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基于高分辨率无人机影像和U-Net网络的乡村地区不透水面提取方法研究

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测绘地理信息 2024年第5期49卷 59-65页

作者：余博洋秦淑洁沈定涛李思青王结臣南京大学地理与海洋科学学院自然资源部国土卫星遥感应用重点实验室江苏省地理信息技术重点实验室华中师范大学城市与环境科学学院地理过程分析与模拟湖北省重点实验室江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心

本文综合考虑乡村地区高精度不透水面提取的主要难点，选用无人机（unmanned aerial vehicle,UAV)影像作为数据源，设计了一种融合阴影去除和U-Net网络的提取方案。首先，针对影像中阴影像素较多产生干扰的问题，通过多级Otsu阈值法检... 详细信息

本文综合考虑乡村地区高精度不透水面提取的主要难点，选用无人机（unmanned aerial vehicle,UAV)影像作为数据源，设计了一种融合阴影去除和U-Net网络的提取方案。首先，针对影像中阴影像素较多产生干扰的问题，通过多级Otsu阈值法检测阴影像素，而后应用线性相关矫正方法进行阴影补偿。其次考虑到乡村地区不透水面分布较零散且占比较少的问题，引入U-Net网络模型提取不透水面。对比实验表明，本文方法能有效克服不透水面样本不足和阴影像素的影响，实现乡村地区小微不透水面的高精度提取。

关键词：无人机影像不透水面阴影去除 U-Net网络

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AI绘画在地图制图中的应用与挑战

现代测绘 2024年第2期47卷 1-7页

作者：吴明光邵文青汪浩刘晓艳南京师范大学地理科学学院江苏南京210023 南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室江苏南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心江苏南京210023

进入信息时代,地图制图呈现大众化趋势,大众制图时代来临。人人都能制作地图,但制图质量却参差不齐,如何实现地图制图由专家主导的“授人以鱼”扩展为面向大众的“授人以渔”成为当前的研究热点,迫切需要发展智能化、个性化的制图方法... 详细信息

进入信息时代,地图制图呈现大众化趋势,大众制图时代来临。人人都能制作地图,但制图质量却参差不齐,如何实现地图制图由专家主导的“授人以鱼”扩展为面向大众的“授人以渔”成为当前的研究热点,迫切需要发展智能化、个性化的制图方法。AI绘画通过机器学习和深度学习等技术,使计算机能够模拟人类艺术家的创造力进行图像创作、编辑和合成图像。AI绘画能否为智能化、个性化制图提供一种新的技术途径?针对这一问题,首先梳理出了由文本生成图像、图像编辑、草图转化为图像、风格化神经渲染、图像风格迁移5类典型AI绘画技术。然后,逐一分析这些技术在游戏地图绘制、地图脱密脱敏、心象地图绘制、艺术感地图绘制、地图风格迁移等方面的应用。最后,总结AI绘画在地图制图中面临的地图内容理解、制图知识规则嵌入以及结果地图的可读性等挑战,以期丰富对AI地图制图的讨论,启发创新性AI制图应用与研究。

关键词： AI绘画地图制图人工智能地图设计

交叉学科视角下的“人文社会GIS”课程教学探索

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南京师范大学学报（工程技术版） 2024年第3期24卷 16-21,31页

作者：张雪英胡迪杨林张宏南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室江苏南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心江苏南京210023 南京师范大学地理科学学院江苏南京210023

人文社会地理信息系统(geographical information system, GIS)源于人文科学、社会科学和地理信息科学等多个学科的交叉融合,属于自然科学与人文社会科学的学科交叉领域.本文依托南京师范大学长期开展地理信息科学与人文社会科学交叉融... 详细信息

人文社会地理信息系统(geographical information system, GIS)源于人文科学、社会科学和地理信息科学等多个学科的交叉融合,属于自然科学与人文社会科学的学科交叉领域.本文依托南京师范大学长期开展地理信息科学与人文社会科学交叉融合的科研和教学成果,系统分析了人文社会GIS的交叉学科特性,提出了人文社会GIS的内涵和知识体系,设计了“人文社会GIS”课程的创新教学模式,形成了有代表性的学科交叉课程教学实践案例,对于开展“新工科”和“新文科”背景下的交叉学科研究和复合型人才培养具有较好的参考价值.

关键词：地理信息科学人文社会GIS 课程教学交叉学科

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基于多源遥感数据的中国城市绿地变化研究

测绘学报 2024年第1期53卷 205-205页

作者：聂震南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室江苏南京210023 南京师范大学地理科学学院江苏南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心江苏南京210023 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875

城市绿地对于相对脆弱的城市生态有着重要作用,同时对于城市人群生活产生积极影响,然而城市发展过程中产生的剧烈土地利用变化,必然会引起城市绿地的面积和分布产生改变,进而对局部气候和整体城市环境造成影响。尽管国家一直重视城市绿... 详细信息

城市绿地对于相对脆弱的城市生态有着重要作用,同时对于城市人群生活产生积极影响,然而城市发展过程中产生的剧烈土地利用变化,必然会引起城市绿地的面积和分布产生改变,进而对局部气候和整体城市环境造成影响。尽管国家一直重视城市绿地建设和规划。

关键词：城市绿地多源遥感数据城市人群土地利用变化城市发展过程局部气候

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考虑人群活动的城市场所洪涝灾害风险动态评估——以深圳市为例

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地理科学 2024年第4期44卷 711-720页

作者：黄晶王子勍戴强王慧敏河海大学商学院江苏南京211100 水灾害防御全国重点实验室江苏南京210098 南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室江苏南京210023

为了揭示人群动态活动对城市洪涝灾害风险的影响,本文引入场所视角,建立了考虑人群活动的城市场所洪涝灾害风险评估模型,以深圳市福田区4个典型社区为例分析了工作日和休息日的白天、晚上4个时段下不同类型场所的洪涝灾害风险变化。结... 详细信息

为了揭示人群动态活动对城市洪涝灾害风险的影响,本文引入场所视角,建立了考虑人群活动的城市场所洪涝灾害风险评估模型,以深圳市福田区4个典型社区为例分析了工作日和休息日的白天、晚上4个时段下不同类型场所的洪涝灾害风险变化。结果表明:①除危险性以外,频繁的人群活动亦会增加场所的洪涝灾害风险,与人群活动相关的指标权重达0.31;②不同类型场所的洪涝灾害风险差异显著,且随着人群活动动态变化,生活场所平均风险最高,在4个时段波动较小;居住型混合场所洪涝平均风险次之,但晚上时段比白天高25%左右;商业场所、公共服务场所和办公型混合场所平均风险也较高,在工作日白天高于其他时段;绿色休闲场所在4个时段风险都最低;③居住型社区和综合型社区的洪涝风险存在显著差异,居住型社区为持续性高风险社区,其高风险场所占比在4个时段均超过40%,尤其在晚上达60%,而综合型社区风险呈现出工作日白天高于其他时段的特征,其高风险场所比例最高达54%。

关键词：城市洪涝灾害风险评估场所人群活动

高分五号02星高光谱成像仪中美典型甲烷超级排放源遥感反演与分析

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遥感学报 2024年第8期28卷 1986-2001页

作者：李飞孙世玮张永光封晨曦陈翠红毛慧琴刘银年南京大学国际地球系统科学研究所、江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023 南京大学地理与海洋科学学院自然资源部国土卫星遥感应用重点实验室、江苏省地理信息技术重点实验室南京210023 南京气象科技创新研究院中国气象局交通气象重点开放实验室南京210041 南京大学大气科学学院南京210023 生态环境部卫星环境应用中心北京100094 南通智能感知研究院南通226000 中国科学院上海技术物理研究所中国科学院红外探测与成像技术重点实验室上海200083

检测和估算化石燃料生产活动中的甲烷泄漏有助于甲烷减排。星载高光谱成像仪是甲烷排放点源遥感监测的重要技术手段。本研究利用国产高分五号02星(GF-5 02)获取的高光谱成像仪(AHSI)与欧空局哨兵五号星(Sentinal-5P)的对流层观测仪(TROP... 详细信息

检测和估算化石燃料生产活动中的甲烷泄漏有助于甲烷减排。星载高光谱成像仪是甲烷排放点源遥感监测的重要技术手段。本研究利用国产高分五号02星(GF-5 02)获取的高光谱成像仪(AHSI)与欧空局哨兵五号星(Sentinal-5P)的对流层观测仪(TROPOMI)遥感数据,基于优化的甲烷柱浓度反演算法和中尺度气象模式,开展了对中美两国煤矿和油气设施的甲烷排放点源检测、量化以及不确定性评估。实验结果表明:(1) GF-5 02星AHSI载荷在中美两国甲烷排放热点区域内探测到了4处显著的甲烷点源泄漏排放,排放速率均大于0.5 t/h。其中,在二叠纪盆地监测到一处超级排放源,甲烷排放量高达11.7±4.4 t/h;(2)甲烷点源排放通量速率的估算会受到背景气象场的影响,点源处风速的不确定性贡献最大。研究结果表明,GF-5 02星高光谱成像仪在全球甲烷点源遥感识别和排放量估算中的应用潜力,可以为未来全球能源行业的甲烷泄漏检测工作提供重要数据支撑。

关键词：遥感高分五号02星(GF-502) 甲烷反演点源排放长治二叠纪盆地

量子多尺度融合的高分卫星影像建筑物变化检测

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测绘通报 2024年第6期 65-70,126页

作者：张燕平张卡赵立科陶厦张帮王玉军顾桢刘浩林江苏省测绘产品质量监督检验站江苏南京210013 虚拟地理环境教育部重点实验室(南京师范大学) 江苏南京210023 南京师范大学地理科学学院江苏南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心江苏南京210023 镇江市精勤测绘有限公司江苏镇江212009 江苏省地质调查研究院江苏南京210018 自然资源江苏省卫星应用技术中心江苏南京210018 苏州市消防救援支队江苏苏州215000

为了提高传统基于像元的高分辨率卫星影像变化检测方法的精度,本文提出了一种基于量子多尺度融合的高分卫星影像建筑物变化检测算法。首先,对双时相高分辨率卫星影像进行多尺度分割,构成多尺度影像数据集;然后,对多尺度影像数据集进行... 详细信息

为了提高传统基于像元的高分辨率卫星影像变化检测方法的精度,本文提出了一种基于量子多尺度融合的高分卫星影像建筑物变化检测算法。首先,对双时相高分辨率卫星影像进行多尺度分割,构成多尺度影像数据集;然后,对多尺度影像数据集进行迭代慢特征变换,得到不同尺度的变化强度图,再利用量子理论对多尺度变化强度图进行融合,以得到融合后的变化强度图;最后,通过最大类间方差法完成变化强度图的阈值分割,得到二值化变化检测结果。利用两组不同时相的实际高分卫星影像,对本文算法进行了试验验证。试验结果表明,与单一尺度面向对象变化检测方法和熵权法多尺度融合方法相比,本文算法可以取得更高的建筑物变化检测精度。

关键词：高分卫星影像建筑物变化检测量子理论迭代慢特征分析多尺度融合

过去2000年重大火山喷发对全球和中国气候的影响

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中国科学：地球科学 2024年第1期54卷 64-82页

作者：孙炜毅陈德亮闾国年宁亮高超超张人禾王斌刘健虚拟地理环境教育部重点实验室江苏省地理环境演化国家重点实验室培育建设点江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京师范大学地理科学学院南京210023 Regional Climate Group Department of Earth SciencesUniversity of GothenburgGothenburg 40530Sweden 浙江大学环境与资源学院杭州310058 复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院上海200438 Department of Atmospheric Sciences and Atmosphere-Ocean Research Center University of Hawaii at ManoaHonoluluHI 96825USA 江苏省大规模复杂系统数值模拟重点实验室南京师范大学数学科学学院南京210023 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋-气候-同位素模拟开放工作室青岛266237

重大火山喷发(MVEs)越来越受到科学界的关注.已有很多工作研究了过去2000年MVEs对气候的影响,但古气候重建资料和气候模拟资料显示的全球和中国气候对MVEs的响应存在较大差异.本文汇总了观测、重建、模拟和同化数据,系统地总结了MVEs的... 详细信息

重大火山喷发(MVEs)越来越受到科学界的关注.已有很多工作研究了过去2000年MVEs对气候的影响,但古气候重建资料和气候模拟资料显示的全球和中国气候对MVEs的响应存在较大差异.本文汇总了观测、重建、模拟和同化数据,系统地总结了MVEs的史实、对气候的影响和机制以及未来的研究方向.主要结论是:过去2000年MVEs密集时期发生在公元530~700、1200~1460和1600~1840年.对温度影响上, MVEs会引起年际-年代际尺度全球和中国的显著降温,但模拟的年际尺度降温幅度明显大于重建结果.对降水影响上,热带MVEs会导致全球季风降水显著减少;在中国区域,长江流域的降水有所增加,但在华北、东北以及青藏高原南部区域,不同数据所反映的结果存在较大差异.频繁的强火山爆发、火山叠加太阳活动极小期、气候系统内部变率叠加火山的作用都可能引起北半球季风区和中国东部的年代际干旱事件.在机制上, MVEs既通过直接辐射效应影响气候,也通过调制气候系统内部变率来间接影响气候,如火山喷发会影响厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)和大西洋多年代际振荡(AMO)的变化.然而, MVEs调制ENSO和AMO等气候系统内部变率模态的相位、振幅、周期和机理尚存在争议,这会加大重建-模拟之间的差异.此外,其他的气候系统内部变率、火山强迫重建的不确定性、气候模式的不确定性以及气候背景等也可能导致重建–模拟结果的分歧.

关键词：重大火山喷发气候变率影响机理过去2000年气候系统内部变率

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网络游记文本中旅游行程链提取方法

地球信息科学学报 2024年第2期26卷 477-487页

作者：阮陵葛军莲张翎王黎淑王晓宣安徽师范大学地理与旅游学院芜湖340200 南京师范大学地理科学学院南京210023 滁州学院实景地理环境安徽省重点实验室滁州239000

网络游记是旅游者在互联网上发布的自述性旅游过程记录,描述了旅游的前后过程和感受体验。从网络游记文本中提取旅游行程链,分析行程结构,能给游客的行程制定、线路设计提供重要的参考。传统的游记文本行程提取大多依赖于人工识别文本... 详细信息

网络游记是旅游者在互联网上发布的自述性旅游过程记录,描述了旅游的前后过程和感受体验。从网络游记文本中提取旅游行程链,分析行程结构,能给游客的行程制定、线路设计提供重要的参考。传统的游记文本行程提取大多依赖于人工识别文本中的行程节点,再进行串联、合并处理,工作量较大。自动提取游记文本中的旅游行程链,能够提高数据处理和分析效率。本文基于自然语言处理技术,在深入分析游记网络文本的段落结构和表达特点的基础上,归纳了行程节点和节点次序关系的句法表达规则,构建了行程节点触发词表,进而提出了基于句法规则的旅游行程链提取方法,主要包含行程节点的识别、节点次序关系的识别和旅游行程链的生成,能实现网络游记文本的旅游行程重构。本文采集了蚂蜂窝平台17 226篇南京市网络游记文本数据,采用最长公共子序列算法,开展了本文方法的试验验证。通过对比分析,本文方法提取的旅游行程链和人工识别的真实行程链相似度达到86.14%,高于实体关系抽取领域的BERT-BiLSTM-CasRel深度学习模型的83.1%。相比现有关系提取类深度学习方法需要开展大量的数据标注,本文方法计算更加便捷,准确率相对较高,仅需构建区域旅游点名录,即可实现网络游记文本中行程信息的自动提取。

关键词：网络游记网络文本旅游行程链行程重构行程提取节点识别规则匹配