隧道与地下工程监控量测技术的发展与展望

总结了近年来隧道与地下工程空天地一体化中先进的监测技术及其在全寿命工程周期中的应用,包括北斗导航、星载干涉雷达、地基干涉雷达、无人机摄影测量、机器视觉、激光雷达、光纤传感、测量机器人和物联网监测技术等,分析了隧道与地下工程监测实施过程中面临的顶层设计缺失、感知能力弱、数据关联性差、智能化程度低、专业人员少以及新技术推广难等挑战,并提出了相应的建议措施,着眼于物联网、人工智能与传统土木工程行业深度融合,对隧道与地下工程监测技术进行了展望。     

运用MODIS遥感数据评测南海北部区域机载激光雷达测深系统参数

为研究中国南海北部海域在CZMIL海道测量模式下的最大可测水深的空间分布情况,首先探讨了现有的南海北部海域漫衰减系数K_d（490）反演算法,运用南海北部海域水色实测数据建立了漫衰减系数K_d（490）和K_d（532）之间的数值关系,总结了漫衰减系数K_d（532）和CZMIL系统最大可测水深之间的关系。通过2014年Aqua-MODIS遥感光谱数据得到了南海北部海域1月、6月、10月的海水漫衰减系数K_d（532）参数,研究发现6月份时该区域平均漫衰减系数相对较小,于是进一步合成了该月份的CZMIL系统测深能力空间分布图。结果表明：CZMIL系统在南海北部海域的可测水深约为0~71.18 m;6月份比1月、10月更适合激光测深作业。该研究为南海北部海域开展激光测深作业的时间选择和飞行方案的制订提供了参考。     

GIS辅助的室内定位技术研究进展

室内定位技术是目前基于位置服务领域的研究热点之一,已引起政府部门、产业界和学术界的重视。室内GIS包含了丰富的先验知识,可用于辅助室内定位。本文对GIS辅助的室内定位技术需求、发展现状及面临的挑战进行了较系统梳理。首先介绍其发展现状,包括基于地图约束的室内定位、基于拓扑地图匹配的室内定位、基于语义感知的室内定位以及基于视觉感知的室内定位。随后,介绍了其面临的挑战,主要包括统一时空基准下的室内GIS数据模型、室内GIS数据更新以及智能手机有限的计算资源。最后,展望了其发展趋势,在GIS辅助的室内定位方面,将从基于语义感知的室内定位发展到基于空间认知的室内定位;在室内GIS数据的获取方面,将从目前的基于机器采集发展到人机交互式数据采集。     

民航客机平台夜光遥感方法在香港经济活动变化检测中的应用

大规模持续的示威游行活动会影响一个城市的经济活动。自2019年6月开始,香港地区持续性的示威游行活动对多个行业产生冲击,香港地区经济受到一定程度影响。快速准确地识别出经济活动受影响区域将有助于政府进行准确损失评估和制定有效的经济恢复政策。本文首次提出使用民航客机夜光遥感结合VGI数据识别经济活动受影响区域的方法。首先在民航客机平台上用手机获取了研究区域2019年8月28日的高度重叠的照片,然后基于摄影测量技术对照片进行拼接处理生成夜光遥感影像,再与珞珈一号-01星夜光遥感影像、POI密度图对比初步筛选出受影响区域。最后通过VGI照片数据进行验证,检测出观塘区有2个经济活动下降的区域,并做了定量分析,发现在观塘区有2个区域的DN值相关比例分别下降了9.52%和19.42%。利用本文的方法能快速识别香港经济活动受影响区域,对于研究其他城市的经济变化有着借鉴意义,在城市精准治理方面也有重要的应用价值。     

基于智能手机的个体室内时空行为分析

智慧城市近年来在全球范围内得到了广泛的重视,智慧城市的基础是对城市各要素的感知与理解。人是城市的主导因素,对个人的时空行为分析是城市感知的关键,对智慧城市的建设具有重要意义。个体时空行为分析一直受限于时空数据的获取手段,使得相关理论研究及应用受到了很大的限制。个体时空行为数据获取的挑战之一在于室内空间位置信息的获取。随着智能手机功能的日益强大和室内定位技术的发展,可以通过智能手机获取个体的室内位置信息;另外,智能手机内置的多种传感器使其具备强大的感知能力,可以检测用户的行为。因此,智能手机成为获取个体室内时空行为数据的理想终端。本文对基于智能手机的个体室内时空行为进行分析,首先介绍了室内定位的研究进展,然后给出基于智能手机进行个体室内时空行为分析的实例,最后对基于智能手机的个体室内时空行为分析对智慧城市建设的意义进行了讨论。通过智能手机获取的个体室内时空行为数据可以分析城市居民的实时空间分布及行为模式,对于智慧城市建设中的智慧交通、智慧安防以及智慧城管等应用提供数据支撑;基于大规模的历史个体室内时空行为数据,可以分析城市功能的时空变化特征,服务于智慧城市建设。     

基于复杂网络指标的路网结构形态评价与分析

采用基于复杂网络拓扑特征指标的评价方法对环状、方格及自由形态三种典型结构形态的路网结构进行分析研究,实验表明:在规则路网中,环状路网具有最优的路网结构,方格路网其次;基于实证路网的分析也表明路网结构形态对于交通网络的通行效率及可靠性具有较强的影响.研究成果对交通规划及路网优化等工作具有一定的参考价值.     

一种大规模车辆路径问题的启发式算法

针对大规模物流配送,提出了一种集成模拟退火机制和Voronoi长边引导优化的启发式算法.模拟退火机制控制局部搜索过程,Voronoi长边发现解中不合理的空间结构,引导局部搜索过程,从而优化路径质量.实验结果表明,本文算法的搜索性能良好,能够在较短时间内给出高质量的车辆路径安排方案.     

一种时空路径支持下的车辆油耗与排放估计方法

交通运输中能耗与污染物排放给人类环境带来了严峻挑战。本文提出了一种时空路径支持下的油耗、排放估计新方法。该方法首先在时空集成的三维坐标系下建立个体车辆的时空路径并从中识别移动/停留行为,然后根据时空路径段与提取的运动参数利用COPERT模型估计车辆的油耗和排放,最后提出一种时空路径的N维表达模型,将车辆的运动特征与时空路径段的油耗与排放统一进行可视化。试验中利用武汉市GPS轨迹大数据估计并分析了单辆车与路网片区的油耗与排放,结果显示本文提出的时空路径支持下的车辆油耗与排放估计方法在估计精度与可视化方面优于传统的基于平均速度估计方法,能够更加准确地估计和表达车辆油耗与排放。     

海岸带地理环境遥感监测综述

海岸带作为连接海洋和陆地系统的特殊地理地带,与人类的生存与发展密切相关,但其自然和生态环境极其脆弱和敏感。气候变化和人类活动给海岸带环境带来了巨大压力,导致其生态环境不断恶化。随着技术的发展,近年来遥感技术已成为海岸带地理环境监测的重要手段之一,在海岸带规划、管理和保护中扮演着举足轻重的角色。本文对遥感技术在海岸带地理环境监测典型应用(土地利用/覆盖、土壤质量、植被、海岸线、水色、水深和水下地形及灾害)中的主要数据源、方法、结果和局限性进行归纳和总结,并对其未来发展提出展望。     

绝对空间定位到相对空间感知的行人导航研究趋势

相对空间比绝对空间更易于被人理解。行人导航本质是以相对于人的导航环境视觉与空间等相对语义来动态引导行人的过程,即相对导航。目前,GIS导航理论以绝对定位与空间建模为基础,没有充分理解人对相对语义的认知差异,缺乏基于相对语义的导航理论模型。首先,总结了以绝对空间定位与表达为基础的行人导航研究,提出了相对空间感知的行人导航研究新方向。然后,剖析了相对导航研究的理论研究需求,如:行人相对导航数据采集与建模、行人导航环境相对语义的提取、行人导航行为的自动感知分析、行人导航的多感官交互机制、行人导航路径选择与确认机制等。最后,展望了未来行人导航研究与重要创新的3个阶段。