基于地理国情普查的四川天府新区交通通达性分析

以RS和GIS技术为支撑,基于四川省第一次全国地理国情普查成果数据、高分辨率遥感影像和基础测绘成果数据,辅以影像解译、外业核查和地学统计等方法,并结合路网密度指数、最短时间距离模型和最短空间距离模型以及相关规划资料,对四川天府新区交通网络格局及其通达水平进行了分析评价。结果表明:天府新区交通网格局基本成型,综合交通运输体系初步形成;整体道路通达性发展态势良好,以各重要基础设施为中心呈现出沿道路环状向外扩散的分布特征,其中新区北部、西北部和中部发展较快的城市区域交通通达性较高,东部偏远地区相对较低。     

四川天府新区交通服务均等化分析

以RS和GIS技术为支撑,基于四川省第一次全国地理国情普查成果数据、高分辨率遥感影像和基础测绘成果数据,结合路网密度指数、空间覆盖度和交通通达性等指标以及相关规划资料,利用影像解译、外业核查和地学统计等方法对四川天府新区交通服务水平进行了分析评价。结果表明,天府新区交通网格局基本成型,综合交通运输体系初步建立,交通设施配置水平显著提高,道路通达性发展态势良好,但交通服务均等化效果不理想,整体呈现区位差异,城乡发展差距较明显。     

重庆市主城区城市路网演变分析及与城市扩张耦合性研究

研究结合重庆市主城区2011-2017年高分辨率遥感影像和相关地形图、规划资料及交通专题资料信息等,提取城市路网和城市建设用地数据,基于GIS操作平台,采用空间核密度方法分析主城区城市路网时空演变特征,探索城市路网空间分布规律,以街道(镇)为研究单元分析城市道路与城市用地扩张之间的耦合关系,为合理规划交通道路布局,促进城市扩张与道路网络的协调发展提供了重要参考依据。结果表明,主城区城市路网分布具有空间不均衡性特征,路网演变有明显的方向性,以东西两翼带状区域变化为主,路网密度变化集中在低密度区。与城市用地扩张相关性研究中发现,城市路网是城市扩张的主要驱动力之一,路网中密度区域对城市扩张的驱动效应最明显。     

大连金普新区道路网络通达性格局研究

为研究第10个国家级新区——金普新区的道路发展情况,本文以RS和GIS技术为支撑,利用金普新区基础性地理国情监测的道路数据、高分辨率影像及外业核查结果,计算了路网密度和道路网络的通达性,研究和分析了金普新区道路的通达情况.结果表明:大连金普新区道路网络密集、通达性良好,综合交通运输体系初步形成;部分街道由于规划布局、经...     

天府新区龙泉驿片区城市扩展空间格局分析

本文选取天府新区龙泉驿片区作为试验区,基于两期高分辨率遥感影像提取城市空间格局信息,从城市扩展强度、重心变化、扩展形态、道路空间布局等方面对试验区城市空间格局扩展变化开展了分析、研究,并对其发展驱动力进行了探讨。     

西安市路网时空演变与城市空间变化关系研究

为深入研究路网变化与城市空间变化的相互关系,基于扩展空间句法(sDNA)理论,以路网数据为数据源,通过道路接近度变化定性描述路网结构时空演变,利用道路接近度与城市边界变化、土地利用类型变化的相关系数定量探究相互影响关系,最后以道路密度为比较对象,反映道路接近度在表征城市空间变化方面的优势.结果 表明:2010-2018年间,西安市路网结构发生显著变化,前期路网骨架整体向外扩张,主要集中在东北部和西南部;后期路网骨架变化趋于稳定,变化主要体现在路网内部结构逐渐丰富;相比道路密度,道路接近度在反映路网变化时更直观、更准确、更全面,其与城市边界变化、土地利用类型变化之间的相关性更强.该研究为扩展空间句法在城市研究中的应用提供了新的参考方向.     

基于复杂网络的城市道路重要度评价及路网自动综合方法

利用复杂网络理论,构建城市复杂路网模型,基于该模型从道路的结构和功能特征角度,以连接度、介中心和接近度为度量指标定义道路重要度评价模型,并顾及路网的整体形态及路网的拓扑连通性,提出基于复杂网络理论的路网综合算法。为检验方法有效性,针对成都市道路网络进行实验分析。实验结果表明,该道路重要度评价模型较好地反映道路在整个路网结构和功能上的重要程度,复杂路网综合算法能较好地保持原始路网的整体形态结构特征。     

车辆轨迹与遥感影像多层次融合的道路交叉口识别

交叉口是构成道路网络的基础与核心要素,起到了连接道路和承载转向的重要作用.在城市路网中,交叉口不仅数量众多、形态多样,而且结构复杂、大小不一.单一数据源对于道路交叉口的描述能力有限,难以做到道路交叉口的全面、精确识别.为此,本文设计了一种从车辆轨迹与遥感影像中识别道路交叉口的多元集成方法.首先,集成形态学处理、密度峰值聚类与张量投票提取种子交叉口,将其作为小样本集;然后,据此采用协同训练机制,分别构建基于深度卷积网络,面向车辆轨迹与遥感影像的交叉口分类器;最后,综合两模型优点,形成道路交叉口的集成分类模型.本文方法在多个层次上融合车辆轨迹与遥感影像关于交叉口的互补性描述特征,提出半监督式交叉口提取技术,无须人工标注即可有效识别复杂多样的道路交叉口.基于武汉市出租车轨迹和遥感影像的试验表明,本文方法在无人工标注样本的前提下,道路交叉口提取的准确率超过93％,召回率达到87％.     

基于GIS的兰州市主城区牛肉面馆空间分布特征及趋向性分析

研究兰州市主城区牛肉面馆空间分布特征及趋向性,对今后兰州市城市规划、牛肉面行业投资等有重要的指导意义。本文基于GeoSharp V1.0提取的牛肉面馆和学校的点数据和兰州市主城区路网数据,运用核密度和缓冲区分析方法,研究牛肉面馆空间分布特征及趋向性。研究结果表明:从空间分布来看,兰州市牛肉面馆整体的分布格局呈现中心-外围结构,即中心城区为高聚集区,向外依次呈梯度递减的圈层状空间格局,对牛肉面馆与学校、道路的空间趋向性研究发现,牛肉面馆的分布对学校、道路有较强的趋向性。研究结果以期为兰州市主城区牛肉面产业发展提出决策建议、改善投资环境等提供科学依据。     

加权网页排序算法在道路网自动选取中的应用

针对现有算法在计算道路网节点重要度时忽略节点间的相互影响以及道路密度引起的重要度异常等问题,提出了一种基于加权网页排序算法的道路网自动提取方法。首先将道路连接成路段,以路段为网络节点,道路交叉作为节点连线,路段长度作为边的权重,将道路网抽象成有向有权图;然后利用加权网页排序算法计算有向有权图节点的重要度,并利用链接作弊检测的方法修正由道路密度引起的节点重要度异常,得到道路节点的最终重要度排序,从而完成道路网的提取。通过真实路网数据进行实验分析,结果表明,相对基于网络中心性的方法,该算法的提取结果能够更好地保留原始路网的密度差异和整体结构。     

兼顾连通性的U-Net网络高分辨率遥感影像道路提取

遥感影像道路提取结果中的断线一方面降低了提取精度,另一方面影响了道路形态完整性,使得提取结果不能直接应用于空间决策与分析。本文基于U-Net网络在高分辨率遥感影像道路提取时全局特征表达的优势,提出一种兼顾连通性的道路断线修复方法完善U-Net网络局部特征表达的劣势。首先,利用数据增强和扩充数据量后的样本数据作为U-Net网络的输入以此训练模型并进行最优模型的道路提取;然后,对提取结果中出现的道路断线以三次多项式曲线拟合的形式进行优化处理。实验表明,与相近网络比较,本文道路提取的精度和形态完整性有了明显的提高,查准率为86.25%,查全率为85.50%,F1-score达到了85.87%。其成果数据能直接地应用于地理决策分析,特别有利于灾后的路径规划,本文提出的方法对道路、电网、轨道、河流等线性地物分类结果中出现类似断线问题具有一定的参考意义。     

融合SAR和TM图像更新GIS道路网络数据

遥感作为空间数据获取的一种手段,其在空间数据更新中的作用显得越来越重要,遥感数据已逐渐成为空间数据更新的主要数据来源。提出一种利用遥感图像自动更新GIS道路网络数据的方法,通过融合两种传感器图像数据,将整个道路网络准确完整地提取出来,然后通过线性特征的变化检测确定已修改的道路及新修建的道路。实验结果表明该方法可以准确地更新道路网络数据。     

结合规划矢量的高分辨率遥感道路施工进度监测

为了有效监测道路修建项目的工程进度,提出了一种结合规划矢量的高分辨率遥感道路施工进度监测方案。首先,将矢量与高分遥感影像配准,建立道路规划缓冲区;然后,使用双边滤波增强道路信息,基于图割理论从缓冲区中提取出道路区域;最后,使用k-mean++算法得到道路分类图,并和规划矢量叠置分析,获得道路施工进度图。实验结果表明,所提方案充分结合了矢量数据和遥感影像,有效地监测道路项目的施工进度。     

基于灰度和方向一致性的遥感影像道路网提取

从遥感影像中提取道路网是一个经典课题,根据遥感影像中的道路具有灰度和方向一致性的特征,提出一种从遥感影像中提取道路网的新方法。首先根据遥感影像的灰度信息和方向方差信息建立灰度和方向一致性准则分割模型,由此可从遥感影像中提取基本的道路网轮廓,然后再针对道路区域存在非道路点:空洞和裂缝等情况,采用膨胀、腐蚀等操作去除杂乱物块,最后通过数学形态学操作提取出道路网。实验结果表明,该方法能够适用道路、建筑物、植被等多种复杂地物的城市遥感影像中提取道路网,且能获得较好地提取效果。     

基于LiDAR和RS影像的道路三维模型重建研究进展

基于道路信息提取和三维重建,分析了利用激光雷达数据和影像数据进行道路模型重建的相关技术,叙述了国内外的研究进展。     

多源数据协同的城市道路提取

城市道路的高精度提取可为城市三维表达、城市地形分析、城市建设规划、交通导航等提供数据基础和支撑。本文以合肥市局部城区为试验区,以开源路网、街景图像和遥感影像为数据源,在利用最大似然法进行初提取的基础上,通过空间分析、统计分析、几何量测、最小二乘拟合等方法进行粘连分割、缺失处理和交叉口细化等关键处理,构建了多源数据协同的城市道路提取方法,并对提取结果进行了精度评价和分析。试验结果表明,本文提出的城市道路提取方法优于最大似然和面向对象方法,提取总体精度为96.65%,Kappa系数为93.71%,道路宽度偏离标准差为0.03m,特别是对同物异谱、同谱异物及遮挡等造成的信息提取不全问题具有良好的改善效果。     

一种基于线特征的道路网变化检测算法

提出一种基于线特征的道路网变化检测算法。首先根据边缘的梯度信息从多时相遥感图像中提取变化的线特征;然后根据变化线特征的局部特性,检测出与道路模型相符合的变化道路段;最后通过道路网的全局约束条件,进行变化道路段的连接,实现变化道路的检测。提出的道路网变化检测算法将边缘的相位和幅度信息作为变化检测的判定依据,从而避免了道路的匹配与比较工作,降低了变化检测算法的复杂度,具有很强的实用性。将本文提出的方法用于多时相遥感图像的道路网变化检测,从实验结果可以看出该方法的有效性。     

改进全卷积网络方法的高分二号影像农村道路提取

针对目前利用高分遥感数据提取农村道路的研究与应用少,提取结果精准度不够的问题,提出了结合空洞卷积和ASPP（Atrous Spatial Pyramid Pooling）结构的改进全卷积农村道路提取网络模型DC-Net（Dilated Convolution Network）。该模型基于全卷积的编解码结构来提取道路深度特征信息,同时针对农村道路细长的特点,在解编码层之间加入了以空洞卷积为基础的ASPP（Atrous Spatial Pyramid Pooling）结构来提取道路的多尺度特征信息,在不牺牲特征空间分辨率的同时扩大了特征感受野FOV（Field-of-View）,从而提高细窄农村道路的识别率。以长株潭城市群郊区部分区域为试验对象,以高分二号国产卫星遥感影像为实验数据,将本文提出的方法与经典的几种全卷积网络方法进行实验结果对比分析。实验结果表明：（1）本文所提出的道路提取模型DC-Net在农村道路的提取上具有可行性,整体提取平均精度达到98.72%,具有较高的提取精度;（2）对比几种经典的全卷积网络模型在农村道路提取上的效果,DC-Net在农村道路提取的精度和连结性、以及树木和阴影的遮挡方面,均表现出了较好的提取结果;（3）本文提出的改进全卷积网络道路提取模型能够有效地提取高分辨率遥感影像中农村道路的特征信息,总体提取效果较好,为提高基于国产高分影像的农村道路提取精度提供了一种新的思路和方法。     

一种改进的融合不同尺度特征的遥感影像道路提取新方法

针对高分辨率遥感影像中细小道路纹理特征不明显、信息提取困难的问题,本文提出并实现了一种融合不同尺度特征的深度学习道路提取新方法。首先引入CoT模块构建残差网络,以充分利用局部与全局上下文信息提取不同尺度道路特征;然后构建特征金字塔注意力模块,融合不同层级道路特征信息;最后使用全局注意力上采样模块结合全局背景对道路细节进行恢复。试验结果表明,该方法的召回率、交并比均优于已有方法,能够较完整准确地提取遥感影像中的道路信息,提升道路提取效率。