直线段检测算法在机载LiDAR建筑物轮廓线提取中的应用

针对机载LiDAR点云数据提取建筑物轮廓线耗时多且精度不高的问题,本文提出了一种基于直线段检测(LSD)的机载LiDAR建筑物轮廓线提取方法。该方法首先对已分类的建筑物点云进行栅格化得到二值图;然后对二值图进行膨胀、腐蚀操作,消除二值图中因栅格化产生的空洞;最后利用LSD算法进行直线检测获取规则的建筑物轮廓线。经过实测数据的验证,本文方法可以检测到亚像素级的建筑物轮廓线,与传统的Canny算法相比能够提高约50倍的效率。     

四维标注在智能驾驶BEV感知中的应用

感知是智能驾驶应用中的重要一环,随着BEV感知算法的推进,对数据标注的质量和数量级提出更高的要求。本文深入研究BEV感知算法对数据标注的详细需求,并结合当前主流数据标注业务形态,提出一种基于向量空间的四维数据标注方法,将标注结果实时投影至图像空间,真正做到标注一次,输出海量样本。实践结果表明,四维标注不仅可以提升标注效率百倍以上,还能从本质上保障数据标注质量,应对BEV感知需求。     

海底底质分类支持下的WorldView-3多光谱影像浅海海域水深反演

近几十年来,基于遥感影像进行水深反演一直是国内外学者研究的热点。本文使用WorldView-3高分辨率卫星影像,结合卫星测高数据,以中国海南岛附近的蜈支洲岛及其附近海域为主要研究区域,在进行数据预处理、底质分类之后,分别通过多元线性回归模型、Stumpf对数比值模型和BP神经网络集中对岛屿周围0～20 m水域的水深进行反演和结果分析。结果证明,对这3种模型而言,在进行底质分类之后精度都会明显提升。其中,BP神经网络反演水深精度最高(均方根误差范围为0.2～0.7 m),多元线性回归模型次之(均方根误差范围为0.3～0.8 m),对数比值模型精度最低(均方根误差范围为0.6～1.1 m)。     

基于数量场梯度的露天矿点云台阶线自动提取算法

为了高效分析露天矿地形特征,本文利用无人机激光雷达扫描矿山,提出了一种基于数量场梯度的露天矿点云台阶线自动提取算法,即数量场梯度法。首先将点云的高程信息作为各点对应的数量场,计算各点数量场梯度的模,经分析,道路和边坡这两类场景梯度的模范围分别为[0.00,0.03]和[0.28,0.35];然后根据梯度的模范围筛选出台阶线特征点;最后对特征点进行四叉树索引,对每个叶节点进行最小二乘,拟合空间直线,并输出拟合的台阶线。通过与现有软件提取的台阶线对比,本文提出的数量场梯度法具有人工干预少的优势,且提取的台阶线错误率低于10%,位置精度优于0.6 m,可大幅提高露天矿测绘产品的自动化生成效率,有较好的应用前景。     

一种改进极坐标二次基准实时差分方法在地铁自动化监测中的应用

针对地铁保护区自动化监测系统测量结果易受温度、湿度、气压、大气折光和列车振动等因素影响的问题,而对某一因素进行测定分析是极为困难的,本文提出了一种改进的极坐标二次基准实时差分方法。基于新方法构建了自动化监测系统并进行精度评估,案例分析表明,新方法可有效削弱外部环境因素对测量结果的影响,能够精确获取监测点三维坐标信息,进一步提高了自动化监测系统的监测精度,能够更加精准反馈地铁外部施工对轨道交通结构变形的影响。     

联合LoFTR与自适应IRLS的立体测绘卫星高程误差检查

立体测绘卫星产品精度受多种因素的影响,采用一定的技术手段对立体像对接边的平面高程误差进行准确和全面的量测,不仅可以有效保障测绘产品的生产质量,还有助于检查影像内部可能存在的畸变和异常。本文提出了一种立体测绘卫星高程接边误差检查方法,首先通过LoFTR算法对具有重叠的异轨立体卫星像对进行特征匹配后获取大量的高精度匹配点;然后找出能够分别在两个像对上进行前方交会的匹配点,并计算这一位置的高程接边误差;最后通过自适应迭代再加权最小二乘法(IRLS)方法对单一区域中的匹配点对应的高程接边差的平均值进行稳定性估计,剔除检查结果中的异常值,得到可信结果。通过国产资源三号立体像对和高分七号立体像对的试验,证明了该方法达到的精度水平足以满足立体测绘卫星高程误差检查的精度需求,并验证了该方法的有效性。     

采煤拉张裂隙区土壤有机质高光谱反演

煤炭开采产生的拉张裂隙破坏土壤结构,影响土壤质量。利用高光谱技术对裂隙区土壤的重要成分进行监测,对精确恢复裂隙区土壤质量及改善农业产量具有重要意义。本文首先在淮北朱庄煤矿采煤拉张裂隙区采集了90组土壤样品,并在室内测定了土壤样本光谱;然后将反射率值与测定的有机质含量进行相关分析,选取对有机质敏感的特征波段;最后利用偏最小二乘、BP神经网络进行建模,并评价各模型的精度。研究表明,本文反演效果较理想,比较所建模型精度,一阶微分与偏最小二乘模型(FDPLSR)建模效果最佳。FD-PLSR模型建模集和验证集的R²分别为0.876 1、0.845 9,RMSE分别为0.497 2、0.680 6。该研究可为采煤拉张裂隙区土壤有机质含量监测提供一定的技术支持。     

建筑物轮廓方向计算和规则化的向量重组算法EI北大核心CSCD

建筑物轮廓规则化是城市空间信息提取和应用的基础性研究,现有方法主要集中在对单一主方向的建筑物直角化,难以应对具有多方向特征的复杂建筑物及建筑群。对此,本文提出一种基于向量重组的建筑物轮廓方向计算和规则化方法,实现对建筑物轮廓方向的定量描述,并以方向向量为约束条件加强建筑物轮廓的规则特征。通过设计建筑物轮廓向量重组法则,经过分组变换、方向计算和直角改正,获得描述建筑物轮廓的方向向量。再以方向向量作为控制条件,求解旋转基点和调整节点坐标,最终实现建筑物轮廓规则化。试验与主方向法对比,结果表明本文方法在节点整体移动距离和算法稳定性方面更具有优势,通过规则化方法可进一步减小原始数据的误差。本文方法不仅有效解决了复杂建筑物轮廓方向计算和规则化的问题,而且能够适用于建筑群的方向计算和规则化。     

文化廊道视角下京杭大运河（北京段）空间整体性构建研究

当前,线性文化遗产的实践与研究中多聚焦于遗产单体和廊道线路等遗产要素,较少关注线性区域尺度下聚落体系整体及其与遗产本体之间的关联性,对沿线聚落与遗产本体相互联系并共同构成完整系统的内在规律有待深入挖掘。文章在理论层面探讨文化廊道体系的空间整体性构建机理,明确将关联聚落纳入到线性文化遗产的整体性保护开发中的价值和意义,并借鉴文化廊道的空间识别和关联模型,探讨京杭大运河（北京段）线性文化遗产空间整体性的构建。研究表明：(1)涵盖城乡聚落系统的文化廊道体系,有利于实现线性文化遗产的空间完整性和主题文化延续性。(2)京杭大运河（北京段）对流经区域影响相对较广,聚落影响范围的区域占比为30.15%。运河与沿线聚落的整体关联值具有以遗产本体为中心向周围递减的趋势特征,并呈现东强西弱的空间格局,且在相同文化传播力假设条件下乡村聚落关联值相对优于城镇。该研究关注到文化廊道由内部空间的结构和功能关系所决定的学术意义,在一定程度上丰富线性文化遗产理论体系,可为京杭大运河国家文化公园空间范围的界定、整体性保护和开发及城乡融合协调发展提供一定理论借鉴和决策依据。     

阿拉善地区土壤盐渍化的遥感反演及分布特征

土壤盐渍化是威胁干旱区土地的重要环境问题。利用遥感技术对土壤盐渍化进行动态监测,分析土壤盐度水平与空间分布,有利于掌握土壤盐渍化现状,为土地资源可持续利用提供理论依据。现有研究多在田间尺度,随着土壤环境问题涉及的范围越来越大,区域斑块信息的提取已无法满足宏观地模拟和展示整体土壤环境的空间分布。以阿拉善地区为例,结合遥感光谱指数与实测土壤盐分数据,运用偏最小二乘回归（PLSR）方法,构建区域尺度范围的土壤盐渍化反演模型,实现大面积地区土壤盐度的精准模拟和定量监测。结果表明,构建的模型验证精度达到0.8788,达到极显著水平,预测结果与实际情况相符,可以较准确地模拟研究区土壤盐渍化状况。受地形、气候、景观类型、农业活动以及土地管理等因素的综合影响,阿拉善地区约20%的区域土壤呈现出不同程度的盐渍化,其中黑河下游河岸带、雅布赖山西侧及贺兰山西侧冲积扇土壤盐渍化程度最为严重。本研究可为大面积区域土壤盐分状况的快速监测及遥感定量反演提供可行的方法,同时为该区域不同程度盐渍化土壤的治理和土地利用管理提供依据。