2026年04期
高端论坛
武汉市夜间城市活力时空演变特征及影响因素研究
詹庆明;韩钰;在振兴夜间经济、扩大内需，建设夜间文旅消费集聚区的背景下，探究夜间城市活力时空演变特征及其影响因素具有十分重要的意义。本文基于百度热力图和大众点评POI(point of interest)数据，对2019—2023年武汉市主城区夜间城市活力进行测度和分析，并利用探索性回归模型构建影响因素指标体系，通过时空地理加权回归模型探究显著影响因素与作用机制，最终结合16个省级以上夜间文旅消费集聚区进行类型划分。研究表明：(1)2019—2023年武汉市主城区夜间城市活力呈先升高后降低再回升的趋势，整体呈现政策驱动增长—再次冲击调整—部分缓慢复苏的阶段性特征；(2)居住用地面积占比、公共管理与公共服务用地面积占比、用地混合度、容积率对夜间城市活力的影响最为显著；(3)16个省级以上夜间文旅消费集聚区可以划分高韧性核心消费区、高波动综合消费区、较稳定次级消费区、以功能导向消费区4类。
技术研究
2000—2022年郑州都市圈土地利用碳排放时空演变与影响因素
王冬梅;董晓燕;吴世锐;杨家辉;王甜;黄涛;齐子豪;本文利用郑州都市圈2000—2022年遥感影像提取各类土地利用数据，结合能源消费数据和人口数量，构建土地利用净碳排放模型，并对2000—2022年6期土地利用碳排放进行定量分析。结果表明：(1)郑州都市圈土地利用类型发生了显著的变化，建设用地不断扩张，耕地虽持续缩减但仍占主导地位，林地略有减少，草地经历先减后增的变化，而水域和未利用地面积基本保持稳定；(2)净碳排放量逐年增加，增速迅猛，且主要集中在郑州市以及工业化水平较高的平顶山和洛阳，非工业城市碳排放相对较低；(3)2000—2005年碳排放与经济增长呈增长连结状态，2015—2020年为强脱钩，其余时期则表现为弱脱钩；(4)人均GDP和建设用地面积推动碳排放量增长，而能源消耗强度和人均密度则对碳排放具有抑制作用。因此，针对不同城市的经济实力和产业结构特点，应制定差异化的碳减排政策。
基于POI大数据的桂林市旅游景点空间格局及其影响因素研究
冯榆晓;何文;王金叶;刘丹;姚月锋;作为旅游发展的核心要素，旅游景点的空间格局是旅游科学研究和实践的重点问题。本研究基于桂林市旅游景点的兴趣点（point of interest,POI）数据，运用GIS空间分析法探究景点空间分布特征，并结合普通最小二乘法（ordinary least squares,OLS）和地理探测器模型分析其影响因素，旨在为旅游发展的空间优化提供理论依据。研究表明：(1)旅游景点的空间分布呈现明显的集聚性与非均衡性，且中、南部地区景点密度显著高于北部，具有“两超多强”态势；(2)旅游景点间存在较强的空间自相关性，但区域间关联性差异明显，整体呈现出“两中心高度集聚，其他区域零散分布”的空间特点；(3)旅游景点的空间差异受多种因素综合影响，其中河流密度具有最强的解释力，路网密度、GDP以及植被覆盖度次之，而年均降雨量影响力较弱；(4)桂林市未来旅游发展构建“一核引领，多轴联动”空间格局具有极强的资源和市场需要支撑。
校园数字孪生三维可视化数据生产关键技术研究
罗珺宝;伍岳;蔡艺茂;刘安琪;随着大数据、数字孪生、物联网等新兴技术的发展，校园场景模拟技术的迭代演进呈现“虚实结合、智能化”的趋势。本文采用倾斜摄影测量数据与即时定位与地图构建（simultaneous localization and mapping,SLAM）激光点云融合建模，基于数字孪生技术搭建三维可视化平台来实现校园发展的数字化推演。为满足建模的精细化要求，通过QEMICP(quadric error metrics-iterative closest point)算法实现点云数据轻量化与分步精确配准加强点云精度，结合局部曲率分析与自适应密度阈值的去冗余算法实现点云二次轻量化，完成两种点云的融合。将融合后的模型结合UE5(unreal engine 5)引擎，利用其跨平台兼容协同和多源数据集成渲染能力，构建一个校园数字孪生管理平台。实验结果表明，本文点云数据处理流程与现有方法相比提升模型精度的同时消除多源点云冗余，加快模型在UE5中的运行效率，为校园数字孪生平台提供关键技术支撑。
镇江市城市国土空间监测成果分析及应用研究
张大骞;刘善磊;本文基于2024年度镇江市城市国土空间监测工作，提出了一种“边监测、边应用、边优化”的全新工作流程，详细阐述了数据收集、处理及指标映射的方法。从专题划分、支撑评估、应用实施等方面全面评估了现有监测指标对城市国土空间规划的支撑效能。研究表明，监测成果能够有效支撑镇江城区城镇空间优化、中心城区布局调整、综合交通体系构建以及要素支撑体系完善等规划专题的分析与评估。同时针对现有监测指标在服务国土空间规划实施监督方面存在的不足，提出了15条改进优化建议。最后，通过在山体管控、大运河沿线建筑高度合规性评估及高层建筑簇群化布局分析等方面的具体应用实践，验证了监测成果对于推动城市高质量发展的作用。
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01
轻量化低成本多载荷无人机移动测量系统设计与实现
曾浩炜;傅梦麒;李世明;胡翰;王琦;多载荷无人机通过多传感器协同采集多类型地理数据，具备显著的高效性和广泛的适用性，然而现有商业化系统成本高，严重制约了其在低空遥感领域的规模化应用。针对此问题，本文提出并实现了一套轻量化、低成本、多载荷协同的无人机移动测量系统。该系统集成消费级的光学相机、激光雷达、惯性测量单元、定位模块和机载电脑，通过自研PCB电路板、3D打印挂载结构实现传感器间的时间同步与稳定集成，开发基于ROS框架的软件驱动实现多源数据的实时处理与整合发布，整体设备成本约3万元。实验结果表明，本文设计的系统在单次航飞任务中成功获取了高密度点云、厘米级定位数据及高分辨率影像，并且支持实时数据处理，实时点云建模结果和大疆禅思L1后处理结果基本一致，验证了该系统的经济性、实用性和可靠性。
基于多源特征联合提取的采煤沉陷区水深反演
王宏宇;徐良骥;刘潇鹏;曹宗友;陈道位;针对采煤沉陷水域水深反演中，常规光谱特征信息量不足，而过度扩展光谱特征又易引发过拟合的问题，提出了一种多源特征联合提取的采煤沉陷水域水深反演方法，通过光谱多类型特征构建、PCA降维、地理特征融合构建多种水深反演模型，系统比较各模型精度。结果表明，PCA-CatBoost模型精度最高，均方根误差为0.38 m、决定系数为87%。降维后特征矩阵条件数由无穷大降低至1.00，达到理论最优值。SHAP可解释性分析揭示降维后光谱主成分对水深预测贡献最大，其次为离岸距离与地理位置，证明了地理信息在刻画沉陷水域复杂边界中的关键作用。通过融合优化后的光谱特征与地理信息，弥补了信息量不足的问题，同时保证了模型精度。
空间重构视角下泉州市“三区空间”演化特征及其动因探析
张洪升;基于1985—2020年全球30 m分辨率地表覆盖动态监测数据（GLC＿FCS30），将土地覆盖整合为农业、城镇、生态“三区空间”，综合运用转移矩阵、景观格局指数、标准差椭圆与地理探测器等方法，从空间重构视角多尺度揭示泉州市“三区空间”演化特征及驱动机制。结果表明：(1)城镇空间快速扩张，农业空间持续收缩，生态空间总体稳定；(2)沿海村级工业兴起引发建设用地无序蔓延，导致空间破碎化加剧，2010年后格局趋于优化；(3)空间转换呈现显著分异：农业转城镇集中于沿海，农业-生态互转主要分布于西北山区；(4)自然、区位与社会经济因子共同驱动“农转城”；高程、坡度显著影响“农转生态”，其中社会经济解释力更强；区位交通对“生态转农”影响突出；城市活力与历史文脉在“生态转城”中解释力较强。
基于场景地图辅助的UWB/IMU室内融合定位算法
徐江涛;孙云晓;郭雅娟;朱道华;王强;鲍峤;实现准确可靠的室内复杂环境定位对于电力巡检具有重要意义和工程价值，然而针对室内场景卫星拒止、UWB基站布设受限、NLOS误差显著等问题，单一UWB或IMU难以实现稳定高精度导航。为解决UWB多径效应、NLOS误差与构型不佳导致的定位精度下降，本文提出一种场景地图辅助的IMU/UWB融合定位算法。该方法以三维概率占据栅格地图为先验场景约束，采用八叉树结构实现地图轻量化存储；结合射线追踪与栅格地图对NLOS信号路径建模抗差，提升弱观测条件下UWB量测利用率；构建基于贝叶斯网络的UWB/IMU紧组合因子图优化框架，实现位姿联合最优估计。室内LOS与NLOS场景实验表明，所提算法在狭长空间与复杂遮挡环境下的精度与鲁棒性显著优于纯UWB及传统UWB-IMU紧组合算法，全局绝对轨迹均方根误差较纯UWB降低约29%，关键遮挡区域精度提升约65%，可有效抑制NLOS误差影响，满足复杂室内环境高精度、连续可靠定位需求。
复杂环境下基于多层感知机的GNSS模糊度固定检验方法
胡倩瑶;刘万科;刘颖;全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）应用日益广泛，应用场景逐步转向复杂环境。其中，整数模糊度的快速可靠固定是实现GNSS高精度定位的关键。然而，城市复杂环境下多路径和非视距效应显著，观测模型强度弱，当前主流模糊度检验方法性能下降，无法满足高精度定位需求。因此，本文提出了一种复杂环境下基于多层感知机的GNSS模糊度固定检验方法，在挖掘多维度固定解正确性判别特征的基础上，基于大规模、跨场景的实测车载数据集，构建了轻量化二分类模型，实现了复杂环境下快速可靠的模糊度固定。实测结果表明，所提方法在独立测试集上的分类准确率达98.5%，模糊度正确固定率达81.5%，较主流的R-ratio检验和基于固定失败率的比率检验提高约18%～55%；此外，所提方法单历元模糊度解算耗时仅6.49 ms，明显优于对比方法（>20 ms）。综上，本文所提方法有效解决了城市复杂环境模糊度快速可靠固定难题，为GNSS实时高精度定位技术在新兴领域的规模化应用提供了重要参考和技术支撑。
基于POI数据的城市功能区定量识别及其可视化
池娇;焦利民;董婷;谷岩岩;马雅兰;城市地区的电子地图兴趣点(POI)主要包括城市内具有标志性作用的实体建筑物,并描述这些实体建筑物的空间和属性信息。对POI数据重分类,定量识别出城市单一功能区及混合功能区,选定基本颜色表示单一功能区,借鉴RGB颜色加色法对城市混合功能区进行可视化。经与城市总体规划图对比分析,结果表明,城市功能区识别结果更为细致准确。
利用POI数据的武汉城市功能区划分与识别
康雨豪;王玥瑶;夏竹君;池娇;焦利民;魏智威;随着网络空间的发展,大量城市空间POI(point of interest)数据点的分布模式、分布密度在基础设施规划、城市空间分析中具有重要参考意义,为研究城市功能区识别和划分提供了新的视角。采用电子地图POI数据,以武汉市核心城区(三环以内)为研究对象,将POI点数据根据城市功能区分类体系进行定量化处理,获取POI点密度分数,在此基础上对城市道路网划分得到的分区基本单元进行POI数据点密度分数计算,通过对各街区POI数据点密度之间进行量化分析,实现了武汉市核心城区功能区的划分和识别。将实验结果与武汉市现有城市用地地图进行对比,证明该方法现实可行。本方法基于POI点数据和定量分析,能够较快速地进行城市空间结构分析,对城市地理空间规划具有一定的理论和实践价值。
WebGIS实现技术及发展研究
彭明军,李宗华,杨存吉通过对 Web GIS的实现原理和方法的论述 ,对目前较流行的Web GIS软件进行了比较分析 ,对 Web GIS中的超图和 Web GIS与空间数据库的集成等最新进展和发展趋势作了介绍。
改进Harris算子用于点特征的精确定位
谢东海,詹总谦,江万寿Harris算子是在计算机视觉领域使用非常广泛的点特征提取算子 ,它算法简单 ,而且稳定 ,但缺憾是其定位精度只能达到一个像素。参考摄影测量中F¨orstner算子精确定位的思想 ,改进Harris算子 ,使其可以定位到子像素。实验证明 ,该方法在点特征的提取和精确定位方面都达到了较好的效果。
基于POI数据的城市功能区定量识别及其可视化
池娇;焦利民;董婷;谷岩岩;马雅兰;城市地区的电子地图兴趣点(POI)主要包括城市内具有标志性作用的实体建筑物,并描述这些实体建筑物的空间和属性信息。对POI数据重分类,定量识别出城市单一功能区及混合功能区,选定基本颜色表示单一功能区,借鉴RGB颜色加色法对城市混合功能区进行可视化。经与城市总体规划图对比分析,结果表明,城市功能区识别结果更为细致准确。
利用POI数据的武汉城市功能区划分与识别
康雨豪;王玥瑶;夏竹君;池娇;焦利民;魏智威;随着网络空间的发展,大量城市空间POI(point of interest)数据点的分布模式、分布密度在基础设施规划、城市空间分析中具有重要参考意义,为研究城市功能区识别和划分提供了新的视角。采用电子地图POI数据,以武汉市核心城区(三环以内)为研究对象,将POI点数据根据城市功能区分类体系进行定量化处理,获取POI点密度分数,在此基础上对城市道路网划分得到的分区基本单元进行POI数据点密度分数计算,通过对各街区POI数据点密度之间进行量化分析,实现了武汉市核心城区功能区的划分和识别。将实验结果与武汉市现有城市用地地图进行对比,证明该方法现实可行。本方法基于POI点数据和定量分析,能够较快速地进行城市空间结构分析,对城市地理空间规划具有一定的理论和实践价值。
武汉市近20年土地利用/覆被变化遥感监测与分析
童威;郎丰铠;为探究武汉市土地利用时空变化特征,基于Landsat遥感影像数据,从土地利用动态度、土地利用状态指数两个方面分析了武汉市2000—2019年的土地利用时空变化格局。结果表明:(1)武汉市水域面积直线下降,下降速度较稳定,平均年缩减率为1.76%;而建设用地面积逐年增加,由市中心向四周呈"辐射式"扩张,增速逐渐减缓;(2)耕地和林地的状态指数均表现为先增后减的趋势,都在2005—2010年达到峰值0.4左右;建设用地和水域的状态指数变化整体比较稳定,分别在0.2、-0.2处波动变化,这表明建设用地呈扩张的趋势,而水域则呈缩减的趋势。
海洋测绘技术发展现状
赵建虎;陆振波;王爱学;简要介绍了海洋测绘的定义及内涵,从海洋大地测量、海洋导航定位、水深及水下和海岸带地形测量、海洋遥感、海洋水文测量、海底底质探测、海洋工程测量、电子海图和海洋地理信息系统9个方面介绍了海洋测绘技术的发展现状,认为海洋测绘技术正呈现出立体、高精度、高分辨率、高效的信息获取、处理和应用的态势。
基于夜光遥感的山东省城市时空格局演化分析
丛康林;董超;薄鑫宇;韩佳坤;基于1993年、1998年、2003年、2008年、2013年由美国军事气象卫星计划/线性扫描系统(defense meteorological satellite program/operational linescan system,DMSP/OLS)获取的山东省夜间灯光数据,结合山东省社会经济统计数据,采用夜间灯光强度、城市扩张速度和区域发展指数,从夜光辐射遥感数据的视角分析了山东省二十年的城市时空分布规律和扩展模式。研究结果表明了夜光数据与城市区域发展指数的强相关性,揭示了山东省城市时空格局的演化过程。
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