点云场景语义标注的排序批处理模式主动学习法EI北大核心CSCD

针对点云场景语义标注存在着手工标注费时费力、算法耗时严重、标注精度不高和不适用于大规模场景点云处理等问题,本文提出了一种结合排序批处理模式的主动学习点云场景语义标注方法。该方法首先对原始点云进行下采样处理,然后利用改进的递归特征增加法从庞大的特征集中筛选出最优特征子集,采用排序批处理模式采样算法迭代选取并人工标注少数未标注点,通过创建最小人工标注训练集来完成下采样点云的语义标注工作,最后利用邻域等权标签传播算法完成原始点云数据的标注。对3个室外大场景点云分别进行的试验表明:本文方法只需人工标注7.50%、7.35%、5.83%的点云即可完成下采样点云的标注工作。此外,对比试验表明,本文方法在标注精度和减少人工成本方面优于其他方法,能为点云语义标注工作节省大量人工成本。     

复杂城市动态图卷积网络三维场景语义分割法

在摄影测量与遥感领域,三维网格数据是最终用户产品之一,已广泛应用于城市规划、导航等任务中。但针对以三维网格表示的复杂城市场景的智能化语义分割的研究较少。为此,本文提出复杂城市动态图卷积网络三维场景语义分割方法(3Dcity-net)。利用三维网格固有的三维空间坐标信息和纹理信息构建的复合特征向量来表示三维网格中的三角面片。为降低纹理信息中噪声和冗余信息对语义分割结果的影响,提出在3Dcity-net网络结构中嵌入主成分分析模块。为缓解样本数据不平衡引起的语义分割精度下降的问题,采用焦点损失函数替代交叉熵损失函数。利用Hessigheim三维网格数据进行了语义分割试验。试验结果表明,3Dcity-net能够获得具有竞争力的三维网格语义分割结果,其中总体精度OA、Kappa系数、平均准确率mP、平均召回率mR、平均F₁值(F₁ score)和平均交并比mIoU分别为81.5%、0.776、73.0%、58.4%、62.6%和49.8%。与先进方法相比,本文方法总体精度OA分别提高了0.9%和8.3%。     

基于语义和边缘特征融合的高分辨率遥感影像水体提取方法

利用卷积神经网络从遥感影像中提取水体时,水体对象边缘像素的特征与内部像素的特征之间往往存在较大差异,导致提取结果中边界模糊、内部像素与边缘像素的提取精度差异较大,影响了整体精度的提高。针对如何从高分辨率遥感影像中进行水体高精度、自动化提取的问题,文章首先以高分辨率遥感图像为基础,利用边缘提取算法生成边缘图像,然后以高分辨率遥感图像和边缘图像作为输入,建立了语义特征和边缘特征融合的高分辨率遥感图像水体提取模型（Semantic Feature and Edge Feature Fusion Network, SEF-Net）,用于从高分辨率遥感图像中提取水体对象。实验结果表明,SEF-Net模型在3个数据集中的召回率（91.97%、92.07%、93.97%）,精确率（91.12%、98.37%、97.88%）,准确率（89.56%、95.07%、94.06%）和F1分数（91.54%、95.12%、95.88%）均优于对比模型,说明SEF-Net模型从高分辨率遥感图像中提取水体时,具有更高的精度和泛化能力。     

PNT智能与智能PNT

定位(positioning)、导航(navigation)、授时(timing),简称PNT,是人类在长期感知、认知宇宙与人类生存的关系后,产生的与经济、社会活动密切相关的时空位置概念。PNT也是地球上的物质、能量和信息经过亿万年进化出的感知、认知与时空位置相关的智能,称为PNT智能或时空智能。而智能是生命体为适应环境生存,通过一代代继承、演进而进化出来的趋利避害行为能力的总和,可称为自然智能。本文分析了依托于生命体物质基础的自然智能特性,在此基础上探讨了生命体PNT智能的特点;概述了人类研究生命体PNT智能的最新成果、趋势和启示。其中,交互智能和PNT智能等在生命体由低级向高级的进化过程中,特别是在智人进化并形成人类文明的过程中,起到了关键性的推动作用。随着自然智能、PNT智能、人工智能研究的深入推进和交叉融合,PNT技术发展也进入智能PNT阶段。本文着重阐述了智能PNT的概念、内涵和发展趋势,从PNT应用和时空信息基础设施建设两方面,探讨了其智能化热点方向的最新进展和影响。在此基础上,也提出了一些智能PNT发展的思考和展望。     

基于语义的地球物理信息检索模型研究

针对网络上地球物理领域的信息资源复杂多样,而传统的信息检索方法在检索地球物理信息时结果比较片面这一问题,将本体技术与传统信息检索技术相结合,建立了一个基于语义的地球物理信息检索系统模型。研究了地球物理领域的本体特征,并设计建立了本体库;提出了计算地球物理领域本体的语义相似性方法,分析了地球物理爬虫的工作机制;最后编程实现了系统的主体功能,验证了系统模型设计的合理性、可行性。     

原观测场时间序列两个统计场的相似性讨论

一些研究认为,原观测场时间序列的第一特征向量场与时间平均场表现出强相似。经研究得出,原观测场时间序列的这两个统计场间存在本质差异。它们的相似性依赖于原观测场时间序列在相空间中的结构。时间平均场（气候场）与时间偏差（异常）场集的相对强弱在二者相似与否中起到重要作用。     

选沙相似律对模型沙波相似性影响的试验研究

为了弄清选沙相似律对动床模型沙波相似性的影响,开展基于起动相似等3种不同相似律选择模型沙的沙波水槽试验。基于试验观测的沙波波高、波长以及沙波不同部位的水深、流速,对比分析了沙波尺度及其随水流强度变化过程的相似性。结果表明:当模型沙重率、形状与原型沙相同时,满足起动相似的模型沙沙波尺度与原型相似性最高,满足悬浮相似模型沙的沙波整体偏高、偏长,兼顾起动与悬浮相似的模型沙介于两者之间;不同选沙相似律不影响沙波波高、波长随相对水流强度的变化规律,满足不同相似律的模型沙沙波波高均在相同的相对水流强度达到最大值,波长随相对水流强度增大而增大。说明偏离起动相似越少,沙波相似程度越高。     

多龙矿集区控矿构造信息提取、识别与融合

西藏多龙矿集区近年来发现了大量的铜、金矿床,具有可观的资源潜力而倍受关注。通过对区内地质调查及矿产勘查数据的系统梳理与二次开发,利用基于分形理论的空间分析方法对该区成矿背景、构造格架等方面进行了深入细致的研究与探索。通过主成分分析方法,将水系沉积物地球化学数据中与斑岩铜金成矿相关元素和构造活动指示元素进行融合,并利用S-A(能谱-面积)模型对元素组合异常进行信息挖掘工作。结果表明,与区内构造格架相关的地球化学异常空间分布模式在指示矿化的同时,还对其与区域断裂构造之间的成生关系具有相当程度的指示意义。此外,区内开展的空间定量研究同时表明,S-A(能谱-面积)模型对描述由特定地质作用所造成的异常空间分布模式的自相似性有效,特别是针对地球化学背景模式的空间定量化描述,能更加深刻地刻画区内的构造格架并反映成矿背景。其结果推断了控制区内斑岩成矿系统的网格状断裂体系。此外,数据分析建模过程为在该区开展进一步的多元信息提取与融合提供了思路和借鉴经验,有利于找矿新靶区的发现与圈定。