基于DEM的平缓地区水系提取和流域分割的流向算法分析

本文以地势较为平坦的秦淮河流域为实验样区,以高精度DEM(5m分辨率)和地形图水系为基础数据,对比分析了单流向算法(D8算法)、多流向算法(Dinf法)以及添加数字化河道信息后的单流向算法(AgreeD8算法)3种算法下水系提取和流域分割的结果。实验结果表明,提取得到的水系更逼近于实际河网,该算法既有效提高了水系提取和流域分割的精度,又保留了D8算法模型简单、稳定性强、运行效率高等优点。     

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。     

顾及地物空间关系的卫星影像水系信息提取

为了更好地提取影像阴影部分的信息,本文采用一种顾及地物间空间关系的水系提取方法,将地物之间的空间关系与面向对象的方法相结合。通过多尺度分割算法生成同质的影像对象,利用决策树、隶属度函数和阴影与建筑物的邻接关系对水体进行提取。以昆明某区域影像为实验数据进行了试验,试验结果表明,所提出的方法可以有效解决阴影对水系提取造成的影响,大大提高了水系提取的精度。     

顾及地物空间关系的卫星影像水系信息提取

为了更好地提取影像阴影部分的信息,本文采用一种顾及地物间空间关系的水系提取方法,将地物之间的空间关系与面向对象的方法相结合。通过多尺度分割算法生成同质的影像对象,利用决策树、隶属度函数和阴影与建筑物的邻接关系对水体进行提取。以昆明某区域影像为实验数据进行了试验,试验结果表明,所提出的方法可以有效解决阴影对水系提取造成的影响,大大提高了水系提取的精度。     

基于等高线协同的水系高程提取方法

针对现有水系高程提取方法存在效率低、精度不高以及高程逻辑错误等问题,提出了一种基于等高线的水系高程提取方法。该方法通过构建水系与等高线的协同空间关系提高求交效率,采用河流分段趋势面插值方法提高水系高程精度,并建立水系树结构以避免高程逻辑错误。通过与现有方法的对比分析与试验验证,结果表明,该方法能兼顾精度与效率,且不存在高程逻辑错误,比现有方法更优。     

轨迹分割与图层融合的车辆轨迹线构建道路地图方法

传统道路地图构建方法将轨迹点（线）同等对待提取道路数据,忽略车辆轨迹的空间差异性,制约其结果精度与应用范围。为此,本文根据轨迹速度将轨迹线集分割滤选为3个轨迹线子集,将轨迹方向与Delaunay三角网模型集成探测路网拓扑结构;顾及轨迹线子集的特征差异选取不同参数值和约束条件并分层提取道路几何、交通语义数据,分别构建3个道路图层;运用缓冲区方法并根据道路几何、语义特征将多个道路图层融合为单个完整道路地图。运用出租车轨迹数据进行试验分析,结果表明：该方法顾及轨迹分布差异性,能将道路几何、交通语义信息融合提取,更适于处理复杂道路结构下的轨迹线。     

TM影像与GIS矢量数据的自动配准

介绍了一种新的基于信息融合的TM影像和GIS矢量数据自动配准方法。首先建立TM影像和GIS矢量数据的近似变换关系,在此基础上以矢量地图上的信息(水系、道路网等)为先验知识,利用多尺度模板匹配法对TM影像中的线状信息进行自动提取。把自动提取的结果作为像方观测,矢量地图数据作为地面观测,通过广义点摄影测量原理和方法,解算出TM影像的外参数,实现新的TM影像和旧的GIS矢量数据的自动配准。实验结果表明,一般情况下,本文方法达到了像素级精度,且大大提高了工作效率。     

跨比例尺新旧居民地目标变化分析与决策树识别

变化分析与探测是跨比例尺地图数据更新的核心问题之一。以往研究主要关注时间维上地理实体时空演化引起的地图目标变化,甚至将地图目标变化等同于地理实体真实变化,忽略了尺度维上由地图综合导致的表达变化。本文以居民地数据为例,从表层形式和深层缘由对跨比例尺新旧地图数据间的目标变化进行深入分析。在此基础上,引入机器学习领域的决策树方法构建变化信息识别模型。该模型的目标是判别时态变化和表达变化两种类型,从而提取用于更新小比例尺地图数据的真正变化信息。结合广州市多比例尺地图数据库更新任务及实际数据进行验证,结果显示设计的变化探测模型可以达到90%以上的整体精度。     

基于几何规则的车载近景立体影像道路交通标线自动提取

道路交通标线信息是道路导航地图中必不可少的数据,对于制作精度更高、道路细节信息更加丰富清晰的高精度导航地图具有重要的作用。本文以车载近景立体影像中的道路交通标线信息自动提取为研究目标,针对道路交通标线快速、精确采集的应用需求,提出了基于几何规则的车载近景立体影像道路交通标线自动提取方法。该方法首先分析了道路交通标线的几何特征;其次,构建了基于几何特征的交通标线信息提取规则;最后,以标线种子点为基础,结合前述规则,实现了道路交通标线三维空间信息的自动采集。以南京师范大学的车载移动测量系统拍摄的实际近景立体影像为数据进行了试验,试验结果证明,本文方法相比传统人机交互采集方法,在交通标线特征点采集效率、标线几何相似度等方面有较大的优势,可为高精度导航地图的生产提供一种可借鉴的技术支撑。     

利用车载LiDAR点云数据提取城市道路规则多边形

随着自动驾驶高精地图的发展,准确高效地提取道路规则多边形成为必要。本文以苏州市某城市快速路为研究对象,通过使用徕卡车载激光移动测量系统获得城市道路点云数据,观察了解车载点云数据各类属性信息,根据观察结果组合利用点云数据高差、点云灰度差值、点云强度差值,在此基础上再利用网格密度法实现道路规则多边形的提取,然后通过对目标的矢量化得到三维矢量规则多边形。最后对提取的矢量化结果进行精度评定。试验结果表明：该方法在提取道路规则多边形方面能得到较好的结果且能满足高精地图需求。     

基础地理信息数据的增量更新制图方法

本文根据浙江省基础地理信息数据的特点,采用基于版本数据库的变化信息提取方法,提取不同年代版本的增量更新数据,构建"地理数据-制图数据-地图数据"制图模型,利用所提取出的增量信息,在历史版本地图数据的基础上,研究增量更新制图模型和流程;并根据增量信息模型和制图模型,开发了一套原型系统,实现了增量更新制图。     

一种改进RANSAC算法的三维激光扫描断面直径提取方法

传统方法检测轨道交通结构信息周期长、作业效率低,而移动式三维激光扫描速度快但数据量大,计算效率低。本文针对地铁盾构断面的特点提出了一种改进RANSAN算法的三维激光扫描断面直径提取方法,该方法有效减少了算法的迭代次数,提高了计算效率,同时通过改进RANSAC的算法获取隧道最大断面直径与TM50全站仪获取的隧道最大断面直径进行对比分析,试验结果表明：基于改进的RANSAC算法提取隧道最大断面直径具有较高的精度和可靠性,可为地铁隧道变形监测提供有力的数据支撑。     

利用数学形态学的遥感影像水系提取方法

针对目前遥感水系提取存在的问题,提出了一种基于数学形态学的遥感影像水系提取方法。该方法在光谱模式识别提取水体信息的基础上,利用数学形态学方法将提取的水体结果进行断线连接、去噪及细化等处理,从而得到连续的水系。以Landsat ETM+影像为例进行了实验,结果表明,该方法可以提取连续、完整的水系;且提取的水系精度与现势性均优于国家测绘局发布的1∶25万数字线划图(DLG)水系。     

基于SSW点云数据的矢量地图平面精度自动校验方法

常规的矢量地图精度校验采用抽样与实地测量,外业工作量大,自动化程度低。针对这一问题,本文提出基于SSW激光点云数据的矢量地图平面精度自动校验方法。首先,使用车载激光扫描器获得道路两侧高精度点云数据,并对点云数据进行滤波、坐标转换和精度检验;其次,基于多特征识别算法,使用SWDY软件提取点云特征点线;最后,利用最近邻法搜索待检矢量图中的同类地物特征点线,并计算匹配点线对的中误差。以兴化城区为试验区,采用该方法检测该地区1：1000比例尺的矢量地图平面精度,试验结果显示,成功匹配了点云数据205个地物特征中的201个,矢量地图的总体中误差为0.26 m,且能够发现待检测矢量地图中的采集丢漏与明显错误。本文方法可以减少现有检测方法的野外实测工作量,增加检测样本数量,降低检测过程中的人为干扰因素,有效提升检测的可靠性与检测效率。     

基于ArcSWAT的漓江流域河网水系自动提取对比研究

流域水系提取是山洪预报、分布式水文模拟等研究的基础和关键。基于SRTM_V4 DEM和ASTER GDEM两种数字高程数据,运用ArcSWAT对漓江流域水系进行提取,用河网套合差方式对提取结果进行评价。结果表明,通过引入该地区矢量图层进行胁迫的方法所提取的河网水系精度最高;在无辅助信息胁迫条件下SRTM_V4 DEM数据对地形的表达比较准确,但通过修正后的ASTER GDEM数据更适用于流域水系提取。     

复杂地形景区三维导览图的设计与实现

为满足复杂地形景区对三维地图导览的需求,构建更为清晰的三维地图模型,提供良好的三维导览地图设计方案显得尤为重要。为了更好地与卫星影像进行贴合,DEM数据的采样密度要与卫星影像的分辨率一致。本文通过对比当下常用的四种空间插值方法的适用范围与运用特点,设置相关阈值及权重,直观比较了四种插值方法产生的插值结果,选择更适合复杂景区DEM插值的插值方法并对其进行精度提升,以此得到符合精度要求的DEM数据。最后利用相应地区的卫星影像进行地图投影及影像贴图,两种数据结合构建复杂景区的三维地图模型,给游客带来更为精确直观的定位信息和空间要素信息。     

基于文本挖掘的个性化地图服务模型研究

随着个性化地图服务的深入研究,如何获取更加实时可靠的用户个性化信息和需求,成为当前研究的难点。本文从人们最重要的交流工具——文本数据出发,在当前文本挖掘技术的支持下,提出了一种能够识别挖掘用户所言,分析提取用户所需,并最终实现地图可视化的个性化地图服务模型。通过实例验证,该模型能够有效地提取地图知识和用户信息,为个性化地图服务的发展提供技术和数据支撑。     

基于Hyperion数据的粘土矿物权重信息提取研究——以江西省赣州地区为例

以Hyperion数据为信息源,以江西省赣州地区为研究区,进行了粘土矿权重信息提取方法研究。通过对光谱角制图(SAM)和匹配滤波(MF)两种方法的对比,提出了将二者相结合确定各类粘土矿物权重信息的综合方法。实验结果表明,该方法能结合二者的优点,弥补相互之不足,从图像背景中准确提取出了各类粘土矿物的权重信息,部分权重大的粘土分布位置及其类型与采样点的位置及样品分析结果相吻合,证明了该方法的可行性。     

公开版地图数据库的快速更新方法研究

以福建省公开版地图数据库快速更新为例,研究公开版地图数据库快速更新的方法。针对数据精度没有基础地理信息数据库的数据精度高的特点,通过地图服务反馈、各类影像数据、车载导航数据采集等方法和渠道获取变化信息,建立"动态实时更新"的技术流程,同时通过DATE属性提取增量变化信息实现多级比例尺的联动更新。该方法已应用于福建省公开版地图数据库的快速更新,极大地提高了福建省公开版地图数据的现势性与准确性,应急保障出图能力也大大提升,可为其他省提供参考。     

一种基于条件生成式对抗网络的道路提取方法

基于车辆轨迹数据的道路信息提取是地理信息领域的热点也是难点之一,传统方法面临着轨迹数据源要求高、道路提取算法复杂、不同道路提取模型参数适应性不强等问题。针对以上问题,提出基于条件生成式对抗网络的轨迹地图向道路地图转换的轨迹-道路转换方法。该方法以轨迹数据与道路数据的对应关系为先验知识,通过"生成-博弈"的不断循环逐渐逼近最优结果,学习优化条件生成式对抗网络模型参数。首先将轨迹数据栅格化处理,然后基于样本数据学习优化条件生成式对抗网络参数,最后将训练好的模型应用到整个实验区域提取道路数据,发现所提方法可以有效地发现新增道路;同时将训练好的轨迹-道路转换模型与栅格化道路提取方法对比,发现所提方法在轨迹稀疏稠密区域都有更强的轨迹数据适应性,且生成的道路精确率更高。