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地理信息系统在城市排水管网中的应用

中国科技期刊数据库工业A 2024年第4期 0084-0087页

作者：闫跃郛周星邬海艳王兵寒徐凯武汉智联时空科技有限公司湖北武汉430000湖北武汉430000 武汉智联时空科技有限公司湖北武汉430000 武汉智景可视科技有限公司湖北武汉430000

随着我国社会经济水平的高速发展,使得现代化城市建设得到了相应的提升,然而在市政工程当中,城市给排水管网的建设可以说是非常重要的组成部分,甚至还直接关系到城市居民的生活质量。也正因如此,相关人员应该对给排水管网的维护与管理... 详细信息

随着我国社会经济水平的高速发展,使得现代化城市建设得到了相应的提升,然而在市政工程当中,城市给排水管网的建设可以说是非常重要的组成部分,甚至还直接关系到城市居民的生活质量。也正因如此,相关人员应该对给排水管网的维护与管理工作提高重视,以此来保障城市给排水管网能够拥有着较高的质量与效率,从而更好地推动城市的发展。由于我国现代化城市的进程不断加快,这也导致城市给排水管网的覆盖范围变得越来越大,传统的人工管理方法已经无法适应城市给排水管网的发展,相应的弊端也逐渐地展现了出来,所以对城市给排水管网使用信息化管理方法势在必行。笔者结合多年工作经验,简述了地理信息系统(GIS)的发展、定义及GIS在排水系统中的地位及其优越性,并针对性地分析了地理信息系统在城市排水管理中的具体应用,希望可以给相关专业人员提供借鉴与参考,有效提升我国城市排水管理的效率。

关键词：城市排水管网地理信息系统应用给排水

面向电力输电场景概略点云的无人机巡航线自动生成

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计算机应用 2024年第S01期44卷 347-350页

作者：徐景中莫玉晓付建红孙红星武汉大学遥感信息工程学院武汉430079 湖北珞珈实验室武汉430079 武汉际上导航科技有限公司武汉430079

针对电力输电场景无人机自动巡检技术需求,提出一种基于概略点云的无人机巡航线自动生成方法。首先,采用基于边长约束的不规则三角网(TIN)区域生长方法,将电力输电场景概略点云区分割成不同区域,并在此基础上基于区域面积约束提取电力... 详细信息

针对电力输电场景无人机自动巡检技术需求,提出一种基于概略点云的无人机巡航线自动生成方法。首先,采用基于边长约束的不规则三角网(TIN)区域生长方法,将电力输电场景概略点云区分割成不同区域,并在此基础上基于区域面积约束提取电力线走廊点云;其次,利用最小外接矩形方法实现电力线走廊点云分段处理,并根据每段点集的最小外接矩形信息生成初始巡航线位置;最后,采用点集中心进行初始巡航线的位置优化,实现巡航线的快速生成。实验结果表明,所提方法能快速实现电力输电场景点云的巡航线自动生成,对无人机巡航线实时提取及自主巡航具有一定的应用价值。

关键词：电力线走廊不规则三角网最小外接矩形区域生长无人机巡航线

基于CBAS_Unet的无人机多视角影像钢轨线自动提取方法

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中国铁道科学 2024年第3期45卷 26-37页

作者：王广帅中国铁路设计集团有限公司测绘地理信息研究院天津300251 天津市轨道交通导航定位及时空大数据技术重点实验室天津300251

针对无人机影像场景复杂、视角差异大、异物遮挡多,因而难以实现影像钢轨线高精度自动提取的问题,提出基于CBAS_Unet的无人机多视角影像钢轨线自动提取方法。在传统U-net网络基础上增加并行的空洞空间金字塔模块(Atrous Spatial Pyramid... 详细信息

针对无人机影像场景复杂、视角差异大、异物遮挡多,因而难以实现影像钢轨线高精度自动提取的问题,提出基于CBAS_Unet的无人机多视角影像钢轨线自动提取方法。在传统U-net网络基础上增加并行的空洞空间金字塔模块(Atrous Spatial Pyramid Pooling,ASPP)及卷积注意力模块(Convolutional Block Attention Module,CBAM),以增强网络对不同尺度的邻域信息的获取能力,有效提升对钢轨的分割性能;再通过基于RANSAC最小二乘拟合的像素编组及邻域钢轨线串联,实现完整钢轨矢量线的高精度提取。结果表明:与Unet及Deeplab v3+2种经典模型相比,所提方法针对多视角无人机影像钢轨分割的交并比分别提升2.09%和1.98%,综合能力评价指标分别提升1.50和1.42;钢轨线提取完整度达到了90.7%,优于U-net模型的83.3%;钢轨线提取的误差平均值约0.58像素,中误差约0.77像素,实现了亚像素级的钢轨线提取。该方法能够满足无人机多视角影像中钢轨线提取的自动化、完整性以及高精度应用的需求。

关键词：无人机影像钢轨线提取空洞空间金字塔注意力机制 U-net

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基于惯性导航的髓内钉进钉点定位装置研究

中国医疗器械杂志 2024年第2期48卷 179-183页

作者：郭楚米博斌王俊文焦竞吴石磊夏天李景峰刘国辉刘梦星武汉迈瑞科技有限公司武汉市430000 华中科技大学同济医学院附属协和医院武汉市430000 武汉市第四医院武汉市430000 武汉大学中南医院武汉市430000 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司深圳市518000

目的介绍一种基于惯性导航技术的髓内钉进钉点定位装置,利用多维角度信息辅助实现股骨顺行髓内钉理想进钉方向的快速精准定位,并通过临床试验验证其临床价值。方法将定位装置的定位模块与显影板2个组件组配后放置于患侧股骨近端体表,进... 详细信息

目的介绍一种基于惯性导航技术的髓内钉进钉点定位装置,利用多维角度信息辅助实现股骨顺行髓内钉理想进钉方向的快速精准定位,并通过临床试验验证其临床价值。方法将定位装置的定位模块与显影板2个组件组配后放置于患侧股骨近端体表,进行正位透视,基于X线片选择理想进钉方向对应的显影角度后将定位模块的偏航角归零。归零后将定位模块与手术器械组配,实现导针进钉角度的指引,基于角度指引完成理想进钉方向的精准定位。通过设置试验组和对照组进行临床手术试用,分别记录有无定位装置使用时的导针打入次数、手术时间、透视次数和术中出血量。结果相比于对照组,试验组在导针打入次数、手术时间、透视次数及术中出血量等方面均有明显的改善,差异有统计学意义(P<0.01)。结论定位装置可辅助医生快速完成髓内钉进钉点的定位,通过提高导针打入一次到位的成功率,可有效减少透视次数和手术时间,提高手术效率,具备一定的临床价值。

关键词：骨科创伤髓内钉进钉点惯性导航

基于北斗的超长距离跨河高程测量技术研究与实践

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测绘通报 2024年第3期 151-155,178页

作者：梁永刘朝松中国铁路设计集团有限公司天津300250 天津市轨道交通导航定位及时空大数据技术重点实验室天津300250

目前常用的跨河高程测量方法有水准测量、测距三角高程测量、GNSS测量。常规水准测量视距较短,测距三角高程测量对场地条件要求非常高,要求测点间相互通视并同步对向观测,测量精度受风力、大气折光、距离远近影响较大,随着测量距离的增... 详细信息

目前常用的跨河高程测量方法有水准测量、测距三角高程测量、GNSS测量。常规水准测量视距较短,测距三角高程测量对场地条件要求非常高,要求测点间相互通视并同步对向观测,测量精度受风力、大气折光、距离远近影响较大,随着测量距离的增加,垂线偏差的影响也随之增大,导致精度降低。当跨距超过3500 m时,没有相关标准规范可以遵循,对于跨度10 km以上的超长距离跨河高程传递测量,更是一个较大的挑战。本文研究对超长距离跨江工程进行高程测量的方法。首先介绍基于北斗跨河水准测量方法的基本原理;然后以沪渝蓉高铁崇太过江隧道跨长江高程传递为例,阐述在跨河水准测量实施过程中水准控制网的布设方法、外业测量质量控制、数据处理及精度分析等。实践结果表明,在地势较平坦、高程异常变化率相对平缓的测区,通过布设强制观测墩、优化设计控制网网形、采用双测线跨河水准测量方法,内外符合精度指标均可满足二等水准测量要求。本文成功实现了10.2 km超长距离跨河水准测量技术在沪渝蓉高铁崇太过江隧道二等水准传递应用,对类似工程项目有很好的借鉴和参考意义。

关键词：超长距离跨河水准高程异常变化率二等水准测量

图像语义信息在视觉SLAM中的应用研究进展

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测绘学报 2024年第6期53卷 1057-1076页

作者：郭迟刘阳罗亚荣刘经南张全武汉大学湖北珞珈实验室湖北武汉430079 武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 武汉大学人工智能研究院湖北武汉430079

视觉同步定位与建图(visual simultaneous localization and mapping,VSLAM)技术以相机为主要传感器采集图像数据,基于多视几何、状态估计等算法原理获取载体的位置和姿态,同时构建一张用于导航定位的地图。视觉SLAM是自动驾驶、AR(augm... 详细信息

视觉同步定位与建图(visual simultaneous localization and mapping,VSLAM)技术以相机为主要传感器采集图像数据,基于多视几何、状态估计等算法原理获取载体的位置和姿态,同时构建一张用于导航定位的地图。视觉SLAM是自动驾驶、AR(augmented reality)、VR(virtual reality)、MR(mix reality)、智能机器人、无人机飞控中的关键技术。近年来,随着各个产业对智能导航定位的需求日渐增多,原本以几何测量为主的视觉SLAM逐渐融入对环境的语义理解。语义信息是指能够被人类直观感受和理解的概念,而图像语义信息是指图像中物体的轮廓、类别、显著性等信息。相比于图像中的几何特征,语义信息更具时空一致性,且更贴近人类感知的结果。将图像语义信息引入视觉SLAM,既能促进系统各个模块的性能,还能够提升视觉SLAM的智能感知能力,形成集几何测量、定位定姿、环境理解等多种功能的视觉语义SLAM。本文根据图像语义信息的应用方式,对视觉语义SLAM经典方案和最新研究进展进行归纳梳理。在此基础上,本文总结了视觉语义SLAM的现存问题与挑战,指出该领域未来的研究方向,以推动其面向智能导航定位进一步发展。

关键词：视觉SLAM 视觉语义SLAM 深度学习智能导航定位

考虑需求响应的交直流混合配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法

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高电压技术 2024年第1期50卷 83-92,I0003-I0005页

作者：杨志淳杨帆闵怀东胡伟雷杨刘瑜国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉430077 湖北方源东力电力科学研究有限公司武汉430077

鲁棒优化通常采用多面体模型来描述分布式光伏出力的不确定性,却忽略了分布式光伏出力的时空相关性,为此,该文建立了分布式光伏的时空相关性多面体模型,提出了考虑需求侧响应的交直流混合配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法。首先,... 详细信息

鲁棒优化通常采用多面体模型来描述分布式光伏出力的不确定性,却忽略了分布式光伏出力的时空相关性,为此,该文建立了分布式光伏的时空相关性多面体模型,提出了考虑需求侧响应的交直流混合配电网分布式光伏承载能力鲁棒评估方法。首先,建立分布式光伏出力不确定性的时空相关性多面体模型和电价激励型需求侧响应模型,以最大化分布式光伏并网容量为目标,考虑交直流混合配电网中多种运行约束和调节策略,建立交直流混合配电网分布式光伏承载能力两阶段鲁棒评估模型,并采用列与约束生成算法进行迭代求解。在70节点系统上验证了算法的有效性,仿真结果表明:不同的管理策略有助于提升交直流混合配电网的分布式光伏承载能力。

关键词：承载能力交直流混合配电网需求侧响应混合整数二阶锥规划两阶段鲁棒优化

利用COSMIC-1/2 IonPrf产品分析中国区域近15年电离层时空变化特征

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第5期49卷 765-774页

作者：陆浩楠叶世榕张庆兰夏朋飞鄂盛龙武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 国家基础地理信息中心北京100830 广东电网有限责任公司电力科学研究院广东广州510620

利用2006—2020年中国区域的COSMIC-1/2(constellation observing system for meteorology ionosphere and climate-1/2)IonPrf产品数据,分析了中国区域电离层时空变化特征。首先介绍新一代COSMIC-2在中国以及全球区域的数据质量状况;然后对IonPrf产品的数据质量控制和电离层特征参数提取方法进行说明;最后,以不同时间尺度统计分析了中国区域近15年电离层特征参数在一个完整太阳活动周期不同活动水平下的时空变化特征。统计结果表明,中国区域电离层变化具有与太阳活动相关的周年变化、季节变化和日变化特征;周年变化中具有明显空间分布特征,以30°N左右为界,中国南方地区峰值密度NmF2、峰值高度HmF2和电子总含量(total electron content,TEC)年均值普遍高于北方地区;在月份季节变化中,NmF2和TEC最大值一般出现在3月、10月,最小值出现在6月、7月,仅中国南方部分地区存在冬季异常现象,且春、夏季的HmF2均值大于秋、冬季;在日变化中,NmF2和TEC的最大值主要出现在地方时(local time,LT)12:00—16:00,且峰值对应的地方时随纬度升高而向前推移。当太阳活动高年时,日落后NmF2和TEC仍保持较高水平。HmF2在中国南方地区最大值出现在LT 12:00—16:00,最小值出现在LT 05:00—07:00,北方地区HmF2的值白天普遍低于夜间。

关键词： COSMIC-1/2 电离层时空特征中国区域 IonPrf产品

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铁路带状CORS的VRS内插模型研究

测绘通报 2024年第S1期 91-95页

作者：孙博文匡团结梁永张云龙朱星盛杨怀志刘洪润肖翔中国铁路设计集团有限公司天津300308 天津市轨道交通导航定位及时空大数据技术重点实验室天津300308 京沪高速铁路股份有限公司北京100038

针对铁路带状CORS系统存在的网外收敛速度慢、定位精度低的问题,本文对3种VRS的大气延迟内插模型,即最小二乘配置模型、距离相关内插模型和线性内插模型进行了误差仿真分析。真结果显示,在带状网型中,LSC模型的抗差性能最佳,其次为DIM模... 详细信息

针对铁路带状CORS系统存在的网外收敛速度慢、定位精度低的问题,本文对3种VRS的大气延迟内插模型,即最小二乘配置模型、距离相关内插模型和线性内插模型进行了误差仿真分析。真结果显示,在带状网型中,LSC模型的抗差性能最佳,其次为DIM模型,LIM模型则表现最差。然后基于某高速铁路CORS网络的GNSS观测数据,3种模型进行了实证测试,结果与仿真相吻合。具体为,LSC/DIM/LIM模型的定位精度在水平方向约为3.0、5.3、14.1 cm,高程为3.5、6.8、43.1 cm。LSC模型最适用于带状网络VRS定位。此外,本研究可为铁路CORS系统的精化提供参考。

关键词：带状CORS 铁路工程 VRS 内插模型定位精度