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典型高原坡耕地的UAV重复观测3D检测精度实证分析

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光谱学与光谱分析 2023年第7期43卷 2188-2194页

作者：高莎甘淑袁希平胡琳毕瑞李绕波罗为东昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省高校高原山地空间信息测绘技术应用工程研究中心云南昆明650093 滇西应用技术大学云南省高校山地实景点云数据处理及应用重点实验室云南大理671006

随着低空无人机(unmaned aerial vehicle,UAV)技术的快速发展,搭载光学传感器的小型消费级无人机可快速、灵活地获取目标对象的高分辨率影像数据,在地学各领域中呈现出广阔的应用前景。UAV-SfM(structure from motion)作为成像3D立体构... 详细信息

随着低空无人机(unmaned aerial vehicle,UAV)技术的快速发展,搭载光学传感器的小型消费级无人机可快速、灵活地获取目标对象的高分辨率影像数据,在地学各领域中呈现出广阔的应用前景。UAV-SfM(structure from motion)作为成像3D立体构建的最新技术方法,是深化低空无人机技术地学领域研究的核心技术,但目前对于运用UAV-SfM方法获取数据综合精度的研究不足,影响了该技术进一步的推广应用。针对DJI Phantom 4 RTK消费级无人机是否具有应用于滇中高原山地浅层地表变化检测的可能性问题,选择了东川红土地典型坡耕地为试验区,采用相同航高重复飞行规划方案,并运用SfM-MVS关键技术处理获取同一测区重复的DSM与DOM数据。为了评价分析针对典型坡耕地的UAV重复观测的测量精度,特别对实验区中的裸露坡耕地Ⅰ和有作物生长的坡耕地Ⅱ,分别采用基于剖面线的3D离散点抽样和基于窗口面的3D点集抽样方法,开展了对UAV重复观测坡耕地的3D点位精度评价。点位精度分析表明:①基于剖面线的3D离散点抽样及精度分析,坡耕地Ⅰ平面点位精度误差均值为±0.029 m,3D点位误差精度为±0.072 m;坡耕地Ⅱ平面点位精度误差均值为±0.032 m,3D点位误差精度为±0.075 m。②基于窗口面的3D点集抽样及精度分析,坡耕地Ⅰ平面点位精度误差均值为±0.013 m,3D点位误差精度为±0.066 m;坡耕地Ⅱ平面点位精度误差均值为±0.038 m,3D点位误差精度为±0.076 m。综合分析得出,基于剖面线单点抽样评价精度结果整体好于基于窗口的3D点集抽样评价精度,但总体上平面精度与垂直精度均能够达到厘米级。实验对比分析研究得出,不同地表粗糙度对UAV重复观测精度存在影响,地表粗糙度大的3D点位误差比粗糙度小的点位误差大。该研究成果可以为基于无人机与SfM方法的地貌数据采集与三维重建的精度控制和采集方案设置提供定量参考。

关键词： UAV SfM-MVS DSM 点位误差精度分析

基于DSM的城市公园对PM_(2.5)和PM_(10)的消减特征研究——以南昌市人民公园为例

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江西农业大学学报 2024年第1期46卷 173-183页

作者：刘青刘桢梦李雅平孙怡刘苑秋黄英江西农业大学园林与艺术学院江西南昌330045

【目的】PM_(2.5)、PM_(10)等空气颗粒物是城市空气首要污染物,在城市空气污染中占主导地位。了解固定外源下PM_(2.5)、PM_(10)在城市绿地的消减特征,可为城市阻控空气颗粒物、缓解空气污染提供有利依据。然而目前空气颗粒物的研究大多... 详细信息

【目的】PM_(2.5)、PM_(10)等空气颗粒物是城市空气首要污染物,在城市空气污染中占主导地位。了解固定外源下PM_(2.5)、PM_(10)在城市绿地的消减特征,可为城市阻控空气颗粒物、缓解空气污染提供有利依据。然而目前空气颗粒物的研究大多以点测定方式量化空间结构及植被类型对空气颗粒物的影响,对固定外源污染下PM_(2.5)、PM_(10)在城市绿地空间尺度上的影响机制研究较少。【方法】研究结合DSM与地统计学,以南昌市人民公园为例,探索城市公园阻隔外源污染的空间梯度效应及空间结构类型差异。利用克里金插值法对其空间分布特征进行可视化模拟;利用Arcgis和R语言等软件分析不同空间结构PM_(2.5)、PM_(10)的浓度差异。【结果】人民公园PM_(2.5)、PM_(10)的浓度在空间分布上趋势一致,均表现为以固定外源点为核心,浓度随距离增加呈极显著梯度递减的趋势,且在中部(约距外源点150~220 m处)消减效率最高,约为全园PM_(2.5)平均消减值的7.5倍,PM_(10)平均消减值的3.8倍;PM_(2.5)、PM_(10)受多种因子影响:与空气温度、距离(主导因子)显著负相关、与相对湿度显著正相关,且PM_(2.5)、PM_(10)对不同因子响应特征存在差异;城市公园不同绿地空间结构对PM_(2.5)、PM_(10)的消减及扩散作用差异显著,受其双重影响,PM_(2.5)、PM_(10)的浓度表现为水体>广场>树林>草坪,其中PM_(2.5)受影响更显著;此外,受各因子和绿地空间结构耦合影响,部分区域PM_(2.5)、PM_(10)分布异常。【结论】以固定外源点为核心,PM_(2.5)、PM_(10)浓度随距离增加呈极显著梯度递减的趋势,且在中部消减效率最高;PM_(2.5)、PM_(10)浓度与相对湿度显著正相关,与空气温度与距离显著负相关,其中PM_(10)对距离和相对湿度响应较为明显,而PM_(2.5)受空气温度影响较大;在随距离变化基础上,不同城市绿地空间结构对PM_(2.5)、PM_(10)消减和扩散作用差异导致了局部分布差异。

关键词： PM_(2.5) PM_(10) 空气颗粒物阻控城市绿地 DSM 地统计学南昌

Differences between DSM-5-TR and ICD-11 revisions of attention deficit/hyperactivity disorder:A commentary on implications and opportunities

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World Journal of Psychiatry 2023年第5期13卷 138-143页

作者： Rapson Gomez Wai Chen Stephen Houghton School of Science Psychologyand SportFederation UniversityMelbourne 3806Australia Curtin Medical School Curtin UniversityPerth 6102Australia Graduate School of Education The University of Western AustraliaPerth 6009Australia

Current ICD-11 descriptions for attention deficit hyperactivity disorder(ADHD)were recently published online,in the same year as the DSM-5-TR(text revised edition)was released.In this commentary,we compare and contrast the DSM-5/DSM-5-TR and ICD-11 diagnostic criteria,summarize important differences,and underscore their clinical and research implications.Overall,three major differences emerge:(1)The number of diagnostic criteria for inattention(IA),hyperactivity(HY)and impulsivity(IM)symptoms(i.e.,DSM-5-TR has nine IA and nine HY/IM symptoms,whereas ICD-11 has 11 IA and 11 HY/IM symptoms);(2)the clarity and standardization of diagnostic thresholds(i.e.,the diagnostic thresholds for symptom count in IA and HY/IM domains are explicitly specified in DSM-5-TR,whereas in ICD-11 they are not);and(3)the partitioning of HY and IM symptoms into sub-dimensions(i.e.,difference in partitioning HY and IM symptom domains relates to the differences between the current and previous editions of DSM and ICD,and this has important research implications).Currently,no ICD-11 based ADHD rating scales exist and while this absence represents an obstacle for respective research and clinical practice,it also presents opportunities for research development.This article highlights these challenges,possible remedies and novel research opportunities.

关键词： DSM dimensions specified

融合高分遥感影像与DSM的建筑物三维变化检测

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测绘科学 2022年第12期47卷 147-155页

作者：李鑫潘建平蔡卓言崔伟胡勇重庆交通大学智慧城市学院重庆400074 重庆市规划和自然资源调查监测院重庆401123

针对传统遥感影像变化检测方法存在漏检、误检、垂直变化特征未被充分挖掘等问题,该文提出了一种融合高分遥感影像与数字地表模型(DSM)的三维变化检测方法。利用一个残差编码器进行高分遥感影像的光学特征提取,并利用一个较为简单的卷... 详细信息

针对传统遥感影像变化检测方法存在漏检、误检、垂直变化特征未被充分挖掘等问题,该文提出了一种融合高分遥感影像与数字地表模型(DSM)的三维变化检测方法。利用一个残差编码器进行高分遥感影像的光学特征提取,并利用一个较为简单的卷积神经网络对DSM数据进行高度信息挖掘。同时,将这两端相同维度的特征提取结果进行多尺度融合,形成包含高度信息的多尺度3D组合特征,并将其输入到中间融合编码结构进行深度特征挖掘。然后,利用自注意模型获取更加丰富的全局上下文特征及高层语义信息,提升局部特征在全局视图下的判别能力。实验结果表明,相对于其他对比方法,该文方法能更加充分地挖掘复杂城市场景下建筑物的多维度变化特征,误检漏检现象明显降低,变化检测效果显著。

关键词：多路径编码自注意力三维变化检测 DSM 高分七号

无人机可见光遥感和特征融合的小麦倒伏面积提取

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农业工程学报 2021年第3期37卷 73-80页

作者：赵静潘方江兰玉彬鲁力群曹佃龙杨东建温昱婷山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255000 山东理工大学交通与车辆工程学院淄博255000 山东理工大学国际精准农业航空应用技术研究中心淄博255000

倒伏是造成小麦减产和品质下降的主要原因之一。为快速准确地提取小麦倒伏面积,给农业保险理赔及灾后应急处置提供数据支持,该研究采用无人机遥感平台获取小麦倒伏后的冠层红绿蓝(Red-Green-Blue,RGB)可见光图像,并进行数字表面模型(Dig... 详细信息

倒伏是造成小麦减产和品质下降的主要原因之一。为快速准确地提取小麦倒伏面积,给农业保险理赔及灾后应急处置提供数据支持,该研究采用无人机遥感平台获取小麦倒伏后的冠层红绿蓝(Red-Green-Blue,RGB)可见光图像,并进行数字表面模型(Digital Surface Model,DSM)图像提取,计算了过绿植被(Excess Green,EXG)指数,利用Arc GIS中的镶嵌工具将不同图像特征进行融合,得到DSM+RGB融合图像和DSM+EXG融合图像,利用最大似然法和随机森林法对2种特征融合图像进行监督分类提取小麦倒伏面积,并与仅基于RGB可见光图像和DSM图像提取倒伏面积结果对比。结果表明,2种方法对4种图像进行小麦倒伏面积提取的整体趋势一致,且最大似然法提取效果整体优于随机森林法,基于最大似然法对RGB图像、DSM图像、DSM+RGB特征融合图像、DSM+EXG特征融合图像提取倒伏小麦面积的整体精度分别为77.21%、93.37%、93.75%和81.78%,Kappa系数分别为0.54、0.86、0.87和0.64,对比分析发现DSM+RGB特征融合图像提取小麦倒伏面积精度最高。该研究表明通过图像特征融合的方法能够有效提取倒伏小麦信息,为快速提取小麦倒伏面积提供参考。

关键词：无人机遥感图像处理特征融合 DSM 小麦倒伏

融合无人机高分辨率DOM和DSM数据语义的崩岗识别

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农业工程学报 2020年第12期36卷 69-79页

作者：沈盛彧张彤程冬兵王志刚赵元凌邓羽松钱峰长江水利委员会长江科学院武汉430010 水利部山洪地质灾害防治工程技术研究中心武汉430010 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079 广西大学林学院南宁530004

崩岗识别是大规模的崩岗调查、治理和侵蚀机理等研究的首要任务,但以现场调查和人工解译高分辨率卫星遥感影像为主的传统方法,自动化程度低,人力、物力成本高而且效率低,不能满足大范围工作的需要。该研究借鉴遥感影像场景分类识别思路... 详细信息

崩岗识别是大规模的崩岗调查、治理和侵蚀机理等研究的首要任务,但以现场调查和人工解译高分辨率卫星遥感影像为主的传统方法,自动化程度低,人力、物力成本高而且效率低,不能满足大范围工作的需要。该研究借鉴遥感影像场景分类识别思路,利用视觉-地形词袋模型(Bag of Visual-Topographic Words,BoV-TW)进行崩岗区域高分辨率数字正射影像图Digital Orthophoto Map(DOM)与数字表面模型Digital Surface Model(DSM)局部特征的混合表达,并通过潜在狄利克雷分配Latent Dirichlet Allocation(LDA)的潜在语义分析融合形成低维度的高层语义表征,最后以支持向量机(Support-Vector Machine,SVM)作为监督学习训练分类器,实现崩岗的高精度快速自动识别。试验结果表明:1)LDA主题个数变化时,该方法总精度可保持在95%左右,崩岗查全率和查准率保持在80%以上,最高分别为97.22%和94.44%;2)视觉-地形词袋词汇表大小变化时,该方法总精度一直在90%以上,最高为96.10%,崩岗查全率也基本在90%以上,最高为100%,崩岗查准率随词汇表大小的增加逐渐提升,最高为85.00%;3)仅使用DOM无法较好地识别崩岗地貌特征,没有合适的特征提取和融合策略,DOM和DSM结合也无法提高崩岗识别效果。同时,该方法时间花费少,效率高,可行性强。该研究可为崩岗调查、监测、治理及侵蚀机理的定量化研究提供参考。

关键词：无人机识别崩岗 DOM DSM 视觉-地形词袋模型

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无人机技术在市级基础测绘中的应用

测绘通报 2023年第S1期 6-10,20页

作者：谭盛辉广西壮族自治区地图院广西南宁530023

基础测绘是为国民经济和社会发展提供基础地理信息数据的工作。无人机技术作为一种新型的测量手段,在提高工作效率、降低工作强度及减少政府投资方面都具有明显优势,而且该技术可生产多种类和多维度的成果。本文通过介绍广西一地级市利... 详细信息

基础测绘是为国民经济和社会发展提供基础地理信息数据的工作。无人机技术作为一种新型的测量手段,在提高工作效率、降低工作强度及减少政府投资方面都具有明显优势,而且该技术可生产多种类和多维度的成果。本文通过介绍广西一地级市利用飞马无人机和无人机管家等系列软件开展基础测绘各项工作,生产了DOM、DSM、DLG等测绘数字产品,顺利完成了《十三五基础测绘规划》的内容,并生产了高精度的实景三维模型,为智慧城市和实景三维中国的开展夯实了基础。

关键词：无人机管家基础测绘 DLG DSM DOM 实景三维模型

冷弯薄壁C型钢双肢闭合拼合柱的极限承载力研究

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工业建筑 2022年第11期52卷 175-180,174页

作者：董事尔杨博张爱荣西南石油大学土木工程与测绘学院成都610500 俊发集团有限公司昆明650000

为得到冷弯薄壁C型钢双肢闭合拼合柱的极限承载力的计算公式,采用有限条软件CUFSM以及直接强度法DSM计算得到单肢冷弯薄壁C型钢构件的极限承载力,并运用ABAQUS有限元分析软件计算出轴压作用下的冷弯薄壁C型钢双肢闭合拼合柱的极限承载... 详细信息

为得到冷弯薄壁C型钢双肢闭合拼合柱的极限承载力的计算公式,采用有限条软件CUFSM以及直接强度法DSM计算得到单肢冷弯薄壁C型钢构件的极限承载力,并运用ABAQUS有限元分析软件计算出轴压作用下的冷弯薄壁C型钢双肢闭合拼合柱的极限承载力。通过对比不同截面几何参数下的单肢冷弯薄壁C型钢构件与冷弯薄壁C型钢双肢闭合拼合柱的极限承载力,分析得到各个参数对拼合柱组合效应系数的影响规律,确定出组合效应系数与两个重要参数的函数关系。采用1stopt拟合软件对大量已得到的组合效应数值进行回归分析,建立了冷弯薄壁C型钢双肢闭合拼合柱的组合效应系数简化公式以及极限承载力计算公式。

关键词：冷弯薄壁C型钢双肢闭合拼合柱极限承载力组合效应 DSM

基于正态分布的三维建筑物变化检测高度差阈值确定方法

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测绘通报 2022年第9期 98-104页

作者：李睿周晓光侯东阳中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083

针对现有三维建筑物变化检测中高度差阈值确定方法存在主观性强、阈值通用性差的问题,本文提出了一种基于正态分布的高度差阈值确定方法。借鉴二维变化检测中变化和未变化像元差值服从正态分布的理论,首先,假设2期DSM高度差服从或近似... 详细信息

针对现有三维建筑物变化检测中高度差阈值确定方法存在主观性强、阈值通用性差的问题,本文提出了一种基于正态分布的高度差阈值确定方法。借鉴二维变化检测中变化和未变化像元差值服从正态分布的理论,首先,假设2期DSM高度差服从或近似服从正态分布,并分析了变化和未变化区域高度差的分布;然后,基于拉依达准则提出了利用期望和标准差计算高度差阈值的方法;最后,利用滑动窗口动态计算待检测区域高度差阈值。在2个试验区内,基于本文阈值方法的建筑物变化检测结果较经验阈值方法在完整率、正确率和检测质量上分别平均提高了7.2%、1.5%和7.8%,说明该方法具有较好的通用性。

关键词：正态分布建筑物变化检测 DSM 高度差阈值拉依达准则