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基于GF6遥感影像的喀斯特地区植被对短期干旱的响应

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科学技术与工程 2024年第27期24卷 11576-11585页

作者：晏红波徐鹏钧卢献健桂林理工大学测绘地理信息学院桂林541006 广西空间信息与测绘重点实验室桂林541006

喀斯特地区是典型的生态脆弱区,近年来,受全球气候变化的影响,喀斯特地区频繁出现短期干旱,研究植被在干旱胁迫下的响应规律对喀斯特地区生态环境修复和治理意义重大。基于高分六号宽幅影像(GF6-WFV)数据的红边波段创建了改进的植被状... 详细信息

喀斯特地区是典型的生态脆弱区,近年来,受全球气候变化的影响,喀斯特地区频繁出现短期干旱,研究植被在干旱胁迫下的响应规律对喀斯特地区生态环境修复和治理意义重大。基于高分六号宽幅影像(GF6-WFV)数据的红边波段创建了改进的植被状态指数,以监测植被在短期干旱中的响应变化,并通过月均降水数据计算标准降水指数以识别干旱发生情况。以典型喀斯特地区桂林2022年9—12月为例,重点研究植被对短期干旱的响应。结果表明,桂林市的中部、南部和东北部地区植被由于土壤蓄水能力差且缺乏灌溉设施,对干旱的敏感度最高。在研究区,植被经历了持续干旱并达到临界点后,出现了持续且不可逆的枯萎响应,大约需要2个月的时间。不同类型的植被对短期干旱的响应程度有所不同,分别为农田>草地>林地。GF6-WFV数据在短期干旱监测方面表现优异,为喀斯特地区的生态保护和管理提供了重要参考。

关键词： GF6-WFV 改进的植被状态指数标准降水指数短期干旱干旱胁迫

Schmidt算法在导航卫星自主定轨中的应用

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测绘学报 2024年第5期53卷 879-888页

作者：宋小勇杨元喜毛悦阮仁桂王龙地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 西安测绘研究所陕西西安710054

针对现有导航卫星自主定轨采用的等效观测Kalman滤波算法精度难以进一步提升的问题,本文将顾及卫星间状态量协方差信息的Schmidt分布式算法应用于自主定轨,给出了逐观测量处理的Schmidt分布式算法测量更新和时间更新计算公式,提出了采... 详细信息

针对现有导航卫星自主定轨采用的等效观测Kalman滤波算法精度难以进一步提升的问题,本文将顾及卫星间状态量协方差信息的Schmidt分布式算法应用于自主定轨,给出了逐观测量处理的Schmidt分布式算法测量更新和时间更新计算公式,提出了采用平方根滤波方法解决Schmidt分布式算法用于星间链路定轨时协方差阵非负定问题。仿真和实测数据自主定轨结果表明,相比等效观测分布式滤波算法,本文方法能够有效提升自主定轨精度。

关键词：导航卫星星间链路自主定轨 BDS 分布式滤波

基于可解释机器学习模型的南宁市野火灾害易发性研究

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科学技术与工程 2024年第2期24卷 858-870页

作者：岳韦霆任超梁月吉郭玥张胜国桂林理工大学测绘地理信息学院桂林541006 广西空间信息与测绘重点实验室桂林541006

野火易发性评价对野火灾害的前期预防以及灾害管理决策的制定至关重要。目前野火易发性的研究主要集中于提高模型的预测精度,而往往忽略对模型的内部决策机制进行解释分析。为此,构建了一种基于可解释机器学习的野火易发性模型,并详细... 详细信息

野火易发性评价对野火灾害的前期预防以及灾害管理决策的制定至关重要。目前野火易发性的研究主要集中于提高模型的预测精度,而往往忽略对模型的内部决策机制进行解释分析。为此,构建了一种基于可解释机器学习的野火易发性模型,并详细分析了各因子对野火易发性预测结果的影响。以南宁市历史野火样本为基础,综合考虑样本的空间分布特征,选取高程、归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)、年均降雨和平均气温等18项评价因子,利用分类和回归树(calssification and regression tree, CART)、随机森林(random forest, RF)、轻量的梯度提升机(light gradient boosting machine, LGBM)和极致梯度提升(extreme gradient boosting, XGBoost)4种机器学习模型构建野火易发性预测模型。基于性能最优的易发性模型,运用沙普利加和解释(shapley additive explanations, SHAP)方法完成特征全局性解释、依赖性分析和典型样本的局部性分析。结果表明:XGBoost较其他模型拥有更优的预测性能,其极高易发区位于南宁市西北部、东部及南部,占全域面积的39.113%;野火灾害易发性主要受NDVI、年均降雨、土壤类型等9项因子的影响;对典型历史野火样本的局部性解释结果可为南宁市指定区域的野火灾害的治理提供针对性参考和指导。

关键词：野火灾害野火易发性评价机器学习模型 SHAP 模型解释

基于原始探测光子泊松分布特性的直方图去噪算法研究

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地球信息科学学报 2024年第8期26卷 1911-1925页

作者：李军张双成师勇王涛王铭辉王杰长安大学地质工程与测绘学院西安710054 地理信息工程国家重点实验室西安710054 中国空间技术研究院西安分院西安710100

ICESat-2作为新一代多波束激光测高卫星采用了光子计数体制,其探测数据中存在大量噪声,造成光子数据在轨处理和传输时面临巨大挑战。为了在轨高效地对原始探测数据进行去噪处理,以降低星地传输数据量,本文设计了一种基于原始探测光子泊... 详细信息

ICESat-2作为新一代多波束激光测高卫星采用了光子计数体制,其探测数据中存在大量噪声,造成光子数据在轨处理和传输时面临巨大挑战。为了在轨高效地对原始探测数据进行去噪处理,以降低星地传输数据量,本文设计了一种基于原始探测光子泊松分布特性的直方图去噪算法。该算法分为光子点云的垂直直方图化和倾斜直方图化。首先,根据光子传输距离将点云数据段划分为二维格网形成垂直直方图,利用直方图箱光子数的均值和标准差计算信噪分离阈值,并对信号光子赋予低、中和高置信度标签来表征信号可靠性;其次,对识别的中、高置信度光子进行线性拟合获取坡度信息,将光子传输距离投影到沿坡面垂直的方向形成倾斜直方图,进行二次信号光子识别且合并置信度标签;最后,对噪声光子进行剔除以实现原始数据的压缩下传。同时,本文对比研究了基于密度的空间聚类应用(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)算法和对点排序以识别聚类结构(Ordering Points to Identify the Clustering Structure,OPTICS)算法性能。通过8种地类的ATL02数据开展测试实验,结果表明,DBSCAN算法会导致信号光子丢失,而OPTICS算法会产生虚假信号簇,相比之下,直方图算法有效避免了这些问题的产生,并且在实验中对不同地类具有较好的稳健性和适应性。在直方图算法中,垂直直方图算法对信号光子召回率R均为1,查准率P和调和F值平均在0.90以上,相较于垂直+倾斜直方图、DBSCAN和OPTICS的运行效率分别达到12倍、3473倍和1528倍以上,平均运行时间仅0.048 s,可高效实现数据去噪。垂直直方图算法去噪结果初步满足在轨处理效率要求(<0.25 s),本文有望为未来星载光子计数激光雷达数据的在轨去噪提供技术参考。

关键词：星载激光雷达 ICESat-2 ATL02 光子计数点云去噪分级直方图空间聚类在轨处理

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测量数据中异常值判别方法探讨

经纬天地 2024年第4期 15-19页

作者：侯建明山西省测绘地理信息院山西太原030001

针对在测量过程中由于测量环境的变化以及人为因素可能会导致个别测量数据值偏离预期或偏离大量统计数据值结果的情况,为了得到客观、科学的测量结果,需要对测量结果中是否存在异常值进行判别及剔除。首先列举了对异常值判别的几种常用... 详细信息

针对在测量过程中由于测量环境的变化以及人为因素可能会导致个别测量数据值偏离预期或偏离大量统计数据值结果的情况,为了得到客观、科学的测量结果,需要对测量结果中是否存在异常值进行判别及剔除。首先列举了对异常值判别的几种常用方法,然后结合实际案例对测量数据中是否存在异常值,异常值如何判别以及剔除进行了探讨。结果表明:1)如果把异常值数据和正常数据放在一起进行统计,势必会影响试验结果的正确性;2)如果把疑似异常的数据值简单地剔除,又可能忽略了重要的试验信息,可见对测量结果中异常值的正确判别及剔除至关重要。

关键词：测量数据异常值判别剔除

基于“多测合一”理念的基础地理实体数据更新方法探讨

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经纬天地 2024年第4期 6-10页

作者：刘鹏芳山西省测绘地理信息院山西太原030001

依据新型基础测绘的“多测合一”理念,提出将第三次国土调查成果、城市国土空间监测成果、其他专题资料等多源数据融合,对基础地理实体数据进行补充完善及更新;依据新型基础测绘“一个实体只测一次”“联动更新”的原则,提出生产版本式... 详细信息

依据新型基础测绘的“多测合一”理念,提出将第三次国土调查成果、城市国土空间监测成果、其他专题资料等多源数据融合,对基础地理实体数据进行补充完善及更新;依据新型基础测绘“一个实体只测一次”“联动更新”的原则,提出生产版本式的增量实体数据包,增量数据包在省、市、县之间进行数据流转,减少重复测绘,加快基础地理实体数据的更新速度,缩短其更新周期。

关键词：新型基础测绘多源数据融合基础地理实体增量数据包联动更新

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浅析《版图教育知识读本》的结构和编制

经纬天地 2024年第1期 58-61页

作者：桑春彪山西省测绘地理信息院山西太原030001

介绍了具有山西特色的《版图教育知识读本》的主要内容结构、设计思想及编制工作,较详细地阐述了主要编制工作内容及重点注意事项,为推动各省版图教育知识读本的编制提供了有益的借鉴。《版图教育知识读本》作为2015年原国家测绘地理信... 详细信息

介绍了具有山西特色的《版图教育知识读本》的主要内容结构、设计思想及编制工作,较详细地阐述了主要编制工作内容及重点注意事项,为推动各省版图教育知识读本的编制提供了有益的借鉴。《版图教育知识读本》作为2015年原国家测绘地理信息局、特色版图教育知识读本编制试点项目,在全国具有引领和示范作用,该书在阐述国家版图知识内容的同时,还增加了山西省情和市情知识,激发了读者爱祖国、爱家乡的爱国主义情操。

关键词：版图教育国家版图知识省情市情知识

基于PF软件下高分辨率DOM生产方案的探讨

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华北自然资源 2024年第1期 114-117页

作者：王佳璐山西省测绘地理信息院山西太原030001

文章阐述了基于像素工厂软件快速生产高分辨率正射影像的生产流程:以数字航空影像为基础影像数据源,加入控制测量成果进行空中三角测量计算,将空三成果导入像素工厂软件,生成D E M,编辑D E M进行影像纠正,随后进行影像调光调色、镶嵌裁... 详细信息

文章阐述了基于像素工厂软件快速生产高分辨率正射影像的生产流程:以数字航空影像为基础影像数据源,加入控制测量成果进行空中三角测量计算,将空三成果导入像素工厂软件,生成D E M,编辑D E M进行影像纠正,随后进行影像调光调色、镶嵌裁切制作DOM。该影像生产方案为快速、高效、优质的生产高分辨DOM提供了解决方案。

关键词： PF DOM 高分辨率

基础地理信息数据与基础地理实体数据转换浅析

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经纬天地 2024年第3期 59-62页

作者：张丽欣山西省测绘地理信息院山西太原030001

基础地理信息数据向基础地理实体数据转换,是新型基础测绘体系建设的基础工作。基础地理信息数据在政府决策、城市规划、军事国防等领域仍然提供有力的服务保障,不能完全被替代。针对基础地理信息数据与基础地理实体数据互相转换的可行... 详细信息

基础地理信息数据向基础地理实体数据转换,是新型基础测绘体系建设的基础工作。基础地理信息数据在政府决策、城市规划、军事国防等领域仍然提供有力的服务保障,不能完全被替代。针对基础地理信息数据与基础地理实体数据互相转换的可行性,通过对存量基础地理信息数据成果与基础地理实体数据在数据表达、数据内容方面的对比分析,提出了通过制作数据转换知识库,程序化实现基础地理信息数据与基础地理实体数据的互相转换。

关键词：基础地理信息数据数据转换知识库程序化