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城市场景中车联网时空数据分析及其通达性方法

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通信学报 2021年第6期42卷 52-61页

作者：程久军原桂远崔杰周爱国吕博李光耀同济大学嵌入式系统与服务计算教育部重点实验室上海200092 安徽大学计算机科学与技术学院安徽合肥230601 同济大学机械与能源工程学院上海200092 上海师范大学天华学院上海201815 同济大学电子与信息工程学院上海200092

为了解决城市场景中车联网时空数据异构以及单个基础设施范围内存在连通效率低下的问题,提出一种车联网时空数据分析及其通达性方法。首先,给出基于噪声去除和数据填充的时空数据分析方法,构建基于张量因子聚合的神经网络预测车辆之间... 详细信息

为了解决城市场景中车联网时空数据异构以及单个基础设施范围内存在连通效率低下的问题,提出一种车联网时空数据分析及其通达性方法。首先,给出基于噪声去除和数据填充的时空数据分析方法,构建基于张量因子聚合的神经网络预测车辆之间的连通强度;然后,基于车联网连通强度给出有基础设施车联网的通达性方法。仿真实验结果表明,基于张量因子聚合的神经网络可以有效预测车辆之间的连通强度,所提方法可以有效减少连通冗余和路边基础设施负载。

关键词：车联网时空数据分析通达性城市场景

基于移动监测数据的不同城市场景下PM_(2.5)浓度精细模拟与时空特征解析

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地球信息科学学报 2022年第8期24卷 1459-1474页

作者：谢晓苇李代超卢嘉奇吴升许芳年福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福州350002 福州大学数字中国研究院(福建) 福州350002 福州大学地理空间信息技术国家地方联合工程技术研究中心福州350002

城市内部PM_(2.5)浓度分布具有明显的空间异质性,而传统方法基于遥感数据或监测站点数据进行分析,难以揭示高时空分辨率下城市内部的PM_(2.5)浓度分布特征,缺少不同时刻城市场景(如:道路、工业区、住宅区等)对PM_(2.5)浓度复杂非线性影... 详细信息

城市内部PM_(2.5)浓度分布具有明显的空间异质性,而传统方法基于遥感数据或监测站点数据进行分析,难以揭示高时空分辨率下城市内部的PM_(2.5)浓度分布特征,缺少不同时刻城市场景(如:道路、工业区、住宅区等)对PM_(2.5)浓度复杂非线性影响的解析。本研究将移动监测传感器安装于快递车上,采集福州市主城区南部不同类型场景的PM_(2.5)浓度,然后融合地理加权回归(Geographical Weighted Regression,GWR)和梯度提升决策树(Gradient Boosting Decision Tree,GBDT)方法,提出一种基于GWR-GBDT的PM_(2.5)模拟与场景解析模型,能够较好地拟合气象、场景因素与PM_(2.5)浓度的非线性关系,提升了城市PM_(2.5)污染精细监测能力;并结合部分依赖图解析不同时段不同场景因素对PM_(2.5)浓度的非线性作用影响。结果表明:①基于移动PM_(2.5)浓度监测数据,利用GWR-GBDT模型能够较好地模拟城市场景、气象和PM_(2.5)浓度之间的非线性关系,能够有效精细模拟PM_(2.5)浓度的空间分布,十折验证R2结果为0.52~0.94;②通过部分依赖图分析同一场景在不同时段对PM_(2.5)浓度响应的异质性,发现各类场景对PM_(2.5)浓度提升或抑制作用并不稳定;③解析不同时段人类活动与城市场景对PM_(2.5)浓度的交互作用发现,教育医疗单位和住宅区两类场景对PM_(2.5)浓度的提升作用都与人类通勤有密切关系,高污染场景中的建筑工地在采取的洒水降尘措施后能在数小时内有效缓解PM_(2.5)污染,公园文体服务区在多数时段对PM_(2.5)浓度具有抑制作用,工业区和道路多数时段会致使对PM_(2.5)浓度提升;④从PM_(2.5)浓度的空间分布来看,福州市主城区南部PM_(2.5)浓度总体呈现东南高-西北低的分布趋势,建筑工地、道路和工业区场景轻度以上污染面积占比明显高于其他场景,公园场景总体PM_(2.5)浓度较低,山体公园傍晚会受到周边工业区的影响而导致PM_(2.5)浓度升高,而城市陆地外围水域对沿岸PM_(2.5)浓度具有抑制作用;⑤研究结果可为不同场景下PM_(2.5)污染精细化治理、城市规划以及老人、儿童等高危人群的PM_(2.5)污染暴露风险防范提供支持。

关键词： PM_(2.5)模拟移动监测城市场景 GWR GBDT 部分依赖图时空分析福州市主城区

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大规模城市场景的高效建模及其实时绘制

计算机辅助设计与图形学学报 2008年第9期20卷 1153-1162页

作者：刘波王章野王丽英华炜彭群生浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310058

提出一种新的大规模城市场景高效建模及实时绘制方法.该方法综合建筑物的航拍图及地面图片来分层构造单体建筑物的几何模型与纹理,构建出该城市的建筑模型库;并通过城市的小区规划图生成小区模板库,可高效地实现大规模城市的风格式建模... 详细信息

提出一种新的大规模城市场景高效建模及实时绘制方法.该方法综合建筑物的航拍图及地面图片来分层构造单体建筑物的几何模型与纹理,构建出该城市的建筑模型库;并通过城市的小区规划图生成小区模板库,可高效地实现大规模城市的风格式建模.采用单体建筑物的简化建模方法,将分页式的场景剔除技术引入城市场景的图形绘制流水线中,可实现雨、雪等不同气象条件下大规模复杂城市场景的实时绘制,整个场景的平均绘制速度达到20帧/s.

关键词：城市场景高效建模实时绘制气象条件建筑模型模板库

基于结构先验与协同优化的城市场景分段平面重建

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自动化学报 2019年第11期45卷 2187-2198页

作者：王伟任国恒陈立勇张效尉周口师范学院网络工程学院

在基于图像的城市场景三维重建中,场景分段平面重建算法可以克服场景中的弱纹理、光照变化等因素的影响而快速恢复场景完整的近似结构.然而,在初始空间点较为稀疏、候选平面集不完备、图像过分割质量较低等问题存在时,可靠性往往较低.... 详细信息

在基于图像的城市场景三维重建中,场景分段平面重建算法可以克服场景中的弱纹理、光照变化等因素的影响而快速恢复场景完整的近似结构.然而,在初始空间点较为稀疏、候选平面集不完备、图像过分割质量较低等问题存在时,可靠性往往较低.为了解决此问题,本文根据城市场景的结构特征构造了一种新颖的融合场景结构先验、空间点可见性与颜色相似性的平面可靠性度量,然后采用图像区域与相应平面协同优化的方式对场景结构进行了推断.实验结果表明,本文算法利用稀疏空间点即可有效重建出完整的场景结构,整体上具有较高的精度与效率.

关键词：城市场景分段平面重建图像过分割先验知识

结合自集成和对抗学习的域自适应城市场景语义分割

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模式识别与人工智能 2021年第1期34卷 58-67页

作者：张桂梅鲁飞飞龙邦耀缪君南昌航空大学计算机视觉研究所南昌330063

针对城市场景标签获取的高额成本问题,文中提出结合自集成和对抗学习的域自适应城市场景语义分割方法.对于源域和目标域的较大域间差异问题,采用风格转换的方法将源域数据集合成具有目标域风格的新数据集,作为新的源域数据集,从而有效... 详细信息

针对城市场景标签获取的高额成本问题,文中提出结合自集成和对抗学习的域自适应城市场景语义分割方法.对于源域和目标域的较大域间差异问题,采用风格转换的方法将源域数据集合成具有目标域风格的新数据集,作为新的源域数据集,从而有效减少源域与目标域的域间差异.对于目标域的域内差异问题,引入自集成方法,构造教师网络,利用教师网络在目标域分割图上通过一致性约束监督与指导学生网络,从而减小目标域的域内差异,提高分割精度.采用自训练的方法获得目标域的伪标签,将伪标签加入对抗学习方法中,重新训练网络模型,进一步提高模型的分割能力.在数据集上的分割实验表明文中方法的有效性.

关键词：自集成对抗学习域自适应城市场景语义分割

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顾及城市场景变化的人口分析单元表达

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第10期49卷 1788-1799页

作者：胡秋实李锐吴华意刘朝辉蔡晶武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 地球空间信息技术协同创新中心湖北武汉430079

人口分析单元是不同城市场景开展地理分析的时空对象和基本单位。城市场景是人口时空活动的信息描述集合,为单元表达提供时空范围与语义限定。针对当前单元表达模型较少关注具体人口分析特征描述,缺乏场景和单元特征表达的关联方法和参... 详细信息

人口分析单元是不同城市场景开展地理分析的时空对象和基本单位。城市场景是人口时空活动的信息描述集合,为单元表达提供时空范围与语义限定。针对当前单元表达模型较少关注具体人口分析特征描述,缺乏场景和单元特征表达的关联方法和参考标准的问题,提出了顾及城市场景变化的人口分析单元表达模型。该模型首先考虑场景要素与人口活动特征在单元中的表达关联,形成融合场景组成要素的人口分析单元表达方法。然后,根据具体表达内容分析场景和单元的关联特征及统一参考标准,构建关联场景的单元形式化描述结构。具体案例表明所提出的模型可将城市场景信息按标准关联人口分析单元特征,提高了单元的特征表达能力和对场景的适用性,并为单元几何构建提供了参考。

关键词：人口分析单元时空对象城市场景表达模型场景要素关联特征形式化描述

一种稳健的城市场景车载Ad hoc路由策略

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电子与信息学报 2007年第11期29卷 2555-2559页

作者：陈军徐笛李式巨沈雷浙江大学信息与通信工程研究所杭州310027

该文通过分析已有的适合城市场景的Ad hoc车载路由策略,发现其中的不足,提出一种新的稳健高效的路由策略,包括在交通岔口引入固定节点,采用二次选择路由方向,以及一系列有针对性的恢复机制。仿真结果表明,新的路由协议在城市场景中有较... 详细信息

该文通过分析已有的适合城市场景的Ad hoc车载路由策略,发现其中的不足,提出一种新的稳健高效的路由策略,包括在交通岔口引入固定节点,采用二次选择路由方向,以及一系列有针对性的恢复机制。仿真结果表明,新的路由协议在城市场景中有较好的性能。

关键词：车载Ad Hoc 路由策略城市场景

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域自适应城市场景语义分割

中国图象图形学报 2020年第5期25卷 913-925页

作者：张桂梅潘国峰刘建新南昌航空大学计算机视觉研究所南昌330063 西华大学机械工程学院成都610039

目的域自适应分割网(AdaptSegNet)在城市场景语义分割中可获得较好的效果,但是该方法直接采用存在较大域差异(domain gap)的源域数据集GTA(grand theft auto)5与目标域数据集Cityscapes进行对抗训练,并且在网络的不同特征层间的对抗学... 详细信息

目的域自适应分割网(AdaptSegNet)在城市场景语义分割中可获得较好的效果,但是该方法直接采用存在较大域差异(domain gap)的源域数据集GTA(grand theft auto)5与目标域数据集Cityscapes进行对抗训练,并且在网络的不同特征层间的对抗学习中使用固定的学习率,所以分割精度仍有待提高.针对上述问题,提出了一种新的域自适应的城市场景语义分割方法.方法采用SG-GAN (semantic-aware grad-generative adversarial network(GAN))方法对虚拟数据集GTA5进行预处理,生成新的数据集SG-GTA5,其在灰度、结构以及边缘等信息上都更加接近现实场景Cityscapes,并用新生成的数据集代替原来的GTA5数据集作为网络的输入.针对AdaptSegNet加入的固定学习率问题,在网络的不同特征层引入自适应的学习率进行对抗学习,通过该学习率自适应地调整不同特征层的损失值,达到动态更新网络参数的目标.同时,在对抗网络的判别器中增加一层卷积层,以增强网络的判别能力.结果在真实场景数据集Cityscapes上进行验证,并与相关的域自适应分割模型进行对比,结果表明:提出的网络模型能更好地分割出城市交通场景中较复杂的物体,对于sidewalk、wall、pole、car、sky的平均交并比(meanintersection over union,mIoU)分别提高了9.6%、5.9%、4.9%、5.5%、4.8%.结论提出方法降低了源域和目标域数据集之间的域差异,减少了训练过程中的对抗损失值,规避了网络在反向传播训练过程中出现的梯度爆炸问题,从而有效地提高了网络模型的分割精度;同时提出基于该自适应的学习率进一步提升模型的分割性能;在模型的判别器网络中新添加一个卷积层,能学习到图像的更多高层语义信息,有效地缓解了类漂移的问题.

关键词：城市场景语义分割生成对抗网络域自适应自适应学习率

城市场景下VANET路由协议大规模仿真研究

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计算机仿真 2009年第8期26卷 249-252页

作者：张国庆慕德俊洪亮许钟西北工业大学自动化学院陕西西安710072 麦吉尔大学计算机科学系

车载自组网(VANET)是移动Ad Hoc网络(MANET)技术在交通领域的应用,由于VANET独特的场景特点,需要重新评估MANET中路由协议在VANET场景下的适用程度。为了提高仿真实验结果的准确性,实现了车辆运动模型并结合西安城区卫星地图构造了逼真... 详细信息

车载自组网(VANET)是移动Ad Hoc网络(MANET)技术在交通领域的应用,由于VANET独特的场景特点,需要重新评估MANET中路由协议在VANET场景下的适用程度。为了提高仿真实验结果的准确性,实现了车辆运动模型并结合西安城区卫星地图构造了逼真的城市道路场景。在场景下利用QualNet仿真平台进行了大规模的路由协议仿真实验,评估了四种典型的MANET路由协议在城市场景VANET中的适用性。结果表明,这些协议难以满足通信需求,不适合用于城市环境下车载自组网研究。

关键词：车载自组网路由协议城市场景大规模仿真