测绘地理信息

Journal of Geomatics

 

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高端论坛

  • 基于地理国情的生态系统结构时空演变研究

    詹庆明;詹萌;严淑琴;高思航;范域立;

    以青岛市西海岸新区为研究区,构建景观生态系统结构风险指数,评价1992-2017年区域生态系统结构格局;并利用地理加权回归模型分析西海岸新区景观结构与相关建设因素因子的时空演变关系。结果表明:1992-2017年间西海岸新区的城市建设用地、植被和水体3类景观生态系统结构风险呈现不同幅度的波动变化,城市扩张建设造成植被和水体景观结构风险升高,区域生态系统结构安全格局稳定性降低;区域景观结构受到城市建设行为的影响,与1992年主要城市建成区、归一化建筑指数、港口和铁路具有显著的相关关系,敏感因子影响区域逐渐扩大,呈带状分布,并逐渐向东部发达物流港口扩散。

    2020年04期 v.45;No.208 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 2417K]
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技术研究

  • 利用GDAL和OpenCV的海平面上升淹没模拟

    刘帅;李彦究;

    由于全球气候变暖造成海平面上升,致使沿海城市面临将来被海水淹没的威胁。利用GDAL(geospatial data abstraction library)和OpenCV(open source computer vision library)开发了淹没算法和模拟系统,使用GDAL库处理Landsat卫星数据和ASTRE GDEM (advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer global digital elevation model)高程数据,同时OpenCV Mat数据结构作为底层数据结构。系统实现了有源淹没算法及其可视化。该模拟系统可以为海岸城市淹没灾害预警提供有效的支持。

    2020年04期 v.45;No.208 7-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1510K]
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  • 福州市交通违法行为时空特征分析

    杨杰;邬群勇;

    为了对交通违法行为进行分析,以便于交通管理部门采取科学的交通违法治理措施。利用福州市2016年的交通违法信息数据,运用核密度估计、统计分析、可视分析、Gini指数和层次聚类等方法,分析了福州市的交通违法行为的空间分布及时间分布特征。结果表明:在空间上,福州市的交通违法主要集中在二环以内,且沿地铁一号线聚集分布,在三环外交通违法较少;在时间上,交通违法行为的数量表现出周一至周五比双休日多,非节假日比节假日多的规律;而且6种主要交通违法行为在一年中不同月份呈现集中分布特征。

    2020年04期 v.45;No.208 11-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1561K]
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  • 基于GIS的土地督察大数据分析系统研究与实现

    李杰;施建辉;王惠杰;吴悠;

    监督和审查地方政府在土地审批、供应和利用等环节是否存在违规违法行为,是土地督察部门的职责所在。为解决当前土地督察系统疑似问题分析效率低、业务覆盖不全等突出问题,依据《土地督察发现问题分类指引》,以问题为导向构建业务工作流程和大数据批量分析模型,基于自定义算法库,研究开发了土地督察大数据分析系统,实现了土地督察疑似问题快速分析和成果输出。系统在国家土地督察西安局实际应用效果较好,显著提升了土地督察工作效率。

    2020年04期 v.45;No.208 16-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1202K]
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  • 空间约束地址模型及推理匹配方法研究

    朱峰;赵婷婷;刘洋;

    复杂多变的中文地址结构使得在进行地址匹配时存在一定的局限性,影响地址匹配效率。针对该问题,研究了适合空间推理的空间约束地址模型。在分析中文地址的结构特点以及地址描述中存在的问题的基础上,以地址要素间的空间关系为切入点,构建该模型。进行推理匹配时,首先借助空间约束关系进行推理识别;然后,采用深度优先、集合查找的策略,同时正向推理所在城市作为集合查找左边界;最后,逆向推理最小目标地址要素直到获取最优目标地址。以中文地址作为实验数据进行推理匹配的可行性验证。试验结果表明,顾及空间关系的推理匹配方法可以有效解决地址描述的多样性和空间约束不一致性等问题,极大地提高了检索效率和匹配成功率。

    2020年04期 v.45;No.208 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1485K]
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  • 兰州周边地区削山造地遥感监测及生态效应分析

    白建荣;王桂钢;杨腊梅;

    以甘肃省兰州市周边地区为研究区,利用遥感影像数据,通过遥感和地理信息系统空间相结合的技术,提取兰州周边地区削山造地信息和遥感生态指数,研究该地区削山造地时空变化规律及其生态环境效应。遥感监测研究结果表明,兰州周边地区削山造地工程会对生态环境造成破坏,研究成果为兰州削山造地土地资源合理开发利用和生态环境效益评价提供科学研究支撑。

    2020年04期 v.45;No.208 26-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 593K]
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  • 土地审批测绘服务零向导定制技术及应用

    李旺民;贠法长;马德富;黎彬;丁建勋;单路路;

    新时代自然资源统一管理赋予了信息化自然资源测绘新的内涵与需求,服务转型升级也带来了业务规则多变的难题。提出了基于专家规则库的土地审批测绘服务零向导定制策略。通过构建土地审批测绘专家规则模型,搭建基于专家规则库的土地审批测绘平台,用户通过匹配专家规则库中的策略和准则,可以实现零向导业务数据定制服务,无需修改计算模型,仅需维护规则库即可适应管理政策的发展。

    2020年04期 v.45;No.208 29-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 605K]
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  • 基于精细化三维模型的1∶500“房地一体化”测量方法研究

    邱春霞;雷蕾;董乾坤;席敏哲;

    随着倾斜摄影测量技术的不断发展和成熟,利用无人机影像进行快速、高精度三维建模成为可能,并广泛应用于测绘及其他领域。在充分考虑1∶500"房地一体化"测量中遇到的难以获取完整的房屋侧面信息,以及需大量外业调绘完成缩房檐等工作的问题,提出了基于精细化三维模型的1∶500"房地一体化"房屋数据采集方法。并以陕西省宝鸡市千阳县南寨镇某村为试验区,进行房屋数据采集,从效率和精度两方面与传统方法进行对比分析。实验表明,基于精细化三维模型的1∶500"房地一体化"房屋数据采集方法,既可有效提高作业效率,同时又能满足成图精度要求,可作为一种新方法应用于1∶500"房地一体化"测量工作中。

    2020年04期 v.45;No.208 33-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1994K]
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  • 基于近景摄影测量的钱塘江涌潮三维观测技术研究

    徐柳华;郑先伟;唐敏;祝彦敏;

    针对传统钱塘江涌潮观测作业方式,借助近景摄影测量、SFM(structure from motion)等技术手段,开展钱塘江涌潮三维观测,利用立体相机采集钱塘江涌潮影像数据,基于相机标定、影像匹配、后期解算方式等作业环节获取瞬时波浪三维形态,提取钱塘江涌潮高度、潮型线等数据。并在钱塘江岸多个站点搭建起了功能完善的钱塘江涌潮三维摄影测量系统,针对钱塘江涌潮开展常态化监测,为钱塘江涌潮的科学分析提供了重要的基础性数据资料。

    2020年04期 v.45;No.208 37-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1397K]
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  • 倾斜摄影测量与BIM三维建模集成技术的研究与应用

    罗瑶;莫文波;颜紫科;

    无人机倾斜摄影测量是近年来测绘领域兴起的一项新技术,其数据成果已广泛应用于测绘工程、城市规划、建筑设计等领域。利用无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)倾斜摄影技术获取测区的影像数据和定位定向(position and orientation system,POS)数据建立三维模型数据,以及利用建筑信息建模(building information modeling,BIM)技术创建建筑精细模型,再选用Skyline软件(Terra-IT公司旗下的三维可视化软件)平台实现对两种三维模型的数据融合,并分析模型融合前后的各自特点及应用。为验证研究结果的可行性,结合项目工程实例完成相应的技术论证,以期为相关工程设计行业,提供宝贵的技术经验借鉴。

    2020年04期 v.45;No.208 40-45+126页 [查看摘要][在线阅读][下载 4769K]
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  • 面向古建筑的倾斜摄影与精细化建模

    韩士伟;李一挥;

    针对单栋古建筑范围小、场景复杂、影像拍摄困难、建模精细度要求较高等特点,利用大疆精灵无人机及其二次开发技术,提出和实现了一种定点环绕多层、多角度倾斜摄影方法。利用该方法对武汉大学老图书馆进行拍摄,并采用商业化软件ContextCapture与SVSModeler进行Mesh实景三维自动重建和半自动单体化精细建模,通过对比分析,验证了拍摄方法的有效性以及两种建模技术的优越性。

    2020年04期 v.45;No.208 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 2582K]
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  • 北斗三号实时轨道改正数生成及服务性能分析

    王乐;解世超;黄观文;燕兴元;邵搏;

    随着用户对高精度实时定位需求的提高,实时轨道已逐渐成为北斗系统应用服务的关键。为对北斗三号卫星实时轨道改正数生成和服务性能进行系统研究和分析,进而为系统服务和用户应用提供参考和依据,设计了实时精密定轨策略,提出了实时轨道改正数生成和恢复算法,统计分析了状态空间表示(state space representation, SSR)信息在有效期内的精度损失,研究讨论了SSR信息的有效服务时长。实验结果表明,北斗三号卫星实时轨道平均精度约为112 mm,生成的30 s更新频率的SSR信息在一个有效期的最大精度损失约为11 mm,在有效期之后25个历元(12.5 min)的平均精度损失超过0.5 m,不再具有使用价值。

    2020年04期 v.45;No.208 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 2042K]
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  • 不同截止高度角下BDS/GPS/GLONASS/Galileo多模组合SPP性能分析

    李金华;布金伟;左小清;

    针对单系统在遮挡环境下可见卫星数较少、历元利用率低、定位稳定性、定位可靠性和定位精度较差的问题,首先,利用间接平差法对BDS/GPS/GLONASS/Galileo组合观测方程进行求解;然后,运用最小二乘法原理求解待估参数,最终解算出测站点坐标。采用MGEX站部分测站的数据对不同截止高度角下(7°、15°、20°、30°、40°、45°)不同模式GPS、GPS+Galileo、GPS+GLONASS、BDS+GLONASS+Galileo、GPS+BDS、GPS+GLONASS+BDS、GPS+GLONASS+BDS+Galileo的单点定位(single point positioning,SPP)进行解算和数据处理。结果表明,在截止高度角为45°时,点位离散程度变差,但相比其他模式特别是GPS单系统,GPS+GLONASS+BDS+Galileo组合稳定性和可靠性都较好;GPS单系统历元利用率较低,全天不足1/3,然而GPS+BDS、GPS+GLONASS+BDS、GPS+GLONASS+BDS+Galileo组合历元仍然全天可用,GPS部分历元精度优于GPS+GLONASS+BDS和GPS+GLONASS+BDS+Galileo组合,但整体定位性能较差。GRCE组合在全天历元可用和实现单点定位前提下,整体定位性能优于其他模式。

    2020年04期 v.45;No.208 57-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 2832K]
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  • GPS/GLONASS/BDS/Galileo动态精密单点定位精度及收敛时间分析

    王利华;周定杰;刘鸿飞;苏国田;宗云婷;陈世杰;

    全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)迅猛发展,在轨卫星数量不断增多,多系统轨道和钟差产品精度也在逐步提高,使得多模GNSS联合精密单点定位(precise point position,PPP)成为可能。分析了多模GNSS联合动态PPP精度及性能,给出了多模GNSS联合PPP算法;基于MGEX(Multi-GNSS Experiment)网数据,分析了多GNSS联合动态PPP在定位精度、收敛时间等方面的表现以及截止高度角对其产生的影响。实验结果表明,与GPS(global positioning system)单系统PPP相比,4系统联合动态PPP在精度及收敛速度上具有明显改善,E、N、U方向定位精度分别由1.24 cm、0.97 cm、3.59 cm提高到0.78 cm、0.77 cm、2.48 cm,收敛时间由22.7 min缩短为9.8 min。截止高度角的增加对单系统动态PPP性能影响很大,而多系统却保持了良好的稳定性。

    2020年04期 v.45;No.208 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 5975K]
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  • 基于MATLAB-GUI的GNSS基准站网坐标序列数据处理软件

    嵇昆浦;

    基于MATLAB及图形用户界面(graphical user interface,GUI)平台,开发了全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)基准站网坐标序列数据处理软件,并用苏州CORS (continuously operating reference stations)网实测数据验证软件的可行性。软件的主要功能模块包括输入输出模块、图形用户界面控制模块、数据预处理模块、时频分析模块和实用工具模块,各模块之间相互独立又包含联系。软件界面良好,操作方便,功能丰富,为GNSS基准站坐标序列的数据处理和信号提取提供了强有力的工具。

    2020年04期 v.45;No.208 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2575K]
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  • 区域似大地水准面再精化精度影响因素分析

    安艳辉;

    介绍区域似大地水准面再精化方法,以江苏省域内不同精度的重力似大地水准面及试验区全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)/水准数据为例,计算分析了GNSS/水准点数、初始重力似大地水准面精度和内插拟合方法对再精化水准面的影响。结果表明,初始重力似大地水准面精度优于10 cm时,其再精化水准面结果精度与初始重力水准面精度关系不大,但其离散程度和初始重力水准面精度相关;平面/二次拟合与反距离平方加权内插结合使用效果更优,三次拟合与Shepard内插结合使用效果最优。结论对今后区域似大地水准面再精化工作中方案的选择、成本的节约等方面有一定的指导意义。

    2020年04期 v.45;No.208 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 248K]
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  • 顾及地形起伏的H模型在中国西部地区的适用性分析

    陈香萍;姚茂华;杨翼飞;

    利用积分法计算的大气水汽转换系数作为参考值,根据中国西部地区43个无线电探空站2013—2017年的实测数据建立H模型,将整个西部地区分别按照测站的纬度与海拔划分为3个区域,建立相应的区域模型,与Emardson模型作对比,研究H模型在不同纬度与不同海拔地区的适用性;通过逐年增加测站实测数据建立H模型,分析H模型在时间上的适用性。研究表明:①H模型在低纬地区的适用性较好,建立相应的区域模型,可提高模型的精度;②H模型在2 000~4 000 m高海拔地区具有较高的精度;③逐年增加测站实测数据建立相应的H模型,模型的精度无明显变化。

    2020年04期 v.45;No.208 79-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 2579K]
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  • 局部均值分解在变形监测中的应用研究

    吴开岩;李俊斌;陈传华;代青明;

    经验模态分解已在变形监测中得到充分应用,为了研究新的时频分解方法局部均值分解(local mean decomposition, LMD)在变形监测中的可行性和有效性,将经验模态分解与局部均值分解进行了对比分析。在仿真实验中,对比分析了两种方法的频域降噪效果以及多尺度信息提取能力;在实测数据分析中,对比了两种方法在改正全球卫星定位系统(global positioning system,GPS)多路径效应以及变形预报中的能力。结果表明:两种方法均是自适应分解方法,但经验模态分解中的端点效应较为严重;局部均值分解方法能够应用于改正GPS多路径效应与变形预报中。

    2020年04期 v.45;No.208 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1791K]
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  • 一种基于点云数据快速生成建筑物断面图的方法

    田朋举;梅文胜;花向红;于安斌;

    提出了一种基于点云数据快速生成建筑物断面图的方法,首先利用设计的裁剪面对建筑物断面进行截取,得到该断面的边缘点云数据,形成断面边缘点云的二维平面数据;通过改进的Hough变换算法提取出共线点云,并对共线点云进行去噪、分割;采用选权迭代法拟合提取出的线状点云数据,找出各条线段端点,进而对端点进行连线绘制断面图。编程实现了基于点云数据快速生成建筑物断面图的算法,通过工程实例验证了该方法的可靠性和实用性。

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  • 顾及空间信息与全卷积神经网络的高分辨率遥感影像分类方法

    刘倩;陈时雨;蔡杨;王明威;

    针对高空间分辨率遥感影像分类中存在的特征选择困难和空间信息缺乏等问题,提出一种顾及空间信息与全卷积神经网络(fully convolutional network,FCN)的高分辨率遥感影像分类方法。该方法综合利用遥感影像的光谱信息与高程信息,首先,使用改进的全卷积神经网络逐层学习得到从底层到高层的特征映射;然后,利用Softmax分类器获得分类概率图;最后,将分类概率图和待分类影像同时输入条件随机场以强化空间信息约束,得到最终的分类结果。实验表明,该方法能有效提升高分辨率遥感影像的分类精度,减少分类噪声,在主观视觉效果和客观定量指标上均优于全卷积神经网络方法以及K近邻和支持向量机等传统分类方法,同时证明了数字表面模型用于高分辨率遥感影像分类的优势。

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  • 机载LiDAR数据辅助的高景一号卫星影像自动镶嵌方法

    雷丽珍;林超;万一;

    提出一种机载激光雷达(light detecting and ranging,LiDAR)数据辅助的高景一号卫星影像自动镶嵌方法。从LiDAR点云中提取数字高程模型和数字表面模型数据,从而得到地物顶面高度数据,并在构造代价函数时考虑地物高度和同一位置的重叠影像相似度等因素,通过动态规划求解镶嵌起点和终点之间的最小代价路径得到镶嵌线。4组高景一号像对的实验结果表明,相对于传统方法,提出的机载LiDAR数据辅助方法可以显著减少镶嵌线穿过房屋等障碍地物的情况。

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  • 最小化最大边权的正射影像镶嵌线自动搜索

    宫思伟;陈时雨;蔡杨;

    提出一种最小化最大边权的正射影像镶嵌线自动搜索方法。首先,利用半全局约束立体匹配计算左右影像的视差图,将视差图和差值影像叠加生成差异影像并视其为带权无向图;然后,基于Bottleneck模型采用最小化最大边权算法搜索最佳镶嵌线,并利用分块策略进一步优化以提高运行效率。实验表明,算法能有效避开影像上几何差异或色度差异大的区域,得到满足应用需求的镶嵌结果。

    2020年04期 v.45;No.208 104-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 2231K]
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  • 无锡市城市不透水面扩张特征及其水环境效应

    蔡文婷;赵书河;刘小煜;彭凡晨;王亚梅;

    以无锡市为研究区,分析了1988-2016年无锡市不透水面扩张特征,并利用重力学模型分析了不透水面扩张对太湖水环境的影响。结果表明,无锡市不透水面呈显著上升趋势。不透水面比率由1988年的4.1%上升至2016年的32.3%。不透水表面空间影响力与太湖水质呈显著的相关性,水体总氮、硅含量与不透水面的空间影响力G相关性最好,相关系数分别为0.929和0.857。叶绿素a浓度、高锰酸钾指数、水温以及2004年前的总磷与无机磷含量与G的相关系数均大于0.6。可见,城市不透水面扩张对周边水体有较大的影响。

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  • 红绿色盲色弱人群的地图色彩印象研究

    骆小龙;陈玲;

    以红绿色盲色弱者为研究对象,以韩国I.R.I(Image Research Institute Inc.)色彩研究所的研究成果为基础,设计了单色色彩印象实验、配色组色彩印象实验、配色组色调调整实验,运用统计软件对结果进行验证分析。同时,以《西安市交通旅游图》为地图样本,根据红绿色色盲色弱者的视觉特征,结合地图表达的相关理论,以基于色调的配色方法来设计红绿色盲色弱者眼中具有一定古典的色彩印象的地图,为制作红绿色盲色弱人群使用的地图提供了有效的参考。

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  • 采用自由设站极坐标法的大型同心异径圆周长测量

    孙阳明;

    在大尺寸工业测量中,对同心异径圆的周长测量,提出了一种基于全站仪自由设站的极坐标测量法,测量圆周上的特征点,用最小二乘法计算圆心,讨论了特征点密度、极径补偿,根据分段弧长计算圆周总长,钢板热膨胀系数对圆周长影响以及仪器精度等问题。通过工程实例,表明该方法具有测量计算简便、可操作性强、易于程序实现和精度高等特点。

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