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智能驾驶高精地图发展与展望

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第4期49卷 491-505,F0002页

作者：李必军郭圆周剑唐有辰董全华李治江武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 北京大学地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所北京100871 武汉大学图像传播与印刷包装研究中心湖北武汉430079 武汉大学信息管理学院湖北武汉430079

高精地图的发展在智能交通的推进中发挥着关键作用,是打造智能汽车与智慧城市“数据大脑”的基石,同时可推动智慧物流网络与交通安全风险监测网络的发展。从地图信息传输模型的角度出发,对已有的高精地图模型进行了分析,提出基于地图认... 详细信息

高精地图的发展在智能交通的推进中发挥着关键作用,是打造智能汽车与智慧城市“数据大脑”的基石,同时可推动智慧物流网络与交通安全风险监测网络的发展。从地图信息传输模型的角度出发,对已有的高精地图模型进行了分析,提出基于地图认知机理构建高精地图的思路,并对国内外高精地图格式标准进行了对比,提出了中国智能驾驶高精地图在标准编制时应遵循的原则。同时,从地图采集、处理与审核等维度展开,分析了当前高精地图生产与更新的关键技术,并通过车辆的规划与感知等应用实例,对高精地图的应用现状进行了分析。中国高精地图发展面临着模型复杂、生产更新能力难以满足发展需要、地理信息安全风险以及应用深度不足等挑战。针对以上挑战,所提出的基于认知模型建立高精地图闭环架构的思路,强调了保障数据安全、推动智能审图的重要性,指出了高精地图的广泛应用前景。

关键词：高精地图认知地图智能驾驶人工智能

粤港澳大湾区大气PM_(2.5)浓度的遥感估算模型

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环境科学 2024年第1期45卷 8-22页

作者：代园园龚绍琦张存杰闵爱莲王海君南京信息工程大学遥感与测绘工程学院南京210044 国家气候中心北京100081

PM_(2.5)对大气环境和人类健康危害极大,及时准确地掌握高时空分辨率的PM_(2.5)浓度对空气污染防治起着重要作用.基于粤港澳大湾区2015~2020年多角度大气校正算法(MAIAC)1 km AOD产品、ERA5气象资料和站点污染物浓度(CO、O_(3)、NO_(2)... 详细信息

PM_(2.5)对大气环境和人类健康危害极大,及时准确地掌握高时空分辨率的PM_(2.5)浓度对空气污染防治起着重要作用.基于粤港澳大湾区2015~2020年多角度大气校正算法(MAIAC)1 km AOD产品、ERA5气象资料和站点污染物浓度(CO、O_(3)、NO_(2)、SO_(2)、PM10和PM_(2.5)),分别建立了估算PM_(2.5)浓度的时空地理加权模型(GTWR)、BP神经网络模型(BPNN)、支持向量机回归模型(SVR)和随机森林模型(RF).结果表明,RF模型的估算能力优于BPNN、SVR和GTWR模型,BPNN、SVR、GTWR和RF模型的相关系数依次为0.922、0.920、0.934和0.981,均方根误差(RMSE)分别为7.192、7.101、6.385和3.670μg·m^(-3),平均绝对误差(MAE)分别为5.482、5.450、4.849和2.323μg·m^(-3);RF模型在季节PM_(2.5)的预测中以冬季效果最佳、夏季次之、春季和秋季再次,预测值与实测值的相关系数在0.976以上;RF模型可用于大湾区PM_(2.5)浓度的预测分析研究.在时间上,大湾区各市2021年逐日ρ(PM_(2.5))呈“先减后增”的变化趋势,最高值在65.550~112.780μg·m^(-3),最低值介于5.000~7.899μg·m^(-3);月均浓度变化呈“U”型分布,1月开始降低至6月达到谷值后逐渐升高;季节上表现为冬季浓度最高、夏季最低、春秋季节过渡的特点;大湾区年均ρ(PM_(2.5))为28.868μg·m^(-3),低于年均二级浓度限值.空间上,2021年PM_(2.5)呈“西北-东南”递减的特征,高污染区域聚集在大湾区的中部,以佛山为代表;低浓度区主要分布在惠州东部、港澳和珠海等沿海地区;不同季节PM_(2.5)浓度在空间分布上也表现出异质性和区域性.RF模型估算了高精度PM_(2.5)浓度,为大湾区PM_(2.5)污染相关的健康风险评估提供了科学依据.

关键词：粤港澳大湾区 MAIAC AOD PM_(2.5) 时空地理加权模型(GTWR) BP神经网络模型(BPNN) 支持向量机回归模型(SVR) 随机森林模型(RF)

顾及存量更新与增量发展不均速率的城市空间增长模拟研究

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地球信息科学学报 2024年第8期26卷 1858-1879页

作者：朱杰朱梦瑶宋书颖丁远陈丽朱学明孙毅中南京林业大学土木工程学院南京210037 南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023 河海大学地理与遥感学院南京210098 常州市新北自然资源和规划技术保障中心常州213022

我国大多数城市正处于从增量规划向存量规划转型的过渡阶段,存量规划的实施仍需以增量规划为基础,二者之间相辅相成、协同发展。值此转型阶段,新的国土空间规划体系强调了规划的层级传导,从宏观到微观,渐近式地引导和约束着城市的发展... 详细信息

我国大多数城市正处于从增量规划向存量规划转型的过渡阶段,存量规划的实施仍需以增量规划为基础,二者之间相辅相成、协同发展。值此转型阶段,新的国土空间规划体系强调了规划的层级传导,从宏观到微观,渐近式地引导和约束着城市的发展方向。本文依据存量更新与增量发展的时空增减更替变化规律,分别进行参数控制以实现二者指标的调整和面积分配,将其纳入到多层次矢量元胞自动机(Vector Cellular Automata,VCA)模型中,以此实现顾及“存量更新-增量发展”的城市空间增长多层次矢量CA模拟,并将其应用于存量规划背景下的江阴市2027年多情景用地增长预测与分析。研究结论如下:(1)多层次VCA通过不同层次间驱动力自上而下差异性分解与自下而上协同性传递的方式,既完成了上层管控的指标落实,又实现了用地模拟的精细化控制;(2)多层次VCA给予不同片区差异化的速度参数,充分顾及到了驱动因子与用地分布的空间异质性,其整体FoM达到了24.6%,精度相比单层次VCA高2.5%;局部细节特征上,多层次VCA对不同用地类型的错分情况以及对水域等禁建区的侵占情况要比单层次的模拟结果少,且对条状地块的模拟效果更好;(3)在“底线管控-分层管控-指标管控”层次约束下,随着存量更新速度的提高,不同情景下预测的新增建设用地的扩张情况均保持在规划控制的范围之内,且集中在澄西、澄南和澄东南3个片区,这与规划划定的增长边界和用地布局结构相吻合;(4)不同情景下存量用地更新方向以工业用地为主导,乡村建设用地次之,情景二中(d)和(e)的模拟结果中,工业更新趋于饱和,整体实现均衡增长,可作为未来江阴市用地格局发展的主要参考。

关键词：存量规划用地分配多层次矢量CA模型城市空间增长模拟多情景预测

基于多源遥感数据的鄱阳湖流域综合干旱时空变化特征研究

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长江流域资源与环境 2024年第1期33卷 214-227页

作者：袁燕萍叶许春刘婷婷李相虎西南大学地理科学学院重庆400715 中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008

基于2000~2020年鄱阳湖流域气象站点资料和多源遥感数据,综合考虑大气-植被-土壤作用及其内部互馈机制,采用多元线性回归法构建了适用于鄱阳湖流域的综合遥感干旱监测模型;通过Sen趋势法、重心迁移模型等方法研究揭示了鄱阳湖流域干旱... 详细信息

基于2000~2020年鄱阳湖流域气象站点资料和多源遥感数据,综合考虑大气-植被-土壤作用及其内部互馈机制,采用多元线性回归法构建了适用于鄱阳湖流域的综合遥感干旱监测模型;通过Sen趋势法、重心迁移模型等方法研究揭示了鄱阳湖流域干旱时空变化特征;在此基础上,基于土地利用数据和夜间灯光数据构建人为活动压力指数,量化分析了鄱阳湖流域人类活动强度及其对干旱格局的影响。研究得出:(1)利用传统干旱指数和统计年鉴中的旱灾成灾面积、受灾面积对模型的适用性进行评价,结果表明模型能够综合反映出农业干旱情况和气象干旱程度的复合信息,准确量化监测区域实际旱情。(2)鄱阳湖流域具有干旱频率南高北低、西部旱情较东部严重、干旱影响范围波及广、全流域性干旱发生频率高等特征;流域整体表现出冬春干旱化、夏秋湿润化的态势。(3)鄱阳湖流域人类活动对干旱的影响呈现出明显的南北分异特点。研究时段内流域人为活动压力指数普遍上升,北部人为活动压力显著高于南部;流域北部稳步推进生态保护和绿色发展战略,人类活动效应对干旱程度起到一定的抑制作用;南部区域社会经济发展粗放并对环境造成破坏,间接加剧了区域干旱。研究结果对于深入认识鄱阳湖流域干旱时空演变特征和增强区域防旱抗旱能力具有很好的理论和实用价值。

关键词：多源遥感数据农业干旱综合干旱监测模型人为活动压力鄱阳湖流域

基于三维全参数反演的煤矿采空区形变提取方法研究

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煤炭科学技术 2024年第S1期52卷 22-29页

作者：刘晖李梅袁明泽姜展王金正吴小虎南京信息工程大学遥感与测绘工程学院江苏南京210044 南京信大安全应急管理研究院有限公司江苏南京211800 北京大学地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所北京100871 中国人民解放军95806部队北京100076 山东能源鲁西矿业郭屯煤矿山东菏泽274700 山东高等技术研究院山东济南250100

准确提取地表形变信息对于预防和控制煤矿开采导致的地质灾害至关重要。以山东郭屯煤矿某工作面为例,首先获取了工作面开采时间段内(2017年7月31日至2018年5月3日)的18景Sen-tinel-1A卫星影像,基于SBAS-InSAR技术处理得到工作面采空区... 详细信息

准确提取地表形变信息对于预防和控制煤矿开采导致的地质灾害至关重要。以山东郭屯煤矿某工作面为例,首先获取了工作面开采时间段内(2017年7月31日至2018年5月3日)的18景Sen-tinel-1A卫星影像,基于SBAS-InSAR技术处理得到工作面采空区地表形变。在InSAR观测数据的驱动下,通过推导概率积分法与SBAS-InSAR视线向形变三维参数之间的函数映射关系,提出了一种基于随机误差消除遗传算法的三维全参数反演模型。基于该方法,准确反演了研究区地表沉降参数,通过与现场经验值对比,各参数的偏差均小于3%,拟合精度较高。最后,基于反演参数与概率积分法获得了采空区全盆地沉降形变信息,其中A测线与F测线的均方根误差分别为0.083 m和0.102 m,平均绝对误差分别为0.068 m和0.089 m,预计结果与实测水准测量数据高度一致,表明所提出的三维全参数反演模型能够以低成本的方式有效获取煤矿采空区全盆地沉降信息。

关键词：采空区沉降概率积分法 SBAS-InSAR 随机误差消除三维全参数反演

基于多层级最小外包矩形规则建筑物轮廓线提取

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激光与光电子学进展 2024年第8期61卷 446-452页

作者：李纲刘科马洪超张良元佳林西安测绘研究所地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 武汉轻工大学电气与电子工程学院湖北武汉430048 武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079 湖北大学资源环境学院湖北武汉430062

建筑物轮廓线是各类应用的数据源,但散乱、不规则激光点云数据给轮廓线提取带来了难度。针对上述问题,提出一种基于多层级最小外包矩形规则建筑物轮廓线提取方法,首先使用迭代区域增长算法对轮廓点进行分组,根据点数最多的一组确定初始... 详细信息

建筑物轮廓线是各类应用的数据源,但散乱、不规则激光点云数据给轮廓线提取带来了难度。针对上述问题,提出一种基于多层级最小外包矩形规则建筑物轮廓线提取方法,首先使用迭代区域增长算法对轮廓点进行分组,根据点数最多的一组确定初始最小外包矩形。再对初始最小外包矩形进行多层级分解,使轮廓点与不同层级最小外包矩形重合,最后根据不同层级最小外包矩形生成轮廓线。使用Vaihingen城区中规则建筑物进行实验,实验结果表明:与最小面积方法与最大重叠度方法相比,所提方法能准确确定初始最小外包矩形,且提取效率得到略微提高。提取的轮廓线角点均方根误差为0.71 m,优于其他4种方法。所提方法可快速提取规则建筑物轮廓线,有利于后续三维重建。

关键词：机载激光雷达建筑物最小外包矩形多层级分解轮廓线提取

哈尔滨段松花江湿地景观格局演变及驱动因素分析

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第2期48卷 219-226页

作者：赵志强许晓龙袁青吴妍哈尔滨工业大学建筑学院黑龙江哈尔滨150006 寒地城乡人居环境科学与技术工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150006 哈尔滨市城乡规划设计研究院黑龙江哈尔滨150010 东北林业大学园林学院黑龙江哈尔滨150040

【目的】松花江湿地是哈尔滨最重要的生态系统屏障。定量研究20年来哈尔滨段松花江湿地生态系统景观格局演变规律及其主要影响因素,为哈尔滨松花江湿地规划提供参考。【方法】以松花江哈尔滨段流域及其周边生态区域为研究对象,借助GIS,... 详细信息

【目的】松花江湿地是哈尔滨最重要的生态系统屏障。定量研究20年来哈尔滨段松花江湿地生态系统景观格局演变规律及其主要影响因素,为哈尔滨松花江湿地规划提供参考。【方法】以松花江哈尔滨段流域及其周边生态区域为研究对象,借助GIS,对2000、2005、2010、2015和2020年5期Landsat遥感影像进行处理;利用Fragstats分析研究区域景观格局指数,探究景观格局时空演变特征;最后对影响景观格局的因素进行主成分分析。【结果】(1)2000—2020年,水域(含湿地)面积不断上升、耕地面积不断下降是研究区景观格局最主要的变化特征。耕地是转入水域、草地、建设用地、林地、其他用地面积的主要贡献者,分别转出343.1421、2.4849、94.0419、35.4690、1.9800 km^(2)。其中水域、草地、林地、其他用地面积同比增长率均超过100%,面积扩张呈上升趋势。(2)从斑块类型角度来看,各斑块破碎化程度均不同程度提高,湿地景观类型结构趋于复杂化;从景观水平角度来看,整体上景观丰富度增加,但连通性较差,受外界干扰程度比较明显。(3)城市经济发展、气候与产业结构是哈尔滨段松江湿地景观格局变化的最主要驱动因素。随着松北区的设立及旅游业的兴起,相关基础设施挤占了沿江部分水域(包括湿地)空间,湿地沼泽、耕地被分割成无数大小斑块,总体景观格局趋于破碎化,人为驱动因素逐渐成为主导因素。【结论】2000—2020年,哈尔滨段松花江湿地景观类型结构趋于复杂化。随着人为因素的影响不断加大,水域斑块破碎化程度不断提高,耕地面积流失严重,耕地保护与生态保护矛盾仍十分突出。

关键词：松花江湿地景观格局驱动因素主成分分析(PCA) 哈尔滨市

基于基线遥感生态指数的鄂尔多斯市生态质量分析

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干旱区地理 2024年第2期47卷 248-259页

作者：薛华柱袁茜董国涛姚楠张晴河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454000 黑河水资源与生态保护研究中心甘肃兰州730030 黄河水利委员会黄河水利科学研究院河南郑州450003

鄂尔多斯市是黄河流域重要的草原荒漠过渡带和农牧交错带,研究其生态质量变化对支持黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。以MODIS遥感影像为数据源,通过改进常规归一化及主成分方法,计算鄂尔多斯市基线遥感生态指数(Baseline rem... 详细信息

鄂尔多斯市是黄河流域重要的草原荒漠过渡带和农牧交错带,研究其生态质量变化对支持黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。以MODIS遥感影像为数据源,通过改进常规归一化及主成分方法,计算鄂尔多斯市基线遥感生态指数(Baseline remote sensing ecological index,B_RSEI),分析该区域2001—2019年的生态质量时空变化特征。结果表明:(1)B_RSEI具有稳定的方向性和整体性,能更好地反映生态质量长时序变化,2001—2019年鄂尔多斯市B_RSEI呈现起伏增长和东高西低的空间分异性。(2)地表含水量指数是促进B_RSEI的主要因素,是解释B_RSEI分布的主要单因子,地表温度是抑制B_RSEI的主要因素,其交互作用最大。(3)鄂尔多斯生态质量以改善为主,占总面积的67.13%,准格尔旗、康巴什区、伊金霍洛旗地区生态治理效果显著。研究表明鄂尔多斯市生态质量整体改善,B_RSEI有利于分析生态质量年际变化,为鄂尔多斯市生态治理和黄河流域高质量发展提供参考依据。

关键词：生态质量基线遥感生态指数主成分分析鄂尔多斯市

太行山北段赤瓦屋铜钼矿及外围地-物-化-遥综合信息找矿靶区预测

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中国地质 2024年第4期51卷 1139-1160页

作者：栾卓然马国玺李谦谦吕凤军许立风安跃辉袁兆宪王丰翔汪海城河北省战略性关键矿产资源重点实验室河北石家庄050031 河北省战略性关键矿产研究协同创新中心河北石家庄050031 河北地质大学地球科学学院河北石家庄050031 河北省斑岩型矿床研究重点实验室河北保定071000 河北省地质工程勘查院河北保定071000 河北省遥感中心河北石家庄050021 河北省水文工程地质勘查院河北石家庄050021 Earth and Sustainability Science Research Centre school of Biological Australia Sydney NSW 2052 Earth and Environmental Sciences Australia Sydney NSW 2052 university of New South Wales Australia Sydney NSW 2052 中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心北京100055

【研究目的】赤瓦屋铜钼矿位于太行山北段成矿带,属于找矿突破战略的重点勘查区域,目前找矿工作进入瓶颈期,本研究对下一步找矿突破具有重要指导意义。【研究方法】本文基于对赋矿岩体、矿床地质特征、地球物理、地球化学和遥感地质的... 详细信息

【研究目的】赤瓦屋铜钼矿位于太行山北段成矿带,属于找矿突破战略的重点勘查区域,目前找矿工作进入瓶颈期,本研究对下一步找矿突破具有重要指导意义。【研究方法】本文基于对赋矿岩体、矿床地质特征、地球物理、地球化学和遥感地质的综合研究,分析找矿标志。【研究结果】认为赤瓦屋铜钼矿与深部花岗斑岩有关,具有斑岩型矿床的典型矿化特征,形成于早白垩世;研究区环形构造发育,大型环形构造与赤瓦屋岩体及外围隐伏岩体有关,小微型环形构造多数与隐蔽爆破角砾岩或隐伏小岩株有关;地球化学异常及遥感蚀变异常的空间分布吻合程度高,对矿化具有显著的控制作用;提出了4个找矿靶区。【结论】在赤瓦屋岩体内部应把确定隐爆角砾岩体和隐伏花岗斑岩体的空间位置作为找矿工作的重点,以寻找Cu、Mo矿为主;外围应以Cu、Au、Ag多金属矿为主。

关键词：铜钼矿综合找矿信息靶区预测太行山北段赤瓦屋河北省矿产勘查工程