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基于多阶段特征和非对称-膨胀卷积的目标跟踪

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第9期49卷 1712-1722页

作者：孙波杨春成徐立尚海滨余帅良中国地质大学(武汉)国家地理信息系统工程技术研究中心湖北武汉430078 中国地质大学(武汉)地质探测与评估教育部重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)计算机学院湖北武汉430078

目标跟踪是计算机视觉领域的研究热点,基于相关滤波的目标跟踪方法具有良好的表现,但在特征提取过程中,对图像采用的人工特征描述方法具有一定局限性。为获得图像更具鲁棒性的特征表达,在目标跟踪过程中采用卷积神经网络实现对图像的特... 详细信息

目标跟踪是计算机视觉领域的研究热点,基于相关滤波的目标跟踪方法具有良好的表现,但在特征提取过程中,对图像采用的人工特征描述方法具有一定局限性。为获得图像更具鲁棒性的特征表达,在目标跟踪过程中采用卷积神经网络实现对图像的特征提取,并与相关滤波方法相结合,提出一种基于多阶段特征和非对称-膨胀卷积的目标跟踪方法,以嵌有非对称-膨胀卷积模块的ResNet50网络为特征提取网络,分别输出网络多个阶段的特征图,通过相关滤波实现目标检测定位。在OTB100视频数据集上对所提方法进行实验,设置距离阈值为20像素时,距离精度可达85.38%;设置重叠阈值为50%时,重叠精度可达80.42%。实验结果验证了所提方法的准确性,且对背景复杂、遮挡以及旋转形变等情况具有较好的鲁棒性。

关键词：目标跟踪卷积神经网络相关滤波非对称-膨胀卷积多阶段特征

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近40 a内蒙古冬旱时空演变特征

干旱区研究 2024年第3期41卷 387-398页

作者：陶际峰包玉龙郭恩亮金额尔德木吐呼斯乐包玉海内蒙古师范大学地理科学学院内蒙古呼和浩特010022 内蒙古自治区遥感与地理信息系统重点实验室内蒙古呼和浩特010022 内蒙古自治区蒙古高原灾害与生态安全重点实验室内蒙古呼和浩特010022

冬季干旱是制约内蒙古冬季畜牧业生产的主要干扰因子之一,定量表征其时空变化特征和发展规律对防灾减灾、保障农牧业健康发展具有重要意义。利用1980—2021年冬季(10月—翌年3月)ERA5-Land再分析气象数据,计算1个月和6个月时间尺度的标... 详细信息

冬季干旱是制约内蒙古冬季畜牧业生产的主要干扰因子之一,定量表征其时空变化特征和发展规律对防灾减灾、保障农牧业健康发展具有重要意义。利用1980—2021年冬季(10月—翌年3月)ERA5-Land再分析气象数据,计算1个月和6个月时间尺度的标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),采用趋势分析、时空热点分析等方法,分析内蒙古全区和五种主要植被类型区冬季干旱演变特征。结果表明:(1)近40 a内蒙古冬季整体SPEI呈现下降趋势,干旱化现象在不同植被和月份中表现不一,也有少数植被和月份趋于湿润化。(2)内蒙古地区冬季干旱的时空热点变化模式主要表现为:振荡的热点、振荡的冷点和未检测到模式。具体从季节和月时间尺度来看,冬旱热点主要集中在内蒙古中部和西部的大部分地区,以及东部的兴安盟和通辽市,即这些区域冬旱现象呈现加剧的趋势。(3)在干旱频率与频数统计方面,轻度冬旱事件发生频率最高,而荒漠草原和隔壁荒漠地区是发生冬旱事件最为频繁和严重的区域。

关键词：内蒙古冬旱时空演变 SPEI指数新兴时空热点分析

需求导向的三维建筑混合细节层次模型构建方法研究

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测绘科学 2024年第5期49卷 189-199页

作者：汤磊刘呈威杨帆苏飞李伟武汉市自然资源和规划信息中心武汉430014 南通大学地理科学学院江苏南通226019 山东建筑大学测绘地理信息学院济南250000 兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070

针对当前三维数字城市模拟应用中三维模型数据量大、冗余细节多、平台负载重等问题,从应用需求角度出发,提出了一种需求导向的三维建筑混合细节层次模型构建方法。该方法在OGC国际标准CityGML的LOD规定基础上进行扩展和优化,认为更优的... 详细信息

针对当前三维数字城市模拟应用中三维模型数据量大、冗余细节多、平台负载重等问题,从应用需求角度出发,提出了一种需求导向的三维建筑混合细节层次模型构建方法。该方法在OGC国际标准CityGML的LOD规定基础上进行扩展和优化,认为更优的LOD设计思路应以应用需求为导向并服务于应用,即根据模型局部对特定应用的重要性程度,采用“焦点+背景”的策略对三维建筑模型进行轻量化重构,旨在保证满足应用需求的同时降低模型细节冗余度和数据量。该方法为城市三维模型构建和应用提供了新的思路和方向,对推动三维数字城市发展、促进智慧城市和数字孪生城市的实现具有重要的理论和实践价值。

关键词：三维建筑模型细节层次需求导向匹配度组件混合

1956—2022年鄱阳湖枯水情势演变及驱动机制分析

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水利学报 2024年第3期55卷 313-324页

作者：熊斌卓云强许崇育熊立华陈泽强田逸飞南昌大学工程建设学院江西南昌330031 挪威奥斯陆大学地球科学系挪威奥斯陆N-0316 武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 中国地质大学国家地理信息系统工程技术研究中心湖北武汉430074 长江水利委员会水文局湖北武汉430010

鄱阳湖枯水情势变化将极大影响区域水资源、水环境和水生态安全状态。复杂条件下鄱阳湖水文极端事件成因分析与灾害预警是当前亟待突破的难点。本文基于湖区年补水-退水水文过程分析,运用“江湖关系”分期分析等方法,探究了湖区枯水情... 详细信息

鄱阳湖枯水情势变化将极大影响区域水资源、水环境和水生态安全状态。复杂条件下鄱阳湖水文极端事件成因分析与灾害预警是当前亟待突破的难点。本文基于湖区年补水-退水水文过程分析,运用“江湖关系”分期分析等方法,探究了湖区枯水情势演变规律和驱动机制。结果显示:(1)后三峡时期,湖区枯水情势显著加剧,星子站年最低水位平均下降5.7%,低水烈度、低水天数平均增加36.9%、26.6%;(2)单因素分析中,湖区低水天数受长江水流条件的影响大于湖区最低水位、低水烈度;多因素分析中,6个解释因子综合解释了上述3个湖区枯水特征量的演变,相应回归模型的R 2依次为0.83、0.83、0.70;(3)贡献分析表明,近20年的枯水整体加剧趋势主要源于长江水流条件改变的综合影响,以湖区年最低水位减小为例,江湖水位流量关系变异贡献138.0%,三峡水库蓄水期汉口径流减小贡献8.4%,三峡水库补水期汉口径流增加(缓解)贡献-34.2%。本研究将为鄱阳湖的枯水情势驱动机制解耦、干旱预警研究提供参考。

关键词：鄱阳湖枯水干旱三峡水库贡献分析

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自然资源陆地卫星激光测高标准产品高程精度评价

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遥感学报 2024年第3期28卷 704-716页

作者：陈继溢唐新明李国元刘诏周晓青自然资源部国土卫星遥感应用中心北京100048 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023

卫星激光测高技术能够获取高精度地表高程分布信息,在对地观测领域具有独特的优势。中国近年来陆续发射的高分七号卫星和资源三号03星均搭载了激光测高系统,用于全球高程控制点获取。随着高分七号卫星、资源三号03星稳定在轨运行,并持... 详细信息

卫星激光测高技术能够获取高精度地表高程分布信息,在对地观测领域具有独特的优势。中国近年来陆续发射的高分七号卫星和资源三号03星均搭载了激光测高系统,用于全球高程控制点获取。随着高分七号卫星、资源三号03星稳定在轨运行,并持续获取激光测高数据,中国首次在激光测高领域形成相关数据产品,即自然资源卫星激光测高标准产品(SLA03)。本文以平原、有森林覆盖的山地两个不同类型区域的高精度机载点云数据为参考,对中国自然资源卫星激光测高标准产品的高程精度进行综合评价。结果显示:在使用合适的阈值剔除人工建筑、树木冠层的激光点后,高分七号卫星SLA03数据在平原地区高程精度RMSE达到0.653 m,LE90为1.055 m,其中60%以上精度优于0.3 m,而在有森林覆盖的山地下降至1.210 m (RMSE)和2.002 m(LE90);资源三号03星SLA03数据在平原地区达到1.312 m (RMSE)和2.389 m (LE90),其中50%以上精度优于0.5 m,有森林覆盖的山地则为1.661 m (RMSE)和2.999 m (LE90)。另外,高分七号卫星SLA03数据受季节因素影响较为明显,主要由植被生长引起。相关结论能够指导自然资源卫星激光测高标准产品的深入应用,并为后续卫星激光测高载荷设计与参数论证提供支撑。

关键词：遥感卫星激光测高高分七号卫星资源三号03星高程精度激光测高标准产品

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植被光谱不变理论研究进展

遥感技术与应用 2024年

作者：方红亮中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室中国科学院大学资源与环境学院江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心

过去二十余年，围绕植被光谱不变理论（也称为p理论）的建模理念得到了快速发展。2023年底，作者在Remote Sensing of Environment发表了题为“Photon recollision probability and the spectral invariant theory:Principles,methods,and applications”的综述文章（doi:10.1016/***.2023.113859），全面阐述了p理论的提出背景、建模原理、光谱不变量的获取与p理论应用等。本文在英文版的基础上，对p理论进行了进一步系统整理并补充了一些新的认识。文章首先阐述了p理论的基本要点，介绍了不同光学参数和再碰撞概率尺度转换的基本原理，总结了光谱不变量获取的经验方法、光谱方法和结构方法等，分析了p理论在冠层反射率建模以及植被结构和生理参数反演与估算中的应用。文章剖析了原文中的几处关键创新点，最后探讨了p理论的未来发展方向及我国在相关方面的研究。

关键词：逃逸概率再碰撞概率光谱不变理论 p理论冠层反射率模型

GRACE-FO卫星星敏感器/加速度计安装矩阵校准

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地球物理学进展 2024年第1期39卷 87-99页

作者：黄志勇李姗姗李世忠王傲明黄令勇朱雷鸣潘星辰牛晗晗信息工程大学地理空间信息学院郑州450001 地理信息工程国家重点实验室西安710054 中山大学人工智能学院珠海519000

为了对GRACE-FO卫星入轨后的星敏感器安装矩阵进行校准,本文从相对安装矩阵校准和星敏感器/加速度计绝对安装矩阵校准两方面来实现星敏感器定标.通过统计卫星自发射以来的星敏间的四元数观测值,估计了星敏感器间的相对安装矩阵偏差.将... 详细信息

为了对GRACE-FO卫星入轨后的星敏感器安装矩阵进行校准,本文从相对安装矩阵校准和星敏感器/加速度计绝对安装矩阵校准两方面来实现星敏感器定标.通过统计卫星自发射以来的星敏间的四元数观测值,估计了星敏感器间的相对安装矩阵偏差.将相对安装矩阵偏差应用于星敏主光轴夹角计算和融合定姿,均表明本文采用的相对安装矩阵估计算法的正确性.利用卫星在KBR天线相位中心定标期间的俯仰和偏航机动信号,以星敏感器计算的卫星角加速度为观测值,以加速度计角加速度作为基准值,基于最小二乘算法估计星敏感器/加速度计绝对安装矩阵偏差,在估计时考虑加速度计轴间非正交性因子.获得的星敏感器/加速度计安装矩阵绝对偏差在横滚、俯仰、偏航三个方向分别为0.07°、0.19°、-0.07°,估计精度为0.01°、0.04°、0.04°.同时,研究表明星敏感器/加速度计安装矩阵偏差量与加速度计轴间非正交因子具有很强的耦合特性,同时估计两种参数可以避免参数估计时的耦合效应.

关键词：星敏感器加速度计 GRACE-FO GRACE 定标校准

水力渗透型煤矿采空区三维音频大地电磁快速解译

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矿业安全与环保 2024年第1期51卷 70-77页

作者：王楠王子健秦其明孙千惠李树超北京信息科技大学网络文化与数字传播北京市重点实验室北京100192 北京信息科技大学计算机学院北京100192 北京大学遥感与地理信息系统研究所北京100871 中国昆仑工程有限公司北京100037 中国科学院空天信息创新研究院北京100190

煤矿采空区或回采阶段工作面常面临水力渗透威胁,如何快速有效且低成本地预判水力渗透成为难题。提出并系统论述了一种面向水力渗透型采空区的音频大地电磁三维反演及快速解译方案。通过设计采空区理论地电模型,探讨采空区电阻率三维反... 详细信息

煤矿采空区或回采阶段工作面常面临水力渗透威胁,如何快速有效且低成本地预判水力渗透成为难题。提出并系统论述了一种面向水力渗透型采空区的音频大地电磁三维反演及快速解译方案。通过设计采空区理论地电模型,探讨采空区电阻率三维反演可行性。实测数据反演解释结果揭示:采空区巷道顶板区域存在明显低阻分布,部分工作面存在顶板裂隙导水造成的富水低阻区域,局部垮落带与上覆含水层明显连通。为可疑透水位置定位、水位和涌水量监测,以及后续开采规划制订提供了参考。从理论和实证角度,为音频大地电磁法的采空区富水状态分析和动态监控应用提供了新思路,相关方法能够有效提高水力渗透型采空区的解译效果。

关键词：煤矿采空区水力渗透天然源音频大地电磁法三维反演

重庆市主城区居民饮用水9种微量元素含量特征及其健康风险评价

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长江科学院院报 2024年第2期41卷 52-60,75页

作者：刘怡陈燕苏婷谭福亚刘永林张雪琰旷霞殷凤赵家宇重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 重庆师范大学地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室重庆401331 柳州市第八中学广西柳州545005 福建省武夷山第一中学福建武夷山354399

为明确重庆市主城区饮用水中微量元素含量及其对居民健康的潜在影响,采集主城区居民末梢饮用水80件、水源地水样3件,室内测定水样中As、Ba、Cr、Cu、Mo、Ni、Sb、Se、Zn含量,并采用USEPA推荐的健康风险评价模型,评估饮用水中微量元素的... 详细信息

为明确重庆市主城区饮用水中微量元素含量及其对居民健康的潜在影响,采集主城区居民末梢饮用水80件、水源地水样3件,室内测定水样中As、Ba、Cr、Cu、Mo、Ni、Sb、Se、Zn含量,并采用USEPA推荐的健康风险评价模型,评估饮用水中微量元素的健康风险水平。结果表明:①重庆市主城区居民末梢饮用水中9种微量元素均值(算术均值,下同)均未超过国家《生活饮用水卫生标准》。②儿童和成人的总健康风险均值分别为8.72×10^(-5)a^(-1)和3.56×10^(-5)a^(-1),在USEPA推荐的最大可接受标准(10-6~10^(-4)a^(-1))内,但儿童总健康风险高于成人。③居民末梢饮用水健康风险主要表现为Cr和As的致癌风险,儿童和成人致癌风险均呈现R Cr(8.54×10^(-5)a^(-1)和3.48×10^(-5)a^(-1))>R As(1.62×10^(-6)a^(-1)和6.74×10^(-7)a^(-1)),但均低于USEPA推荐的最大可接受标准(10^(-4)a^(-1))。因此饮用水中Cr和As是重庆市主城区居民饮用水产生健康风险的主要物质,需进一步加强这2种元素的监测和管理。

关键词：微量元素健康风险居民末梢饮用水砷铬重庆市

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