹配到相应的特殊位置,重置行人初始位置以消除累积误差;使用基于气压计的差分气压测高法求解行人的高程值,从而获得行人三维定位信息。在智能手机上进行实验,结果表明,该算法不仅能够提供准确、连续的二维定位信息,还能提高行人对楼层的分辨力,可为室内行人导航、跟踪等基于位置服务提供有效的定位信息。     

某市有轨电车一号线一期工程控制网的布设

结合某市有轨电车一号线建设项目,介绍了有轨电车工程平面与高程控制网的布设方案,阐述了利用GPS、全站仪和精密数字水准测量等技术施测过程及数据处理流程,提出了建立城市有轨电车控制网的几点建议。     

道路定线技术在北京市规划道路数据管理系统建设中的应用

为缩短规划道路数据的更新周期,提高数据质量,实现数据共享,设计开发了北京市规划道路数据管理系统.研究了规划道路中线条件编号表的设计以及规划道路中线点属性表中曲线标识、曲线位置、非正常曲线标识设置情况;实现了曲线元素计算、派生红线图形编辑和规划道路中线图形输出.系统通过了专家鉴定,并被北京市测绘设计研究院等多家单位使用,实际应用证明,本系统设计合理,达到了预期目的,产生了良好的社会经济效益.     

单目视觉的室内多行人目标连续定位方法

针对目前视觉的行人检测技术大多侧重行人识别与分类,而较少考虑行人的空间精确定位的问题,该文提出一种室内多行人目标连续定位方法。该方法基于单目视觉检测方法,构建像素坐标系到世界坐标系的坐标转换模型,并结合卡尔曼滤波和匈牙利算法实现对多行人目标的连续定位与跟踪。实验结果表明,该方法能对多行人目标实现准确区分,定位精度达到亚米级,平均每帧处理时间为53ms,满足定位应用的实时性要求。     

基于众源轨迹数据的行人路网提取

目前,导航位置服务应用提供的路线大多基于机动车道路网数据,难以满足行人导航的需求,有无完备的行人道路网络成为制约行人导航应用的重要因素,因此,本文提出了一种基于莫尔斯理论的行人路网提取方法。首先对轨迹进行预处理,清除轨迹数据中的冗余和噪声,并对原始轨迹进行合理分割,形成清晰的轨迹集合;然后利用莫尔斯理论,对步行轨迹密度图中的“山脊线”进行提取,并重构步行道路网。试验分析时采用深圳大学校园步行GPS轨迹数据进行行人路网提取,通过将提取的行人路网结果与OpenStreetMap（OSM）数据进行定性和定量比较,验证本文方法的有效性;同时通过与当前典型的路网提取方法进行对比分析发现,本文方法能提取出高质量的行人路网。     

移动测量系统设计及关键技术研究

鉴于移动测量系统在道路信息提取工作中的巨大优势,本文对移动测量系统进行了设计与相关研究。主要对移动测量系统中传感器选型、传感器集成方案进行了简要的说明,并对多传感器集成涉及的时间同步、空间同步以及卫星失锁下的定位问题进行了详细阐述,最后对该系统进行了路测试验,通过对试验结果的分析,证明系统能够满足道路数据采集的要求。     

基于UML的电子海图显示与信息系统设计与实现

电子海图显示与信息系统是近年来航海领域中应用研究的重点方向。结合航海应用系统的技术背景,利用UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)对其进行建模和设计,构建电子海图显示与信息系统的整体架构,从不同角度建立了静态模型和动态模型等多种视图,描述了系统的功能需求、功能流程、类结构与层次关系,实现了系统软件设计的可视化,最终利用面向对象技术实现了该应用系统。     

地理信息系统在坪山安全生产管理的应用

安全生产事关人民与国家的财产安全和人身安全。本文在分析目前安全生产管理中存在问题的基础上,详细介绍了坪山新区安全生产信息底图地理信息系统的总体功能设计、数据流设计和总结架构,系统采用的技术应用、内容设计和业务管理设计等特点,最终实现系统对安全生产管理动态化、可视化和全信息的监督管理。最后结合该系统在坪山安全生产管理的应用,论述了该系统在安全生产管理中发挥的功效,对全面实施基于地理信息系统的安全监管提出了建议。     

北京现代有轨电车西郊线工程测量技术应用

北京现代有轨电车西郊线是北京首条建设运营的现代有轨交通线路,本文介绍了现代有轨电车的定义和特点,参照《城市轨道交通工程测量规范》的相关要求,结合类似线路的工程经验,研究了城市轨道交通有轨电车的各阶段测量工作的内容、方法和精度要求,供现代有轨电车或类似线路工程测量项目参考或借鉴应用。     

大学校园内考虑群组凝聚力的疏散模拟研究

通过大学校园内通道及楼梯上的观测实验,获取行人群组运动的相关数据,基于Pathfinder软件构建群组疏散模型,研究在人员疏散过程中出现的瓶颈以及群组行为对疏散效率的影响。结果表明:瓶颈处密度与速度呈负相关;较大的群组比例和较强的群组凝聚力均会延长疏散时间,行人成群组运动也会增加疏散过程中的堵塞次数和拥堵持续时间,所以后期人员疏散研究中需要考虑群组行为对疏散结果的影响,在没有其他行人需要帮助的情况下,鼓励行人尽量独自行走,减少对同伴的等待,同时在建筑物出口设计时需要注意群组对疏散效率的负面影响,提高设计规格。     

改进的多任务道路特征提取网络及权重优化

为应对自动驾驶在复杂道路环境下的挑战,提出了多项任务合作的需求。在自然语言处理及推荐算法领域,利用多任务学习网络已被证明可以减少多种任务耦合情况下的时间、算力及存储使用。由于多任务学习网络的这种特点,近年来也开始应用于基于视觉的道路特征提取方面。本文提出了一种结合FPN网络的解码器头结构,并将其应用于基于YOLOv4网络的多任务学习道路特征提取网络;通过研究多任务权重设置的影响对多任务网络算法进行优化,并在同类算法中验证了权重设置的有效性。在BDD-100K数据集上进行的试验结果表明,本文结构在保证实时性的同时精度也优于同类方法,本文方法为基于视觉的自动驾驶过程中车辆的自主道路感知及高精地图的生成提供了新思路与新方法。     

一种视觉与惯性协同的室内多行人目标定位方法

多行人目标连续定位与跟踪是大型室内空间安全防护、应急疏散、位置服务等应用领域共同关注的问题。基于固定相机的视觉监测是室内空间人流探测与行人定位的重要方式。然而现有单目视觉行人探测存在行人漏检、易受视觉盲区影响、行人身份难以确定等问题。针对这些问题,提出了一种结合视觉信息与惯性信息的主被动协同定位方法。该方法首先利用视觉行人检测算法探测视频图像中的多行人目标位置,构建像素-世界坐标转换模型,实现行人的被动视觉探测与空间定位。同时,利用智能手机惯性传感器感知行人的运动行为。在此基础上,分别利用视觉和惯性特征构建行人运动行为特征序列,通过特征序列匹配实现多目标行人的身份匹配,以及视觉和惯性信息的协同定位。实验结果表明,所提出的视觉与惯性协同定位方法能够实现多行人目标的身份匹配,协同定位平均精度约为25 cm,能够显著提升单纯视觉被动定位的连续性,减少行人漏检和视觉盲区的影响。     

基于GeoCom接口远程控制软件研究与设计

研究GeoCom接口通信协议,将PC与测量机器人通过串口数据线建立连接,并在VS2010平台下调用GeoCom动态链接库,开发一套PC版测量控制系统。基于Socket网络通信原理,实现对测量机器人的远程控制,并建立友好的远程客户端功能界面、设计了快捷键控制仪器转动和模拟显示实时测量状态的功能;结合SQL Server数据库完成了本系统的开发,并在最后做了测试,结果显示本系统测量数据可靠,可用于实际测量工作中,实现测量内外业作业的一体化。     

基于SuperMap Object平台的物流配送辅助系统设计与实现

针对现代企业物流特点,结合GIS的基本理论和方法,考虑城市道路实际状况,设计并完成了基于SuperMapObjects平台的物流配送辅助系统,系统实现了电子地图基本操作、空间查询、设置交通路况和生成最优路径等功能;增大了最优配送方案在配送业务中可被实际执行的概率。     

基于众源数据的室内外一体化行人路网构建

行人路网的完整性和准确性是保障步行导航服务的关键。当前的行人路网大多是基于室外道路设施构建的,缺乏室内可步行路径的数据支持,无法在导航应用中提供准确、真实的最优路径规划服务。鉴于此,本文提出了一种基于众源数据的室内外一体化行人路网构建方法,采用智能手机定位传感器与惯性传感器记录的众源轨迹,首先对缺失或者漂移的室内步行数据进行筛选,然后使用改进的行人航位推算(PDR)方法推算出准确的室内轨迹,进而采用莫尔斯理论生成涵盖室内外行人路径的完整行人路网。试验分析中对搜集到的260条步行轨迹数据进行行人路网构建,并使用高精度测量设备采集真实路网数据进行对比分析,结合OSM数据对试验结果进行综合评价。试验结果表明,本文方法能够准确、完整地生成室内外一体化行人路网。     

基于MO的道路浏览与查询系统的设计与实现

道路浏览与查询系统的建立已成为数字化城市的重要组成部分,该研究以新疆主要道路为例,以GIS技术的发展和应用为背景,以方便自驾游者及司机使用和数字化城市为目标,根据新疆主要道路的分布,设计和建立了新疆主要道路浏览与查询系统。系统结合GIS组件Map Objects技术、ACCESS数据库技术和面向对象的VB编程语言,构建了道路浏览与查询系统平台。系统具有道路浏览、道路查询检索、图层控制、打印输出、道路基本信息浏览、漫游等功能。其主要面对自驾游者、司机以及外地游客,为用户提供交通方便,从而达到道路交通的数字化、可视化及社会化应用。     

基于foot-mounted的IMU室内行人航位推算研究

针对IMU误差随时间累积的问题,本文详细分析和设计了基于foot-mounted的IMU室内行人航位推算系统,包括步伐检测算法、静态初始对准、IMU导航算法、EKF等模块。在EKF中通过ZUPT和ZARU计算速度和角速度的误差并进行补偿,从而间接降低位置的发散速度。多次实验结果表明:在短距离、短时间内,该系统在室内行人航位推算有较高的性能,位置误差与总路程的比值在0.5%-2%范围内。     

城市多媒体电子地图集的设计与实现

基于多媒体电子地图制作软件TeleAtlas3.0,结合台湾十个城市多媒体电子地图集的设计与制作,总结出城市多媒体电子地图集设计与实现的基本思路。在概述了多媒体电子地图集的发展现状以及城市多媒体电子地图集的功能后,简要地介绍了多媒体电子地图集的开发环境,详细地描述了城市多媒体电子地图集的设计与制作过程,并以《台湾电子地图集》的设计与制作为实例进行了分析。