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融合众源轨迹数据的户外徒步旅行导航路网地图构建

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地球信息科学学报 2025年

作者：唐建波夏何炎彭举胡致远丁俊杰张玉玉中南大学地球科学与信息物理学院湖南省地理空间信息工程技术研究中心

【目的】户外步行路网是导航地图的重要组成部分，也是户外活动路径规划的重要依据，对于户外旅行开发和事故救援等具有重要意义。然而，当前路网地图生成方法主要关注城市区域车行导航路网的构建与更新，对复杂户外环境下的徒步旅行导... 详细信息

【目的】户外步行路网是导航地图的重要组成部分，也是户外活动路径规划的重要依据，对于户外旅行开发和事故救援等具有重要意义。然而，当前路网地图生成方法主要关注城市区域车行导航路网的构建与更新，对复杂户外环境下的徒步旅行导航路网地图构建研究较少，此外，现有方法多侧重于道路的二维几何形态信息提取，而对于路网真实三维几何和拓扑结构的重建研究还比较缺乏。【方法】鉴于此，本文提出一种融合众源轨迹数据的户外徒步旅行导航路网地图构建方法。该方法利用户外活动轨迹数据，通过路网生成层和高程提取层分别提取道路的二维几何拓扑形态和三维高程信息。在路网生成层，采取轨迹密度分层策略构建户外矢量二维路网；在高程提取层，对轨迹覆盖的区域进行高程估计与优化，生成高程格网栅格图，再将二维路网与高程格网进行高程匹配，生成户外三维徒步旅行导航路网。【结果】本文选取2021年来源于六只脚户外网站的1 170条长沙岳麓山风景区的户外轨迹数据进行实验，构建的户外三维徒步旅行路网地图在二维空间定位上的平均偏移距离为4.201 m，高程估计的平均误差为7.656 m，结果表明，本文所提出的三维路网提取方法能适应旅行者户外轨迹数据噪声大、密度差异大等特点，生成质量较好的户外三维徒步旅行路网地图。【结论】相较于传统户外二维路网，本文方法构建的户外三维导航路网提供了更丰富和精确的地图信息，支持在复杂户外环境下的步行路径规划与导航应用服务。

关键词：三维步行路网众源轨迹数据路网生成户外步行导航旅行地图三维导航服务轨迹数据挖掘高程匹配

循环加载与卸围压组合扰动下红砂岩损伤破裂与渗透特性

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岩土工程学报 2025年第1期47卷 48-56页

作者：姚玮俞缙周先齐常方强常旭厦门理工学院土木工程与建筑学院福建厦门361024 华侨大学福建省隧道与城市地下空间工程技术研究中心福建厦门361021

为探究深地工程开挖诱导岩体损伤破裂及渗透性演化规律,开展了同步测定波速与渗透率的循环加载与卸围压组合扰动三轴试验,研究了不同条件下红砂岩的损伤与渗透性演化规律。结果表明:①岩石在不同组合扰动阶段具有不同的应力应变曲线形态... 详细信息

为探究深地工程开挖诱导岩体损伤破裂及渗透性演化规律,开展了同步测定波速与渗透率的循环加载与卸围压组合扰动三轴试验,研究了不同条件下红砂岩的损伤与渗透性演化规律。结果表明:①岩石在不同组合扰动阶段具有不同的应力应变曲线形态,其末端形态取决于在何种扰动阶段破坏,初始应力比为决定组合扰动诱发岩石破坏难易的主要因素;②总峰值轴向应变随初始应力比增大而增大,其中组合扰动轴向应变占比始终较低,总峰值体积应变绝对值随初始应力比增大而先增大后减小,其中组合扰动体积应变占比较高;③在初始加载阶段,波速增大,渗透率降低,在组合扰动阶段,波速下降,渗透率增加,且损伤与体积应变近似呈线性关系,损伤与渗透率随扰动次数增加均呈先慢后快的增长趋势,且拐点分别近似在一条直线上;④岩石在组合扰动卸围压阶段破坏为单剪切破坏模式,在组合扰动循环加载阶段破坏为共轭剪切破坏模式;⑤双高(高初始应力比与高初始围压)条件将显著加剧岩体开挖失稳破坏风险。

关键词：深地工程组合扰动力学特性损伤渗透性

多源遥感协同的洞庭湖团洲垸决口险情应急监测方法研究

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长江科学院院报 2025年

作者：姜莹向大享蒋婕妤程学军陈喆李经纬长江科学院空间信息技术应用研究所武汉市智慧流域工程技术研究中心湖南省水利水电科学研究院

河湖堤防是防汛抗灾的重要屏障，近年来受强降雨及高洪水位影响，决口险情时有发生，严重危及生命财产安全。决口险情应急处置对时效性、信息准确性、全局性及观测协同性具有较高要求，如何科学有效地对决口险情进行动态实时监测，为灾... 详细信息

河湖堤防是防汛抗灾的重要屏障，近年来受强降雨及高洪水位影响，决口险情时有发生，严重危及生命财产安全。决口险情应急处置对时效性、信息准确性、全局性及观测协同性具有较高要求，如何科学有效地对决口险情进行动态实时监测，为灾后快速评估和防洪应急抢险决策提供技术支撑，具有迫切的现实需求。本文在分析决口险情监测任务需求的基础上，顾及时-空-频-谱等约束，构建一种多源遥感协同监测方法，利用模糊多属性决策思路评价不同协同方案在决口险情及引发的次生洪涝灾害任务中的动态监测能力，并通过反演决口宽度、垸区淹没面积等指标，实现多卫星监测组合的统一量化评定及决口险情过程追踪。为了验证多源遥感协同监测方法在决口险情及洪涝灾害应急处置中的性能，以“7.5洞庭湖团洲垸湖堤决口险情”为例进行实验和论证分析，实验结果表明：决口及洪涝场景下分别求解的协同监测方案综合适应度最优，且反演的决口宽度反演值与水文测报值趋势相符，相对误差为0.98%；淹没面积反演值与洪水复演模型计算值趋势大体一致，相对误差为-2.39%，协同监测方案可满足险情应急监测任务对响应时效性、协同性等现实需求。

关键词：多源遥感协同应急监测洞庭湖团洲垸决口险情模糊多属性决策

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基于多关系图注意力网络的社交机器人检测

计算机科学 2025年第1期52卷 298-306页

作者：孟令君陈鸿昶王庚润郑州大学网络空间安全学院郑州450003 信息工程大学国家数字交换系统工程技术研究中心郑州450003

现阶段社交机器人已经广泛存在于社交平台,社交机器人的存在使得网络上的舆论环境可以被人为操纵,这样不仅损害了绿色和谐的网络环境,同时也导致人们正常的网络生活受到极大影响。现有的检测方法可以分为基于特征、基于文本和基于图的方... 详细信息

现阶段社交机器人已经广泛存在于社交平台,社交机器人的存在使得网络上的舆论环境可以被人为操纵,这样不仅损害了绿色和谐的网络环境,同时也导致人们正常的网络生活受到极大影响。现有的检测方法可以分为基于特征、基于文本和基于图的方法,其中基于图数据的检测方法大多忽略了图中关系的异质性,并且由于图神经网络存在过渡平滑现象而不能进行深度检测。针对这一问题,提出基于多关系图注意力网络的社交机器人检测方法,在训练时首先将不同关系下的子图抽取出来,然后对子图中的节点采用注意力机制进行聚合,在不同关系下进行节点表示学习并得到节点表示,最后利用通道注意力融合不同关系下的同一节点得到节点表示;同时采用基于LSTM注意力的后连接操作让节点可以自适应地选择邻域进行聚合,以此来缓解过度平滑现象。在Cresci15,Twibot20和MGTAB这3个数据集上的实验结果表明,与11个模型中评价指标的最优值相比,该模型的准确率分别提升了0.47%,1.19%和0.38%,验证了多关系图注意力网络进行社交机器人检测的有效性。

关键词：异质图图注意力节点表示学习 LSTM注意力社交机器人

基于改进瞪羚优化算法的UWSN三维定位算法

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控制与决策 2025年第1期40卷 80-86页

作者：付雷王骥广东海洋大学电子与信息工程学院广东省智慧海洋传感网及其装备工程技术研究中心

为解决三维空间中的水下无线传感器网络(underwater wireless sensor networks, UWSN)传统DV-Hop算法定位误差大的问题,提出一种基于改进瞪羚优化算法(improved gazelle optimization algorithm, IGOA)的UWSN三维定位算法(IGOADV-Hop).首先,通过双通信半径修正节点跳数,对锚节点间的距离误差进行加权修正;然后,在瞪羚优化算法引入Logistic映射初始化种群,增加种群多样性;接着,在开发阶段引入位置更新动态权重系数,提升节点位置计算的全局寻优能力;最后,使用IGOA替代最小二乘法进行节点三维坐标计算,并在网络中加入移动节点和水下噪声构建动态UWSN.仿真实验结果表明,与传统DV-Hop算法和其他群智能优化算法相比,所提出算法定位精度更高.

关键词：水下无线传感器网络三维定位移动节点 DV-Hop算法瞪羚优化算法 Logistic映射动态权重系数

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基于尺度重构视角的老旧小区长效运营机制研究——对武汉市“物业城市”模式的实证

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自然资源学报 2025年第1期 134-146页

作者：胡洲伟李志刚李丽武汉大学城市设计学院湖北省人居环境工程技术研究中心同济大学建筑与城市规划学院

住房是城市更新的重要对象，也是联系国民最为紧密、市场价值最为凸显的国土空间资源。当前，大量老旧小区长期缺乏规范运营，面临功能衰退和价值流失的双重困境，各地因此相继开展老旧小区运营探索。其中，武汉市江汉区唐家墩街道“物... 详细信息

住房是城市更新的重要对象，也是联系国民最为紧密、市场价值最为凸显的国土空间资源。当前，大量老旧小区长期缺乏规范运营，面临功能衰退和价值流失的双重困境，各地因此相继开展老旧小区运营探索。其中，武汉市江汉区唐家墩街道“物业城市”模式通过街区一体化运营，实现了老旧小区长效运营，其创新过程有待进一步解释。基于尺度重构视角，剖析了“物业城市”运营实践，研究发现：（1）针对“治理脱嵌”问题，案例地经过多阶段公私合作形成了“五方联动”的社区治理格局；（2）通过运营责任的水平集中和尺度上升，老旧小区被嵌入跨尺度的一体化运营，以统筹不同主体的长短期利益；（3）依托城市公共资产的运营，案例地实现了资金平衡，建立起可支付、微利润、可持续的长效运营机制。研究完善了城市更新事前—事中—事后的分析框架；建议政府对老旧小区提供短期资源支持，推动共治共享，以实现长效运营，进而降低城市更新的频率和支出，促进存量住房资源保值增值。

关键词：城市更新运营机制老旧小区 “物业城市” 尺度重构武汉

基于手机信令数据的广州市居民公园访问行为空间分异及其影响因素分析

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中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 195-206页

作者：刘晔叶柏麟吴景豪中山大学地理科学与规划学院广东广州510006 广东省公共安全与灾害工程技术研究中心/广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室广东广州510006

加快推进城市公园建设是实现人与自然和谐共生的重要抓手。既有研究大多基于问卷调查数据和访谈资料分析城市居民的公园访问行为空间分异特征,研究结论的普适性和科学性有限。手机信令数据具有大样本、覆盖范围广、信息被动提供和动态... 详细信息

加快推进城市公园建设是实现人与自然和谐共生的重要抓手。既有研究大多基于问卷调查数据和访谈资料分析城市居民的公园访问行为空间分异特征,研究结论的普适性和科学性有限。手机信令数据具有大样本、覆盖范围广、信息被动提供和动态实时性强等优点。利用手机信令数据精准刻画城市居民的公园访问行为,有助于开展城市公园的布局优化与品质提升工作。基于个体尺度的手机信令数据,本研究试图揭示广州市居民公园访问行为的空间分异特征并识别其影响因素,尤其关注城区居民和郊区居民的差别。结果表明:(1)城区居民的公园访问频率、公园访问时长和公园访问强度均高于郊区居民,前者的公园平均访问距离低于后者;(2)公园访问频率、公园访问强度、公园平均逗留时间和公园平均访问距离呈现高值集聚区/低值集聚区在城区连片分布,在郊区零星分布的空间特征;(3)公园访问行为受性别、年龄、时空约束性、社会经济地位、公园可达性、社区出行便利性和出行适宜性等因素的共同影响。本研究为相关政府部门精准开展城市公园的规划、建设与管理工作提供决策参考。

关键词：城市公园公园访问行为空间分异手机信令数据广州

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大邻域多约束无人机数据收集路径规划

计算机科学与探索 2025年第1期19卷 158-168页

作者：潘淼鑫陈崇成福建师范大学计算机与网络空间安全学院福州350117 数字福建大数据安全技术研究所福州350117 福建省高校大数据分析与应用工程技术研究中心福州350117 福州大学地理空间信息技术国家地方联合工程研究中心福州350116

在公网受限的应急环境中,利用无人机辅助物联网能促进传感数据的及时传递。当考虑无线通信距离时,无人机作为移动收集器在有限续航时间内收集尽可能多的传感数据的路径规划可建模为足够近定向问题(CEOP)。现有求解CEOP的算法是逐个计算... 详细信息

在公网受限的应急环境中,利用无人机辅助物联网能促进传感数据的及时传递。当考虑无线通信距离时,无人机作为移动收集器在有限续航时间内收集尽可能多的传感数据的路径规划可建模为足够近定向问题(CEOP)。现有求解CEOP的算法是逐个计算目标节点的访问顺序及其邻域内的采集点,这在节点邻域较大并覆盖周围多个节点时效率低下,这些方法也没有考虑数据传输时间和无人机遥控距离等约束。为此,建立了大邻域多约束无人机数据收集路径规划的数学模型,提出了基于贪婪随机自适应搜索过程(GRASP)的GRASP-LN算法进行求解。该算法不重复计算重合的采集点,而是维护路径每个航点采集的节点集合,无人机在每个航点悬停一段时间以收集集合内节点的数据。公开的CEOP数据集的实验结果表明,GRASP-LN比GSOA、VNS和GRASP_(opt)具有更好的求解质量和更短的计算时间。与基线算法GRASP_(opt)相比,GRASP-LN的路径奖励平均提高了5.86%,最大提高了14.91%,执行时间平均减少了69%,特别在节点邻域平均覆盖4.67个以上节点时,GRASP-LN的路径奖励和稳定性均优于GRASP_(opt)。考虑数据传输时间和无人机遥控距离约束的实验验证了GRASP-LN算法对考虑这些约束的无人机数据收集路径规划问题的有效性。

关键词：无人机贪婪随机自适应搜索过程数据收集足够近定向问题路径规划物联网

国土空间规划背景下黄河流域水生态空间格局演变特征及其影响因素

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水土保持研究 2025年第2期32卷 178-190页

作者：薄立明赵浪尹力张翔魏伟武汉大学中国发展战略与规划研究院武汉430072 武汉大学城市设计学院武汉430072 中国地质大学(武汉)国家地理信息系统工程技术研究中心武汉430078 湖北省人居环境工程技术研究中心武汉430072

[目的]科学认知黄河流域上、中、下游水生态空间格局演化特征及影响因素,促进水资源用途管制客体向国土空间规划体系治理系统的融入,推动黄河流域生态保护和高质量发展。[方法]采用空间转移矩阵、最优地理探测器等量化模型分析黄河流域... 详细信息

[目的]科学认知黄河流域上、中、下游水生态空间格局演化特征及影响因素,促进水资源用途管制客体向国土空间规划体系治理系统的融入,推动黄河流域生态保护和高质量发展。[方法]采用空间转移矩阵、最优地理探测器等量化模型分析黄河流域上、中、下游水生态空间格局演变的区域差异,剖析了水生态空间格局演变路径并揭示其内在影响因素。[结果](1)黄河流域水生态空间规模为2.76万km^(2),仅占流域国土总面积的2.28%,上、中、下游水生态空间规模占比为22∶2∶3,研究期内规模性扩张了4 989.90 km^(2),上游地区增长规模最大,下游地区增长幅度最剧烈。(2)上游地区水生态空间主要与其他生态空间发生交叉转换,引起水生态空间大规模扩张,其次是与农业空间交互转换造成水生态空间小规模流失;中游地区水生态空间主要与农业空间发生交叉转换,其次是其他生态空间,引起水生态空间小规模扩张;下游地区农业空间向水生态空间的转换引起水生态空间大规模扩张的同时水生态空间也规模性转换为城镇空间。(3)上游地区水生态空间规模性扩张核心影响因素是水资源“液态化”的水文循环过程,流失则是主要由第一、三产业发展诉求驱动;中游地区水生态空间格局演变整体表现为政府财政所主导的适配地区自然地理条件、社会经济发展的水资源调配过程;下游地区则是水生态空间伴随城镇化进程在农业地区和城镇地区的转移。[结论]黄河流域上、中、下游水生态空间格局演变特征、路径和影响因素差异显著,需要根据各区域水资源保护利用的发展定位,建立起共同治理、协同发展的流域协作体系。

关键词：水生态空间国土空间规划用途管制时空格局黄河流域