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基于多损失融合和混洗注意力的车载LiDAR点云道路标线提取方法

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测绘通报 2024年第8期 135-140页

作者：何银鑫齐华朱运权卢自来彭世勇刘洋四川省交通勘察设计研究院有限公司四川成都610017 西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都611756 高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合实验室四川成都611756

道路标线的准确提取在高级辅助驾驶系统和高精度地图的开发中具有重要意义。针对现有的基于阈值的车载激光点云道路标线提取方法在反射强度与点密度分布不均、道路标线与路面对比度低时提取效果较差的问题,本文提出了基于多损失融合和... 详细信息

道路标线的准确提取在高级辅助驾驶系统和高精度地图的开发中具有重要意义。针对现有的基于阈值的车载激光点云道路标线提取方法在反射强度与点密度分布不均、道路标线与路面对比度低时提取效果较差的问题,本文提出了基于多损失融合和混洗注意力的车载LiDAR点云道路标线提取方法。选取典型高速公路试验样区进行道路标线提取试验,并与常规方法进行了精度对比分析。试验表明,本文方法在道路标线提取精度方面优于其他方法,有望更好地服务于自动驾驶的高精度地图开发应用。

关键词：多损失融合混洗注意力车载LiDAR点云道路标线提取

缓冲区分析和空间叠加分析下的智慧石油管网时序标准化片段巡检技术

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石油化工设备 2024年第2期53卷 45-49页

作者：谢锐杨旸蒋丽琼彭睿刘永德国家管网集团西南管道有限责任公司四川成都610041 海隆石油集团(上海)信息技术有限公司四川成都610041

传统的智慧石油管网时序标准化片段巡检技术仅对采集的数据进行降噪处理,巡检效果不佳。设计了缓冲区分析和空间叠加分析下的智慧石油管网时序标准化片段巡检技术。利用红外图像采集设备,对石油管网运行过程中的数据进行采集,并对采集... 详细信息

传统的智慧石油管网时序标准化片段巡检技术仅对采集的数据进行降噪处理,巡检效果不佳。设计了缓冲区分析和空间叠加分析下的智慧石油管网时序标准化片段巡检技术。利用红外图像采集设备,对石油管网运行过程中的数据进行采集,并对采集的数据进行灰度化、对比度增强和降噪处理。利用空间叠加分析的特性,将预处理的图像数据进行叠加,通过计算提取叠加后的图像数据特征,在缓冲区分析的作用下设定巡检路径规划三维空间,通过计算巡检点到虚拟直线之间的距离构建相应的巡检路径规划模型,通过对规划的巡检路径进行评价,判断当前路径是否符合要求,从而完成对石油管网时序标准化片段的巡检。仿真实验表明,缓冲区分析和空间叠加分析下的智慧石油管网时序标准化片段巡检技术的巡检安全性指标为0.954,与传统的智慧石油管网时序标准化片段巡检技术相比巡检效果更好,可靠性更强。

关键词：石油管网时序标准化片段巡检缓冲区分析空间叠加分析

2000—2022年北京市植被春季物候期变化特征分析

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自然资源遥感 2024年

作者：谢宜嘉杨倍倍张镇陈佳王喆孟令奎湖北省水利信息感知与大数据工程技术研究中心长江空间信息技术工程有限公司(武汉) 武汉大学遥感信息工程学院

春季物候期的研究对于了解植被生长发育周期、对气候环境变化的响应机制有着重要的意义,也为指导农业生产、保护和恢复生态系统提供了重要参考。该文对2000-2022年北京地区的MOD13Q1数据进行时间序列重建,基于动态阈值法提取出23 a内北... 详细信息

春季物候期的研究对于了解植被生长发育周期、对气候环境变化的响应机制有着重要的意义,也为指导农业生产、保护和恢复生态系统提供了重要参考。该文对2000-2022年北京地区的MOD13Q1数据进行时间序列重建,基于动态阈值法提取出23 a内北京地区的植被春季物候期,进一步通过M-K趋势检验法对北京地区的春季物候期进行时空变化特征分析,最后使用偏相关分析方法分析了春季物候对气候变化的响应差异。主要结论如下:(1)北京地区植被的春季物候期平均期在第117天(四月下旬),在过去近20 a约以每年1.14 d的变化速率逐渐提前。(2)不同植被类型的春季物候期呈现层级差异,其中森林的春季物候期最早,为第107天;灌木和草地次之,分别为第117天和第119天;农田最晚,为第130天。(3)年均温度对春季物候期的影响存在显著的区域差异,其中河流、水库等水源充沛地区呈正相关关系,房山区东部现状区域存在显著的负相关关系。(4)从月尺度来看,11、12、1、2月气温对春季物候期的影响最大,随着冬季气温的上升,植物春季物候期表现出提前的趋势。该研究探索了北京地区植被春季物候期对于气温和降水的响应机制,为气候变化背景下植被生产指导提供了参考。

关键词：植被遥感物候 NDVI 时间序列重建

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计及风电的发电商报价多智能体模型

计算机科学 2024年第S1期51卷 1183-1190页

作者：黄飞虎李沛东彭舰董石磊赵红磊宋卫平李强四川中电启明星信息技术有限公司成都610000 四川大学计算机学院成都610065 国网信息通信产业集团有限公司北京102211

新型电力系统背景下,新能源发电商的报价问题一直是电力现货市场中的研究热点。相比传统能源,风电出力受外界不确定性因素的影响较大,给风力发电商求解最优报价带来了挑战。为此,基于多智能体强化学习算法WoLF-PHC构建了计及风电的发电... 详细信息

新型电力系统背景下,新能源发电商的报价问题一直是电力现货市场中的研究热点。相比传统能源,风电出力受外界不确定性因素的影响较大,给风力发电商求解最优报价带来了挑战。为此,基于多智能体强化学习算法WoLF-PHC构建了计及风电的发电商报价策略模型。模型中,考虑了风电、火电和水电3种能源参与的现货市场,每一个发电商抽象为一个智能体,且基于随机约束规划算法建模风电智能体的收益函数;对于智能体的报价策略模型,将D3QN与WoLF-PHC算法结合,使模型能够满足报价时智能体状态空间复杂的情况;此外,对于交互环境的建模,提出利用DDPM扩散模型生成风电出力数据,优化风电出清场景的仿真。最后,基于3节点的电力仿真系统开展模拟实验,实验结果表明,提出的风电收益函数建模、WoLF-PHC改进、风电出力生成等技术是可行的,能有效解决风电参与竞价的现货市场报价问题,并且能够在较少的迭代次数后学习到较优的策略。

关键词： WoLF-PHC 多智能体强化学习电力现货市场竞价策略扩散模型

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基于高光谱的城市水系沉积物重金属含量反演

成都理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王显菊刘严松刘琦吴静邵青青 Mayada Jamal 马叶情甘肃工业职业技术学院地球勘探与信息技术教育部重点实验室(成都理工大学) 四川三合空间科技有限公司

城市水系被称为城市的血管，水系沉积物记录了城市环境变化的重要信息。快速、高效、准确地获取城市水系沉积物重金属元素含量信息对城市环境监测、生态环境修复治理及可持续发展具有重要意义。本文以甘肃天水市籍河沉积物为研究对象，... 详细信息

城市水系被称为城市的血管，水系沉积物记录了城市环境变化的重要信息。快速、高效、准确地获取城市水系沉积物重金属元素含量信息对城市环境监测、生态环境修复治理及可持续发展具有重要意义。本文以甘肃天水市籍河沉积物为研究对象，开展基于高光谱的Cu、Zn、Cd含量反演研究。对采集的样品进行高光谱数据采集，将光谱数据进行多种数学变换后筛选与重金属实测含量相关性较强的特征波段作为自变量，构建人工神经网络(ANN)、支持向量机、多元逐步回归(SMLR)三种反演模型，并选取决定系数(R2)、均方根误差进行模型精度评价。研究结果表明：(1)原始光谱数据经光谱变换后能有效突出光谱特征信息，不同光谱变换方式的特征波段筛选效果不同。五种变换中一阶微分、二阶微分(SD)、倒数对数一阶微分筛选效果优于倒数对数和倒数对数二阶微分。(2)三种反演模型的R2均大于0.6，能够有效实现沉积物重金属含量反演。(3)不同元素的最佳反演模型有差异。Cu的最佳反演模型为SD-ANN模型，R2为0.750；Zn的最佳反演模型为SD-SMLR模型，R2为0.962；Cd的最佳反演模型为SD-SMLR模型，R2为0.761。不同元素的最佳反演模型与特征波段选择有关，基于水系沉积物特征波段开展重金属含量反演有利于提高反演精度。研究为快速获取水系沉积物重金属污染信息提供了参考，为环境无损监测及生态环可持续发展提供了技术支撑。

关键词：水系沉积物高光谱反演重金属元素特征波段含量预测

基于“三查”体系的丹巴县滑坡隐患早期识别与监测

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第5期49卷 734-746页

作者：付豪李为乐陆会燕许强董秀军郭晨谢毅王栋刘刚马志刚成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 四川省国土空间生态修复与地质灾害防治研究院四川成都610081 中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031

针对高位隐蔽性滑坡隐患传统地面调查手段难以识别的问题,笔者所在团队提出了天-空-地协同的滑坡隐患识别与监测“三查”体系,并已在全国范围进行工程化应用,取得了较好的成效,但相关工作的学术报道较少。以滑坡灾害频发的大渡河流域丹... 详细信息

针对高位隐蔽性滑坡隐患传统地面调查手段难以识别的问题,笔者所在团队提出了天-空-地协同的滑坡隐患识别与监测“三查”体系,并已在全国范围进行工程化应用,取得了较好的成效,但相关工作的学术报道较少。以滑坡灾害频发的大渡河流域丹巴县段为研究区,开展基于“三查”体系的滑坡隐患识别与监测具体实践。首先利用干涉图堆叠技术(stacking-interferometric synthetic aperture radar,Stacking-InSAR)和小基线集InSAR(small baseline subsets-InSAR,SBAS-InSAR)两种InSAR技术结合高分辨率光学遥感实现整个实验区活动滑坡隐患的广域普查,并对比分析Stacking-InSAR和SBAS-InSAR的识别结果;随后利用机载激光雷达测量技术和无人机航空摄影测量技术对丹巴县城周边高风险区段滑坡隐患进行详查,进一步通过现场调查实现重大滑坡隐患的核查,最后利用SBAS-InSAR技术对典型滑坡隐患形变进行监测分析。协同利用天-空-地观测手段在研究区共探测到滑坡隐患41处,主要为大型古老滑坡堆积体在长期重力作用、河流冲刷和人类工程活动等因素扰动下产生的局部复活,大部分滑坡隐患形变演化趋势与季节性降雨有较好的相关性。

关键词：滑坡隐患识别与监测 “三查”体系合成孔径雷达干涉测量机载激光雷达测量丹巴县

微型无人机阵列位置扰动下的DoA估计混合Cramer-Rao界

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工程科学与技术 2024年

作者：冯永攀王继刚王俊峰卢忱深圳信息职业技术学院中兴通讯股份有限公司四川大学

随着无人机技术的快速发展，基于微型无人机集群的分布式天线阵列因其灵活部署、低成本、可重构等优势，在无线通信、目标探测、环境监测等领域展现出广阔的应用前景。然而，在实际部署过程中，受外界环境干扰和无人机自身控制精度限制... 详细信息

随着无人机技术的快速发展，基于微型无人机集群的分布式天线阵列因其灵活部署、低成本、可重构等优势，在无线通信、目标探测、环境监测等领域展现出广阔的应用前景。然而，在实际部署过程中，受外界环境干扰和无人机自身控制精度限制，无人机集群难以精确达到预设位置，产生随机的位置扰动误差。这些位置扰动不仅会恶化阵列的空间频谱特性，还会显著降低对目标信号的探测、定位和参数估计性能，成为制约无人机集群阵列实用化的关键瓶颈之一。针对上述挑战，本文基于位置扰动误差在相邻无人机间传播的物理特性，建立了考虑位置扰动的无人机集群阵列信号模型，重点研究了位置扰动对目标信号到达角（Direction of Arrival， DoA）估计性能的影响。通过引入位置扰动相关矩阵，推导了DoA估计在有限采样情况下的混合克拉美罗下界（Hybrid Cramér-Rao Bound， HCRB），构建了评估位置扰动影响的理论基础。为了验证理论分析的有效性，本文通过数值仿真，从位置扰动方差、信噪比、无人机数量以及DoA角度等多个角度，对比分析了有无位置扰动情况下的DoA估计性能。仿真结果表明，位置扰动显著恶化了DoA估计精度，且随着信噪比的提高，DoA估计对位置误差更加敏感。此外，增加无人机数量可在一定程度上降低HCRB，但难以消除位置扰动带来的估计误差。

关键词：无人机阵列位置扰动到达角 Cramer-Rao界

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快速获取测绘工程地貌信息的方法探讨

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第8期 0167-0171页

作者：石仙仙四川泛在空间科技有限公司四川成都610100

DEM及等高线作为地形测绘中的地貌元素,能够直观地反映地形的起伏变化。目前提取地貌信息的手段多样,但效率相对低下。如传统立采等高线,作业人员戴3D眼镜采集,费时费力还不能满足工期要求。有些等高线采集方式可能还达不到精度要求。... 详细信息

DEM及等高线作为地形测绘中的地貌元素,能够直观地反映地形的起伏变化。目前提取地貌信息的手段多样,但效率相对低下。如传统立采等高线,作业人员戴3D眼镜采集,费时费力还不能满足工期要求。有些等高线采集方式可能还达不到精度要求。如何高效地生成精度高又美观的等高线值得研究。随着激光扫描技术的快速发展,激光点云数据已经成为地形地貌测量的主要数据来源。本文旨在研究基于激光点云数据生成等高线的方法。

关键词：激光点云数据地貌信息地形测绘 DEM及等高线采集

基于PIE-Engine云计算平台和CASA模型的植被NPP时空动态遥感监测:以道孚县为例

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水利水电技术（中英文） 2024年第5期55卷 115-128页

作者：曾见闻戴晓爱徐纪鹏李雯雨刘东升成都理工大学地球科学学院四川成都610059 航天宏图信息技术股份有限公司北京100195

【目的】为深入了解道孚县的植被固碳水平以及其长期变化趋势,【方法】以MODIS数据、站点气象和土地覆盖等资料为基础,通过PIE-Engine遥感云计算平台建立了CASA模型,估算了2001—2016年道孚县陆地植被净初级生产力(NPP)。同时,结合Theil... 详细信息

【目的】为深入了解道孚县的植被固碳水平以及其长期变化趋势,【方法】以MODIS数据、站点气象和土地覆盖等资料为基础,通过PIE-Engine遥感云计算平台建立了CASA模型,估算了2001—2016年道孚县陆地植被净初级生产力(NPP)。同时,结合Theil-Sen Median趋势分析、稳定性分析、分区统计和冷热点分析等手段,探讨了其时空分布和演变特征。【结果】结果显示:(1)基于PIE-Engine云平台模型和CASA模型估算的道孚县2001—2016年的NPP,其精度较高并与MODIS NPP数据有良好的拟合效果。(2)道孚县NPP呈持续上升趋势,其中中部和东南部NPP较高,东北部和中南部NPP较低,同时NPP的低值区正在逐年减少,反映出该地区生态状况正在逐渐改善。(3)所有乡镇的NPP在2001—2016年间均有增长,NPP的空间变化整体稳定,大部分地区NPP波动较小。(4)道孚县的NPP在2001—2016年间总体显著增长,增长区域面积占全县的93%以上。(5)高NPP值区域在空间上形成聚类,“热点”现象明显,这为进一步研究和理解NPP的空间分布和变化规律提供了依据。【结论】研究成果为道孚县的生态环境改善和持续发展提供了科学依据,并提出了一种基于云平台的快速、高效的区域植被NPP评估方法,这对于全面评估可持续发展目标和推动生态文明建设具有积极意义。

关键词：植被净初级生产力NPP CASA模型 PIE-Engine 时空分布遥感道孚县