面向高年级本科生研究能力培养的资源环境遥感综合实验方案设计

近年来,随着研究生教育规模的逐年提升,高年级本科教育目标也随之发生一定变化,遥感专业教学中,有必要加强对学生研究能力的培养。本文以矿区资源环境遥感课程为例,以课程综合实验为切入点,结合课程特点提出了半开放式、可拓展的实验架构,探索了面向本科生研究能力培养需求的实验方案设计及教学实践工作,引导学生由被动接受向主动思考转变;由知识吸收向研究实践转变。向学生展示本专业科学研究的基本方法,为学生顺利进入社会工作岗位或转入更高学习阶段打好基础。     

基于车载激光点云的高精地图矢量化成图

针对车载激光点云中对各特征物提取结果后矢量化成图时的自动化问题,本文基于双方向积分法实现了边缘检测及矢量化成图,旨在保证特征物基本特征的同时,也保证点云的绝对精度。将输入的特征点云进行离群点过滤,以保证外包框算法特征点云的准确度;将三维点云按照外包框算法投影至最优平面,为后续沿各方向积分提供输入;利用八邻域KD-tree算法求出样本特征点云的均值邻域半径,依据邻域半径对各方向积分提供积分域中的微分元;根据提供的微分元沿各方向进行积分,在该积分元内找到距平面最值的最优解;按照积分结果构建点云索引,并根据点云特征构建模型,最终得到高精地图的矢量化点云。试验证明了该方法在处理实际问题时的可行性。     

融合点云和多视图的车载激光点云路侧多目标识别

城市环境中的行道树、车辆、杆状交通设施是重要的交通地物,也是智能交通,导航与位置服务,自动驾驶和高精地图等行业应用的核心要素.为了准确识别这些路侧目标,本文提出一种融合点云和多视角图像的深度学习模型PGVNet(point-group-vi ew network),充分利用目标点云数据中空间几何信息及其多视角图像中高级全局特征提升路侧行道树、车辆和杆状设施的分类精度.为了减少视图间的冗余信息并增强显著视图特征,PGVNet模型利用预训练的VGG网络提取多视图特征,对其进行分组赋权获取最优视图特征;采用嵌入注意力机制的融合策略,利用最优视图特征动态调整PGVNet模型对点云不同局部关系的注意力度,学习不同路侧目标的多层次、多尺度显著特征,实现行道树、车辆和杆状交通设施的精确分类.试验采用5份不同车载激光扫描系统获取的不同城市场景数据验证本文方法的有效性,其中行道树、车辆及杆状交通设施分类结果中的准确率、召回率、精度和F1指数分别达(99.19％、94.27％、93.58％、96.63％);(94.20％、97.56％、92.02％、95.68％);(91.48％、98.61％、90.39％、94.87％).结果表明,本文方法融合多视图全局信息和点云局部结构特征可以有效区分城市场景中的行道树、车辆和杆状交通设施,可为高精度地图中要素构建与矢量化提供数据支撑.     

利用经济普查数据建设商业地理信息系统——以北京市为例

商业GIS是以地理信息技术为基础、以系统集成的商业数据为驱动、以商业应用为目标的空间信息系统。本文利用北京市经济普查数据成果,从商业业务流程和技术发展的需要两个角度进行了商业GIS的需求分析,设计了一套可伸缩的商业地理信息系统架构方案。在此基础上,从商业GIS通用功能和业务功能两个方面进行了功能设计,并实现了北京商业GIS原型系统,为政府商业网点布局和商业规划、商业企业营销和选址提供了商业分析工具,并以期为政府部门和商业企业提供全面的空间信息服务和商业决策支持。     

一种水体提取结果的二值化影像求交优化方法

将NDWI、MNDWI、NDVI、WRI、AWEI及非监督分类法分别提取的不同时期水体信息作为粗结果,提出了利用二值化影像求交法对诸粗结果进行优化,得到多期的优化结果,然后利用PCA对各优化结果进行了处理,获得了不同时期水体面积的变化信息。试验表明该方法可以有效抑制噪声,完好地保留水面影像的边缘信息,显著提高了水体信息的提取精度,同时利用优化结果与PCA分别得到的变化量验证了PCA方法的监测精度。     

大规模空间数据处理模式和系统集成

随着地理信息需求推动下的空间数据采集能力的发展,空间数据的生产规模和数据量呈爆发式增长,直接带来了对大规模空间数据处理的需求。本文基于IT并行计算和大数据技术的发展成果,探讨了这些技术在大规模空间数据处理上的应用及相应的IT系统集成思路,提出了基于数据库的并行空间数据处理方法,并根据第一次全国地理国情普查项目需求作了深度验证和分析。     

部分变量误差模型的整体抗差最小二乘估计

部分变量误差模型(partial EIV model)的加权整体最小二乘(weighted total least-squares,WTLS)估计不具备抵御粗差的能力。鉴于粗差可能同时出现在观测值和系数矩阵中,本文在提出部分变量误差模型WTLS估计的两步迭代解法的基础上,运用抗差M估计的等价权方法,发展了一种整体抗差最小二乘(TRLS)估计方法,并采用一致最大功效统计量确定降权因子。针对WTLS估计两步迭代解法的特点,设计了两个不同的降权方案:第1个方案是在估计系数矩阵元素时,不对观测值降权,仅对系数矩阵降权;第2个方案是在估计系数矩阵元素时,既对系数矩阵降权,同时也对观测值降权。通过对模拟2D仿射变换和线性拟合实例进行计算和分析,结果表明第1方案优于第2方案,并且优于基于残差和验后单位权方差的抗差估计和现有的变量误差模型抗差估计。     

干涉图像第二类统计Goldstein自适应滤波方法

干涉图滤波是InSAR数据处理中的关键步骤之一,滤波结果的优劣会直接影响到相位观测的质量和最终产品精度。本文结合干涉图滤波算法的研究进展,对Goldstein频率域滤波及其经典改进算法进行了系统分析和比较,在此基础上提出了一种基于第二类统计的稳健相干性估计量的Goldstein自适应滤波方法。本文采用模拟数据和Envisat ASAR真实数据与现有方法进行了验证,试验结果表明,新的滤波方法在保持细节和抑制噪声方面优势更加明显。     

利用车载激光雷达扫描的街道级道路变化检测

随着城市化的发展,中国的城市路网正以惊人的速度延伸和更新,如何高效、科学地管理庞大的路网成为难题.车载激光雷达系统具有野外作业量小、操作方便、大数据量采集等优点,可以用于恢复真实的道路场景,进一步实现街道级的道路变化检测.本文利用车载激光雷达扫描获取的点云数据,提出了一种基于数字高程模型和密度图的变化检测方法,用准确率...     

倾斜摄影测量技术在地籍测绘领域应用探讨

分析了传统地籍测绘技术领域的不足,提出并阐述了倾斜摄影测量新型测绘技术的基本原理和主要特点,详细论述了利用倾斜摄影测量技术获取倾斜影像数据、基于倾斜影像数据外业像控测量及解析立体空三加密、倾斜摄影实景三维模型处理及优化、基于实景三维模型开展地籍测绘等技术方法.以上海市某行政村为实际案例,介绍了利用低空无人机航摄手段获取...