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基于改进YOLOv7的高效行人检测方法

计算机应用 2024年第S1期44卷 290-296页

作者：冯恒健韩李涛张鹏飞李洪梅山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590 山东省基础地理信息与数字化技术重点实验室(山东科技大学) 山东青岛266590

针对目前的行人检测方法无法在复杂环境下同时满足高准确率和高检测速度的问题,提出了基于改进YOLOv7(You Only Look Once version 7)的高效行人检测方法。首先,通过鬼影混洗卷积(GSConv)与VoVGSCSP(VoVNetGS Conv Cross StagePartial)... 详细信息

针对目前的行人检测方法无法在复杂环境下同时满足高准确率和高检测速度的问题,提出了基于改进YOLOv7(You Only Look Once version 7)的高效行人检测方法。首先,通过鬼影混洗卷积(GSConv)与VoVGSCSP(VoVNetGS Conv Cross StagePartial)构建Slim-Neck,前者使用混洗操作将普通卷积生成的信息渗透到可分离卷积的输出中,来实现通道间信息的交互,后者采用一次聚合方法设计了跨阶段部分网络,VoVGSCSP模块降低了计算量和网络结构的复杂性,并保持了足够的精度;其次,在YOLOv7输出部分引入卷积注意力模块(CBAM),利用通道注意力和空间注意力来捕获特征之间的相关性,从而优化YOLOv7的特征表示能力,提高方法的准确性和鲁棒性。实验结果表明:在多个行人数据集上,与YOLOv5和YOLOv7相比,改进的YOLOv7方法平均精度(AP)提升了1.63~3.51个百分点,对数平均缺失率(LAMR)降低了0.54~3.97个百分点;相较于YOLOv7平均检测速度提升10FPS;同时通过弗里德曼检验结果证实改进的YOLOv7方法可用于实际数据,有效地实现了复杂环境下高精度、快速的行人检测。

关键词：行人检测实时检测注意力机制 YOLOv7 轻量化

基于注意力机制和全局特征优化的点云语义分割

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计算机应用 2024年第4期44卷 1086-1092页

作者：张鹏飞韩李涛冯恒健李洪梅山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590 山东省基础地理信息与数字化技术重点实验室山东青岛266590

在基于深度学习的三维点云语义分割算法中,为了加强提取局部特征细粒度能力和学习不同局部邻域之间的长程依赖性,提出一种基于注意力机制和全局特征优化的神经网络。首先,通过加性注意力的形式设计单通道注意力(SCA)模块和点注意力(PA)... 详细信息

在基于深度学习的三维点云语义分割算法中,为了加强提取局部特征细粒度能力和学习不同局部邻域之间的长程依赖性,提出一种基于注意力机制和全局特征优化的神经网络。首先,通过加性注意力的形式设计单通道注意力(SCA)模块和点注意力(PA)模块,前者通过自适应调节单通道中各点特征加强对局部特征的分辨能力,后者通过调节单点特征向量之间的重要程度抑制无用特征并减少特征冗余;其次,加入全局特征聚合(GFA)模块,聚合各局部邻域特征,以捕获全局上下文信息,从而提高语义分割精度。实验结果表明,在点云数据集S3DIS上,所提网络的平均交并比(mIoU)相较于RandLA-Net(Random sampling and an effective Local feature Aggregator Network)提升了1.8个百分点,分割性能良好,具有较好的适应性。

关键词：三维点云深度学习语义分割注意力机制特征聚合

全球地表覆盖数据辅助多源影像融合提取城市不透水面

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测绘通报 2024年第2期 19-25页

作者：霍嘉婷赵展朱秀丽山东建筑大学测绘地理信息学院山东济南250101 国家基础地理信息中心北京100830 自然资源部时空信息与智能服务重点实验室北京100830

本文提出了一种利用GlobeLand30数据辅助多源数据融合进行城市不透水面自动提取的方法。首先基于波段映射和小波变换的影像融合方法,融合哨兵二号和高分二号影像,获得同时具有较高空间分辨率和光谱分辨率的融合影像,其具有丰富的光谱特... 详细信息

本文提出了一种利用GlobeLand30数据辅助多源数据融合进行城市不透水面自动提取的方法。首先基于波段映射和小波变换的影像融合方法,融合哨兵二号和高分二号影像,获得同时具有较高空间分辨率和光谱分辨率的融合影像,其具有丰富的光谱特征和空间特征,有利于提升复杂城市区域的不透水面和非不透水面区分能力。然后利用GlobeLand30数据的类别信息自动获取初始分类样本,基于融合影像的丰富光谱信息构建多种植被指数、水体指数和建成区指数,对初始分类样本进行优化。最后利用优化后的训练样本,使用光谱、地物指数等特征训练分类器,实现城市不透水面的自动准确提取。本文以济南市2019年的高分二号和哨兵二号影像为试验数据,在时相、分辨率与影像均不同的GlobeLand30全球地表覆盖数据辅助下获得了总体精度优于92%的不透水面提取结果,验证了本文方法的有效性。

关键词： GlobeLand30地表覆盖数据高分二号卫星哨兵二号卫星影像融合不透水面提取

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多维CNN耦合的滑坡易发性评价方法

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第8期49卷 1466-1481页

作者：赵占骜王继周毛曦马维军路文娟何毅高轩宇兰州交通大学测绘与地理信息学院甘肃兰州730070 中国测绘科学研究院北京100830 山东科技大学测绘与空间地理信息学院山东青岛266590

卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)因其强大的特征提取能力被广泛应用于滑坡易发性评价。然而,随着场景多样化和高精度的需求,CNN算法不断改进,通过加深网络层次或联合其他模型来提高精度的做法往往大幅增加模型参数量和... 详细信息

卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)因其强大的特征提取能力被广泛应用于滑坡易发性评价。然而,随着场景多样化和高精度的需求,CNN算法不断改进,通过加深网络层次或联合其他模型来提高精度的做法往往大幅增加模型参数量和计算量,导致模型训练困难或结果过拟合,进而限制其实际应用。提出构建多维CNN耦合模型解决以上问题,通过特征图非对称聚合连结二维CNN(two-dimensional CNN,2D-CNN)和一维CNN(one-dimensional CNN,1D-CNN),维持网络深度而限制模型参数并减少计算量;利用多维卷积核参数共享捕获各滑坡影响因子不同维度及因子之间的深层耦合特征,实现特征充分利用而避免过拟合。以中国西藏自治区色东普沟为实验区,选取11种滑坡影响因子分析该地滑坡易发性。结果表明,因计算量减小,多维CNN耦合结构与参数较少的浅层2D-CNN效率相当,而比参数量近似的深层2D-CNN训练时长大幅减小,模型训练成本降低。此外,耦合模型相比独立1D-CNN和2D-CNN特征学习能力增强,模型精度提升,在测试集数据各混淆矩阵指标下拥有更高评分,进而获得了具有更高可信度的滑坡易发性评价结果。所提出的多维CNN耦合模型是一种适用于滑坡易发性评价的可靠方法,为进一步滑坡灾害监测和预防提供了新的理论指导与技术支持。

关键词： 1D-CNN 2D-CNN 滑坡易发性评价耦合模型

基于遥感影像的抽水蓄能电站生态环境影响分析

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价值工程 2024年第18期43卷 25-28页

作者：史本宁单志超赵相伟许雨晴李开鸿乔浩山东电力工程咨询院有限公司济南250013 山东科技大学山东省基础地理信息与数字化技术省级重点实验室青岛266590

抽水蓄能电站是一种重要的可再生能源发电方式,是现阶段电力系统中最可靠经济、技术最成熟的储能装置,其建设及运营期间可能会对周边的生态环境造成一定的影响。文章以山东泰安抽水蓄能电站为例,基于Landsat5 TM卫星数据和高分辨率遥感... 详细信息

抽水蓄能电站是一种重要的可再生能源发电方式,是现阶段电力系统中最可靠经济、技术最成熟的储能装置,其建设及运营期间可能会对周边的生态环境造成一定的影响。文章以山东泰安抽水蓄能电站为例,基于Landsat5 TM卫星数据和高分辨率遥感影像,结合地理信息系统和遥感技术,应用缓冲区分析、叠加分析等空间分析方法,监测抽水蓄能电站建设前后周边生态环境的变化情况,了解电站建设及运营期间实际造成的生态环境影响。研究结果表明:抽水蓄能电站建设及运营期间,周边区域湿地面积呈现增加趋势;1999-2023年以来,电站周边区域植被生长状况良好,植被覆盖度低值区域面积占比减小,高值区域面积占比增大;电站的建设及运营会在一定程度上影响周边区域土地利用的时空变化格局。

关键词：抽水蓄能电站生态环境影响空间分析植被生长状况

基于ICESat-2多波束激光测高数据的全球海洋重力异常反演分析

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测绘学报 2024年第2期53卷 252-262页

作者：李真郭金运孙中苗贾永君黄令勇孙和平山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590 地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 国家卫星海洋应用中心北京100081 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院湖北武汉430077

卫星测高技术是获取精细海洋重力数据的重要技术手段之一。常规卫星测高反演海洋重力异常主要是利用沿轨测高数据,而跨轨数据因较长的时间间隔或者稀疏的地面轨间距往往不能用于海洋重力异常反演,进而影响了海洋重力异常模型精度的进一... 详细信息

卫星测高技术是获取精细海洋重力数据的重要技术手段之一。常规卫星测高反演海洋重力异常主要是利用沿轨测高数据,而跨轨数据因较长的时间间隔或者稀疏的地面轨间距往往不能用于海洋重力异常反演,进而影响了海洋重力异常模型精度的进一步改善。新型激光测高ICESat-2能够同时获得3对光束观测数据,相邻激光束的地面间距约为3 km,为结合跨轨数据改善海洋重力异常模型提供了可能。本文首先给出了集成沿轨和跨轨数据反演海洋重力异常的处理策略;然后,分别利用沿轨数据和集成的数据构建了ICESat-2全球海洋重力异常模型(IS2Gra_alo和IS2Gra_alo_acr),结果表明通过补充跨轨数据能够有效提高沿轨数据反演海洋重力异常的精度,并验证了ICESat-2测高数据反演全球海洋重力异常的可靠性。此外,本文还探讨了ICESat-2不同跨轨数据组合对海洋重力异常模型反演精度的影响,在沿轨数据的基础上集成适当距离的跨轨观测数据能够有利于改善海洋重力异常模型的精度。本文研究为后续SWOT宽刈幅测高数据和我国双星跟飞模式测高数据反演海洋重力异常模型提供了参考意义。

关键词： ICESat-2 卫星激光测高海洋重力异常垂线偏差海面高

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精准扶贫背景下中国贫困县的夜间灯光时空变化分析

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遥感学报 2024年第4期28卷 940-955页

作者：华婧吴宾陈佐旗杨成术唐曦孙斐然吴健平余柏蒗华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室上海200241 华东师范大学地理科学学院上海200241 福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福州350116 福州大学数字中国研究院(福建) 福州350116

2020年是中国全面打赢脱贫攻坚战的收官之年。合理评估减贫效果是当前验收工作的重点,并对探索解决相对贫困的长效机制具有重要意义。本文通过生产精准扶贫阶段(2014年—2020年NPP-VIIRS)夜间灯光遥感年合成数据,构建县域夜间灯光指数... 详细信息

2020年是中国全面打赢脱贫攻坚战的收官之年。合理评估减贫效果是当前验收工作的重点,并对探索解决相对贫困的长效机制具有重要意义。本文通过生产精准扶贫阶段(2014年—2020年NPP-VIIRS)夜间灯光遥感年合成数据,构建县域夜间灯光指数和变化指数,分别探讨了中国831个国家级贫困县和14个集中连片特困区的减贫效果。结果表明:2014年以来中国大部分贫困县的经济水平得到显著提高,减贫效果突出;仍有108个贫困县夜间灯光强度呈现负增长趋势,主要位于西部地区的集中连片特困区交界处,西部地区内部出现南北发展不平衡现象;14个集中连片特困地区的夜间灯光亮度变化呈现出基数小增速快(Ⅰ型)、基数大增速快(Ⅱ型)、基数大增速慢(Ⅲ型)和基数小增速慢(Ⅳ型)4种类型,且在集中连片特困区交界处和省级行政边界交汇处呈现高高集聚和低低制约的空间分布格局,交界处的贫困县易被边缘化。进一步分析表明,实施基础设施扶贫、特色产业扶贫、资产收益扶贫(光伏扶贫)、易地搬迁扶贫这4类脱贫路径的贫困县夜间灯光变化明显。

关键词：夜间灯光 NPP-VIIRS 国家级贫困县集中连片特困地区时空变化减贫效果

不可见字符下适用于OpenDrive格式高精地图的数字水印算法

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地球信息科学学报 2024年第9期26卷 2026-2037页

作者：吕旭超任娜周齐飞朱长青虚拟地理环境教育部重点实验室(南京师范大学) 南京210023 江苏省地理环境演化国家重点实验室培养建设点南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023 郑州大学地球科学与技术学院郑州450001 地理信息安全与应用湖南省工程研究中心长沙410007

我国已将发展智能网联汽车、发展自动驾驶作为国家的重要战略方向,高精地图作为自动驾驶的核心基础设施具有高精度与高商业价值的特点,其安全问题不可忽视。本文基于不可见字符,在不影响高精地图数据精度与自动驾驶应用场景的前提下,提... 详细信息

我国已将发展智能网联汽车、发展自动驾驶作为国家的重要战略方向,高精地图作为自动驾驶的核心基础设施具有高精度与高商业价值的特点,其安全问题不可忽视。本文基于不可见字符,在不影响高精地图数据精度与自动驾驶应用场景的前提下,提出了一种适用于OpenDrive格式标准下高精地图数据的数字水印算法。首先,构建水印信息与不可见字符的映射机制,根据原始水印信息建立包含水印比特值、比特位置信息与海明码的复合型水印字符序列,在保证水印比特与水印索引同步性的同时为算法提供一定的自纠错能力;然后,将映射后的不可见字符按照伪随机置乱后的标识符集合及其属性值的顺序嵌入到高精地图属性值中,使水印信息无规律地嵌入至数据中且分布较为均匀。检测水印时依据伪随机置乱的初始条件按照嵌入顺序提取出水印比特与其对应的索引位置,最后根据多数原则获取最终水印信息并依据海明码对错误比特进行纠正。研究表明,该算法能够抵抗平移、旋转、缩放、裁剪的攻击,在裁剪数据98元素,具有很好的鲁棒性。可为OpenDrive格式高精地图的版权保护提供参考。

关键词：不可见字符 OpenDrive 高精地图水印鲁棒性海明码 Logistic混沌映射版权保护

全球地表覆盖时空变化交互式知识地图集设计与表达方法

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测绘通报 2024年第2期 26-31页

作者：代如玉遆鹏梅宇霆万芳奕李志林陈军朱秀丽刘万增西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都611756 国家基础地理信息中心北京100044 自然资源部时空信息与智能服务重点实验室北京100044 湖北珞珈实验室湖北武汉430079

地图集是呈现地表覆盖知识的高效表达工具。然而现有地图集仅面向预定区划的知识内容展示,难以满足用户对不同兴趣区域的个性化需求,从而导致图集实用性较差。另外,传统地图集图幅版面布局主要以不同信息的拼合模式为主,难以体现知识所... 详细信息

地图集是呈现地表覆盖知识的高效表达工具。然而现有地图集仅面向预定区划的知识内容展示,难以满足用户对不同兴趣区域的个性化需求,从而导致图集实用性较差。另外,传统地图集图幅版面布局主要以不同信息的拼合模式为主,难以体现知识所包含信息的关联性,从而不利于用户较快的理解知识内容。为满足地图应用的个性化和知识服务需求,本文基于三期GlobeLand30数据,进行近20年全球地表覆盖时空变化地图集编研工作。除了制作了从宏观角度反映全球、大洲和国家尺度的地表覆盖分布和变化图幅集,还采用用户交互式选择感兴趣区域的方式实时化生成地表覆盖时空变化知识,并提供用户选择不同的知识可视化表达形式和图-文双向交互功能,从而以更为个性化和易懂的方式展示地表覆盖时空变化知识内容。

关键词：知识地图全球地表覆盖数据知识可视化知识组织交互设计