UAVRS影像空中三角测量实验研究

无人飞行器低空遥感系统(UAV Low Altitude Remote Sensing System简称UAVRS系统)适合于在阴云山区低空获取高分辨率垂直和倾斜影像,但获取的影像存在像幅小、数量多、基线短、重叠度不规则且倾角过大等问题,而这些问题,都是国内外现有的数字摄影测量系统面临的新问题。本文提出以带权观测值光束法平差解决UAVRS复杂影像区域网的空中三角测量问题的方法。其技术要点在于,从提高单模型定向的精度出发,以单模型定向元素为基础构建自由区域网,为带权观测值光束法平差提供有效初值。经试验表明,空三加密点的平面精度为0.386m,高程精度为0.525m,基本能达到1∶2000地形图测图的要求。     

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。     

面向过程的城市公共安全风险监测评估建模方法

在虚拟地理环境（virtual geographic environments,VGE）的研究中,城市公共安全作为一种典型的应用,致力于实现风险的认知与表达。然而,针对城市突发公共事件风险评估的共享管理需求与即时性需求,尚缺乏一种面向过程的风险监测与评估的表达方法,难以提供快速、全面的决策支持。针对此问题,本文首先基于元对象设施（meta object facility,MOF）建模架构,提出统一时空框架下面向过程的风险评估建模方法,实现风险监测评估方法的共享与重用,并提供面向过程的即时风险评估个性化信息服务。其次,设计了风险评估过程管理原型系统,实现风险评估过程建模、注册、执行和可视化等功能。最后,通过试验模拟太原市燃气泄漏事件作为应用案例,验证了方法的可行性。     

一种由粗到精的机载激光测深信号检测方法

针对机载激光测深（airborne lidar bathymetry,ALB）中不同环境下波形的差异性较大,且信号检测精度受限于系统采样间隔等问题,提出一种由粗到精的机载激光测深信号检测方法。该方法首先利用接收波形的有效长度快速估计水深;粗检测依据水深近似值,分别采用理查德森-露西去卷积法（Richardson-Lucy deconvolution,RLD）和平均差方函数法（average square difference function,ASDF）对波形预处理,通过包含距离、导数和极值约束的逐级检测确定信号的初始位置;精检测以粗检测结果为初值,利用改进的二阶多项式指数函数模型,并在模型参数求解中引入信赖域优化算法以实现波形的精确拟合,进而获得信号的精确位置。实测数据和模拟数据的试验结果表明,粗检测能够根据波形的特点采取相应的处理方式为精检测提供可靠的初值;精检测可将检测结果精确至子采样间隔并在粗检测基础上进一步提高精度。与极大值检测、ASDF、RLD和四边形拟合法等传统方法相比,本文方法正确率平均提高10%左右,精度平均提高约30%。     

基于影像方位信息的三维建模关键技术研究与应用

三维模型以其直观性、客观性和真实性等特性,成为数字城市建设的重要组成部分。本文针对传统三维建模纹理检索、纹理映射存在的一些问题,主要利用纹理、模型的方位信息,对三维建模的关键技术纹理检索、纹理映射进行研究,改进传统三维建模纹理检索不高的缺陷,并利用OpenGL纹理映射进行三维建模实验,通过实验验证本文讨论方法的可行性,以期在实际的三维建模生产中能够进行应用。     

厦门市地名专题数据更新与采集的技术实现

地名专题数据作为基础地理信息的关键因素,是任何与位置相关的信息的最本质支撑,是以大数据为中心的知识信息时代最根本的经济保障。针对厦门市地名专题数据更新与采集技术实现问题,提出一套科学的方法,并对其具体实施步骤进行详细分析,形成了地名专题数据更新与采集的作业流程,以此来为今后地名专题数据的更新与采集提供一定的参考依据,从而进一步促进我国城市建设的可持续发展。     

砂样图像岩屑自动分割提取方法

通过将砂样图像进行单颗粒分割,识别砂样成分,可显著提高砂样岩性分析的准确性和效率。现有的砂样图像分割方法主要以传统分水岭算法和卷积神经网络为主,但由于对单颗粒岩屑轮廓细节提取不足,误分割率高。本文提出一种以图像融合算法为桥梁,将卷积神经网络和分水岭算法相结合的单颗粒图像分割提取方法。首先利用改进的Mask R-CNN网络快速分割砂样原图,获得其初分割图像;然后,将初分割图像与砂样原图进行融合,再使用改进的分水岭算法对融合结果进行分割;最后,利用砂样原图坐标点匹配方法,将分水岭分割得到的结果图像进行修正,完成单颗粒岩屑图像提取。实验结果表明,本文的单颗粒自动分割提取方法准确率高达96.77%,且模型更轻量和精准,为岩屑图像分割提供了一种可行且有效的方法,可满足有效测算油藏层构造变化、查找潜在沉积物源及储层动态变化的需求。     

投弃式海流电场剖面仪中模拟电路的研制

投弃式海流电场剖面仪(XCP)是利用海流切割地磁场产生感生电场的原理进行快速测量海流的观测仪器,在地磁场稳定的情况下,感生电场的大小主要取决于海流的速度。因此,通过测量海流产生的感生电场便可以研究海流的运动特征。本文研制了用于XCP中的模拟电路,实现了对XCP中电极信号、罗盘线圈信号及温度信号的采集预处理。所设计模拟电路主要实现以下功能：(1)通过INA128放大电路实现对电极信号与罗盘线圈信号的多级放大处理;(2)考虑到电极信号与罗盘线圈信号均为频率16 Hz左右的信号,在电路中加入中心频率点为16 Hz的二阶带通滤波电路以提取有效信号;(3)进行硬件电路补偿,在一定程度上克服XCP探头下沉引起感生电场的强干扰。实验测试结果表明,所设计模拟电路稳定可靠,可以实现滤除噪声,提取前端微弱信号并进行多级放大,满足实际应用需求。     

中国铝物质流历史变化分析和再生铝资源利用研究

本文采用物质流分析(Material Flow Analysis, MFA)的方法, 构建了铝全生命周期动态物质流分析框架, 自上而下的追踪了1949—2021年中国铝的流量、存量和供需情况。结果表明: 1)1949—2021年中国铝土矿铝物质累计流入量5.86亿t, 国内开采与进口各占一半左右。实际铝物质累计消费量3.74亿t。生命周期内铝损失严重, 铝物质损失量2.39亿t。2)2021年人均铝物质社会存量208.9 kg/人, 与同经济发展时期的北美、日本基本一致。3)1990年以来中国再生铝产量快速增长, 累计0.77亿t, 以国内生产为主, 占比76.7%。随着含铝产品到达寿命及未来铝需求量的持续走高, 将迎来含铝产品的报废时代。建议从全生命周期的角度出发, 减少铝在各个环节的损失量; 合理布局再生铝产业, 提高再生铝的利用, 优化铝供应结构, 促进铝工业低碳转型, 支撑“双碳”目标的实现。