LiDAR虚拟仿真实践教学平台设计与建设

为适应测绘工作从三维空间测量向多维空间、从静态测量向动态实时测量、从地面向全域空间拓展的高新技术发展趋势,更好地应对信息化教育背景下的知识获取和传授方式、教与学关系等教改创新要求。本实验教学项目在现有实训课程基础上,以建构筑物三维空间信息快速采集与建模的真实测绘项目为基础,将三维激光测量技术、虚拟仿真技术与LiDAR技术进行深度融合;设计并建设了LiDAR虚拟仿真实践教学平台,运用C#开发程序界面和Pr视频编辑软件制作仿真动画,结合VLCPlayer视频播放插件,实现了对LiDAR仪器认知,测量模拟,数据处理和实践展示等功能,帮助学生理解并掌握LiDAR的相关知识和操作技能,取得了良好的教学效果。     

基于天地图的农业农村信息共享服务模式

针对省级农业农村厅专题数据较多且无统一规范、分布广泛、信息孤岛化、数据更新手段落后、跨部门共享困难等问题,在收集、整合、分析宏观分布的业务信息和应用需求基础上,利用地理信息、分布式多源信息集成、海量数据的存储、处理与分析等技术,开展农业农村地理信息共享服务模式研究,设计并实现了省级农业地理信息共享服务平台,包括门户、一张图综合分析、数据管理、服务管理、自助制图等子系统.实现了农业农村信息资源与测绘地理信息资源跨部门的整合、应用与共享,借助于国家、省级基础测绘和"天地图·陕西"成果,保证了农业农村地理信息的权威性、可靠性、鲜活性.通过示范应用的引领作用,推动省农业农村工作的信息化,满足厅机关及直属单位、社会公众、其他部门的应用需求,提高农业农村数据的共享能力,为农业决策提供了空间分析和可视化方法,在农业农村部门日常监管和应急决策中发挥了辅助决策作用.     

滇西马厂箐铜钼多金属矿床成矿流体来源及演化过程——来自石榴子石原位微量元素及H- O同位素组成的限定

滇西马厂箐铜钼多金属矿床位于三江特提斯成矿域,是一个与喜马拉雅期富碱斑岩侵入有关的多金属矿床。前人研究表明,马厂箐铜钼多金属矿床形成于斑岩-矽卡岩成矿系统,但由于缺乏系统矿物学研究,目前对矽卡岩矿化过程和成矿效应仍不清楚,限制了对该矿床成矿过程的全面认识。因此,本文以马厂箐矿床矽卡岩型矿化中的石榴子石为研究对象,利用H-O同位素、电子探针(EPMA)以及LA-ICP-MS原位微区技术开展了同位素及成分分析,限定成矿流体来源以及反演成矿流体演化过程。石榴子石可分为早期自形石榴子石(Grt I)和晚期他形石榴子石(Grt II)。Grt I与辉石共生,并伴有黄铁矿、黄铜矿等金属矿物组合,属于钙铝-钙铁榴石固溶体(And_{49.37～99.58}Gro_0～49.79);Grt II更富Fe,属钙铁榴石系列(And_{67.50～99.85}Gro_0～31.84)。两期石榴子石均富含Th、U、Nd,亏损Ba、Sr、Hf、Nb,富轻稀土。基于石榴子石矿物化学特征认为,Grt I可能是在弱酸性、氧化、低水岩比(W/R)条...     

便携式消费级无人机相机标定有效性评估

本文针对近年来在各行业中广泛使用的便携式消费级无人机开展了相机标定有效性研究,分别通过室内标定场和后处理软件对相机进行标定和自标定,在对比无相机标定、飞前相机标定、飞后相机标定和自标定迭代校正等方法所得成图精度后,对不同相机标定方案的有效性进行了评估。结果表明：各种方案成图总体精度差别不大;飞前、飞后相机标定与无相机标定的成图精度相当;自标定迭代校正的成图精度略高于其他方案。可见采用航拍照片自标定参数迭代校正的方法更适合于飞行控制精度和成像系统稳定性都不高的便携式消费级无人机相机标定。     

基于共享单车时空大数据的细粒度聚类

针对传统上单独采用K-means或DBSCAN等方法对共享单车位置数据聚类时造成的聚类结果与真实的聚类结构不符的问题,本文提出了一种基于共享单车时空大数据的细粒度聚类方法(FGCM)。该方法通过DBSCAN进行初始聚类,并在此基础上采用GMM-EM算法进行细部聚类,以提取细粒度层级的热点区域。试验表明,该方法可根据密度阈值排除噪声和离群值,无需指定细部聚类簇数,簇的形状和大小比较灵活。在对共享单车大数据位置特征进行聚类时,与传统的单独采用K-means或DBSCAN的方法相比,FGCM具备更高的精细程度,能够充分展现共享单车的实际聚集特征,可用于规划共享单车电子围栏等设施,在不降低通勤效率的基础上规范共享单车的停放问题。     

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。     

黄河流域湿地景观时空演变格局分析

湿地景观的时空演变及其驱动因素研究是湿地生态恢复与保护的重要参考,本文利用1980—2015年7期黄河流域土地利用数据构建黄河流域湿地矢量数据集,基于景观格局指数对黄河流域湿地的时空演变特征进行定量和定性分析;采用转移矩阵对每两个时期湿地资源的转移类型和数量进行计算与分析。研究结果表明,①1980—2015年,黄河流域湿地率为3.5%,其中自然湿地率约为2.0%,即黄河流域的湿地类型以自然湿地为主。②斑块面积结果显示,黄河流域湿地总面积减少了312.74km²,表现为人工湿地增加,自然湿地减少;自然湿地中沼泽湿地呈增加状态,主要是在2005—2010年增加了979.22km²,滩地呈减少状态,减少了1218.19km²,主要发生在1990—1995年和2005—2010年。斑块密度结果显示,随着河渠和滩地受人为活动影响程度的加大,两者的斑块破碎化程度逐渐加大。最大斑块指数结果显示,水田是黄河流域的主导湿地类型,沼泽和湖泊是自然湿地中的主导湿地类型。③黄河流域湿地类型与非湿地之间转换是黄河流域景观转换的主要组成部分,其中沼泽与滩地是面积发生变化的主要湿地类型。     

基于点云投影线探测的高墩位姿自动检测方法

针对目前超高桥墩垂直度检测方法存在危险系数较高、精度难以保证或自动化程度与工作效率较低的情况,本文提出一种基于三维激光扫描技术的点云数据超高桥墩位姿自动检测方法。该方法首先将海量墩面点云双向分层;然后依条件选择分层文件探测点云投影线并划分桥墩面缓冲区;最后根据缓冲区自动提取墩面点云并进行位姿检测。本文以某山区高速桥梁高墩位姿检测为例进行试验,试验结果,表明该方法具有无接触测量、高自动化、高工作效率及检测范围全面的优势。     

复杂环境下智能手机RTK+PDR融合定位

针对室外复杂环境下智能手机定位精度低、抗干扰能力不足的问题,本文利用手机GNSS观测值和手机内置IMU数据,采用RTK和PDR算法融合定位,对比分析了小米8和华为Mate20X两款手机的GNSS数据质量和融合定位算法性能,以及不同观测条件下融合算法的定位精度和稳定性。试验结果表明,在良好和复杂两种观测条件下,采用RTK算法定位精度分别为1.8 m和4.6 m;采用RTK+PDR融合算法定位精度分别为1.2 m和2.6 m,在两种环境下,RTK+PDR融合算法的精度分别提高了50%和76%,即显著提高了智能手机在室外复杂环境下的定位精度。     

基于主成分分析的GA-BP神经网络地表下沉系数预测

为提高条带开采地表下沉系数预测准确率,基于地表下沉系数影响因素具有一定相关性、不确定性以及非线性的复杂现象,建立基于主成分分析的遗传算法(Genetic Algorithm,GA)优化的神经网络GA-BP智能预测模型.利用遗传算法对BP神经网络(Back Propagation Neural Network)的初始权值和阈值进行优化处理,通过SPSS20(Statistical Product and Service Solutions 20)软件对地表下沉系数影响因素进行主成分分析,降低数据维度,消除变量间的冗余信息,找出主成分并作为模型的输入样本,利用MATLAB(Matrix Laboratory)软件进行仿真与分析.结果表明:与传统BP神经网络模型和主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)的PCA-BP神经网络模型相比,基于主成分分析的GA-BP模型的相对误差不超过5％,与实测值更为接近,预测精度进一步提高,基本满足矿区实际工程需要,为条带开采地表下沉系数预测提供了又一种准确可行的方法.