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结合SBAS-InSAR技术与瞬变电磁法在煤矿区沉降监测中的应用

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遥感信息 2024年第3期39卷 97-103页

作者：施望科贾伟航徐劼杨承文苏凯甘肃煤炭地质勘查院兰州730000 甘肃省基础地理信息中心兰州730000

煤矿长时间开采会导致上覆岩层在重力因素下产生刚性弯曲、断裂等,进而造成一系列安全隐患。如何高效地对煤矿区进行地表形变监测,对煤矿安全、自然生态有着十分重要的意义。文章结合小基线集干涉测量(small baseline subset InSAR,SBAS... 详细信息

煤矿长时间开采会导致上覆岩层在重力因素下产生刚性弯曲、断裂等,进而造成一系列安全隐患。如何高效地对煤矿区进行地表形变监测,对煤矿安全、自然生态有着十分重要的意义。文章结合小基线集干涉测量(small baseline subset InSAR,SBAS-InSAR)技术与瞬变电磁测深法对煤矿区进行沉降监测。此外,采用标准差椭圆分析了沉降体空间形变规律与特征,利用长短时记忆网络(long short term memory network,LSTM)模型预测了沉降体形变趋势。分析结果表明:通过瞬变电磁法与干涉测量结合,地表形变范围基本与瞬变电磁反演的采空区吻合,标准差椭圆分析出形变中心向西南方移动376 m,沉降形态也在向似圆状过渡;LSTM模型可以预测两个月的形变,误差为2 mm,可以实现煤矿区形变趋势的短期预测。

关键词： SBAS-InSAR 瞬变电磁法沉降监测标准差椭圆

几何特征重要度算法支持下的大规模线状要素地图综合方法

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测绘通报 2024年第6期 176-181页

作者：陆向珍康二梅甘肃省基础地理信息中心甘肃兰州730000 甘肃省自然资源卫星应用技术中心甘肃兰州730000

面向地理信息单个矢量瓦片数据在地图缩放级别较低时出现的大规模线状要素地图渲染效率低的问题,本文提出了一种几何特征重要度算法支持下的大规模线状要素地图综合方法。该方法提出了线要素几何特征重要度指数,作为线要素删除时的排序... 详细信息

面向地理信息单个矢量瓦片数据在地图缩放级别较低时出现的大规模线状要素地图渲染效率低的问题,本文提出了一种几何特征重要度算法支持下的大规模线状要素地图综合方法。该方法提出了线要素几何特征重要度指数,作为线要素删除时的排序依据,从而实现顾及数据全局特征的线要素自动综合,既保留了单个矢量瓦片上的主要几何信息,又有效提高了地图渲染的效率。以“天地图·甘肃”矢量数据为例的试验结果表明,通过应用本文方法,线要素渲染速度比原来提升了3倍。

关键词：几何重要度大规模线状要素地图综合矢量瓦片技术

国家地理信息公共服务平台(天地图)建设的若干思考

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测绘通报 2024年第4期 145-149,155页

作者：黄蔚张红平徐永王振国家基础地理信息中心北京100830

天地图是政府部门提供地理信息公共服务的重要载体,集成了海量地理信息资源,为用户提供权威、标准、统一的在线地理信息服务。随着经济、社会、技术的发展,各领域对地理信息公共服务提出了更高的要求。因此,本文通过分析天地图建设面临... 详细信息

天地图是政府部门提供地理信息公共服务的重要载体,集成了海量地理信息资源,为用户提供权威、标准、统一的在线地理信息服务。随着经济、社会、技术的发展,各领域对地理信息公共服务提出了更高的要求。因此,本文通过分析天地图建设面临的形势,提出了新时期天地图建设需要着力解决好服务对象、服务内容、服务手段三者间的准确耦合问题。重点推进地理信息公共服务平台建设模式与总体架构在新技术条件下的持续演进,持续完善地理信息资源从离散、离线到集成、在线的服务模式,建立全国一体化的地理信息资源开放与共享体系。

关键词：天地图地理信息公共服务在线一体化

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航空摄影统筹共享管理技术设计

测绘通报 2024年第S1期 196-200页

作者：毕凯赵俊霞国家基础地理信息中心北京100830

针对航空摄影统筹共享管理缺乏有效技术手段的问题,在分析当前技术现状和技术要求的基础上,提出了建立综合管理系统开展航空摄影“事前-事中-事后”全流程在线统筹共享管理的技术思路,设计了航摄统筹共享管理的工作流程、系统组成、数... 详细信息

针对航空摄影统筹共享管理缺乏有效技术手段的问题,在分析当前技术现状和技术要求的基础上,提出了建立综合管理系统开展航空摄影“事前-事中-事后”全流程在线统筹共享管理的技术思路,设计了航摄统筹共享管理的工作流程、系统组成、数据流与接口,详细阐述了“事前”开展航摄需求技术统筹;“事中”进行航摄信息可视化在线共享;“事后”实现航摄成果目录信息快速更新等技术内容。研究成果可为实现全国航空摄影“一获多用”与信息及时共享提供新的解决方案。

关键词：航摄需求技术统筹航摄资源航摄成果目录信息共享

联合空间信息的高光谱遥感协同表示动态集成分类算法

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遥感学报 2024年第1期28卷 187-202页

作者：虞瑶苏红军陶旸江苏省基础地理信息中心南京210013 河海大学地球科学与工程学院南京211100

近年来,集成学习成为高光谱遥感影像分类的研究热点,尤其是动态集成算法根据测试样本的特征自适应地选择最佳分类器,其分类性能显著提升。然而现有的动态集成方法仅考虑测试样本与验证样本的光谱信息,忽略了高度规则化的高光谱遥感影像... 详细信息

近年来,集成学习成为高光谱遥感影像分类的研究热点,尤其是动态集成算法根据测试样本的特征自适应地选择最佳分类器,其分类性能显著提升。然而现有的动态集成方法仅考虑测试样本与验证样本的光谱信息,忽略了高度规则化的高光谱遥感影像包含的丰富空间信息。为进一步提升高光谱遥感影像动态集成算法分类的准确性和可靠性,提出了联合空间信息的可变K邻域动态集成算法VKS(Variable K-neighborhood and Spatial Information)和联合自适应邻域空间信息的可变K邻域动态集成算法VKSA(Variable K-neighborhood with Shape-Adaptive)。两种算法第一阶段综合考虑分类器精度与相似度自适应地改变测试样本的K邻域,第二阶段分别设计固定窗口和自适应窗口的嵌入方式增加地物的局部空间近邻关系,充分利用高光谱遥感影像地物复杂的空间形态结构信息。实验部分采用3组通用的高光谱遥感影像数据对所提出算法的性能进行综合评价。结果表明相比于传统的动态集成算法,本文提出的联合空间信息的动态集成模型能显著提升分类精度,其中基于自适应窗口方式的VKSA算法明显优于基于固定窗口的VKS算法。

关键词：高光谱遥感动态集成自适应邻域协同表示影像分类

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地学知识图谱引导的遥感影像语义分割

遥感学报 2024年第2期28卷 455-469页

作者：李彦胜武康欧阳松杨坤李和平张永军武汉大学遥感信息工程学院武汉430079 贵州省基础地理信息中心贵阳550004 贵州省第一测绘院贵阳550025

尽管深度语义分割网络有效提升了遥感影像语义分割性能,但其效果远未达到人类领域专家的目视解译水平。原因是人类视觉系统在进行遥感影像解译时,往往会综合运用视觉特征、语义信息和先验知识。然而,深度语义分割网络本质上是数据驱动... 详细信息

尽管深度语义分割网络有效提升了遥感影像语义分割性能,但其效果远未达到人类领域专家的目视解译水平。原因是人类视觉系统在进行遥感影像解译时,往往会综合运用视觉特征、语义信息和先验知识。然而,深度语义分割网络本质上是数据驱动的面向像素级损失反向优化的分类方法。这种基于像素级优化的深度语义分割网络,一方面受限于像素空间尺度,缺乏整体性目标线索挖掘;另一方面难以跨越结构化数据和非结构化知识之间的鸿沟,无法充分利用地学先验知识和空间语义信息。针对以上两方面的问题,本文提出了地学知识图谱引导的遥感影像深度语义分割方法,运用从地学知识图谱中抽取的地物目标语义信息和地学先验知识构建实体级连通约束和实体间共生约束,引导深度语义分割网络训练。其中,实体级连通约束以连通域实体而非像素单元计算损失,得到实体级别的特征表示,使得分割结果更具整体性,边界模糊和随机噪声现象得到抑制。实体间共生约束将共生条件概率量化的空间共生知识嵌入到数据驱动的深度语义分割网络中,实现空间语义信息和地学先验知识对实体空间分布的约束引导和自动优化。验证结果表明,在实体级连通约束和实体间共生约束的引导下,深度语义分割网络可以完成对实体级特征的学习并根据空间共生知识自动优化地物实体的空间分布,有效改善了遥感影像语义分割性能。

关键词：地学知识图谱深度语义分割网络实体级连通约束空间共生知识约束地学知识嵌入优化

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局部全连接图编码的点云语义分割网络

测绘科学 2024年第5期49卷 200-208页

作者：王恺王腾飞王庆栋韩晓霞甘肃省基础地理信息中心兰州730000 武汉大学测绘学院武汉430079 中国测绘科学研究院北京100036

针对大场景细粒度点云语义分割,提出一种基于局部全连接图编码的语义分割网络。通过采用基于局部全连接图描述的特征编码方法提高网络对邻域空间的特征提取能力,在此基础上,采用多组基于图扩张卷积块残差块实现更有效的特征聚合与增强... 详细信息

针对大场景细粒度点云语义分割,提出一种基于局部全连接图编码的语义分割网络。通过采用基于局部全连接图描述的特征编码方法提高网络对邻域空间的特征提取能力,在此基础上,采用多组基于图扩张卷积块残差块实现更有效的特征聚合与增强。针对样本不平衡问题,采用基于反频率权重交叉熵作为损失函数,实现对样本不平衡的处理。基于SensatUrban数据集的实验表明:本文方法相比现有方法在多项指标中最优,证明在大场景细粒度语义分割方面的有效性与实用性。

关键词：点云语义分割图编码深度学习实景三维

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时空信息的基本内涵与赋能机理

地理学报 2024年第5期79卷 1099-1114页

作者：刘万增陈军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

时空信息赋能是充分释放和放大时空信息作为生产要素的价值,助力经济社会各领域的高质量发展的时代需求。当前时空信息赋能的基础研究还相对薄弱,应用即赋能的观点占主导地位,缺乏对时空信息赋能机理的深层次认知和探究,导致时空信息的... 详细信息

时空信息赋能是充分释放和放大时空信息作为生产要素的价值,助力经济社会各领域的高质量发展的时代需求。当前时空信息赋能的基础研究还相对薄弱,应用即赋能的观点占主导地位,缺乏对时空信息赋能机理的深层次认知和探究,导致时空信息的内涵与外延不清,时空信息赋能的内在机理不明,制约着其科学高效赋能,亟需厘清其基本内涵、赋能机理与赋能模式等。本文针对时空信息赋能问题,梳理了时空信息的基本概念、丰富内涵和基本特征;指出熵是时空信息赋能的物理基础,熵减是时空信息赋能的内生动力;时空信息赋能的本质是以时空信息为载体,以负熵流转为动能,以不确定性转化为特征,通过人、机、物(环境)相互影响、相互作用,实现系统结构优化、效能提升的过程;并提出了时空信息作为自在信息直接赋能、作为自为信息间接赋能、转为时空知识倍增赋能3种模式;最后,探讨了时空信息赋能自然资源高质量发展的路径。

关键词：时空信息高质量发展赋能机理信息熵国土空间

顾及随机特征的GNSS连续站坐标时间序列建模方法

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地球物理学报 2024年第6期67卷 2110-2124页

作者：石睿娟苏小宁鲍庆华李毓照兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070

GNSS观测技术为研究板块运动、地震同震和震后形变以及无震慢滑移等地壳物理现象提供了重要的观测数据,其中的关键步骤是在充分考虑时间序列随机特征的基础上,精准提取时间序列的构造运动信息和非构造运动信息.本文提出一种基于贝叶斯... 详细信息

GNSS观测技术为研究板块运动、地震同震和震后形变以及无震慢滑移等地壳物理现象提供了重要的观测数据,其中的关键步骤是在充分考虑时间序列随机特征的基础上,精准提取时间序列的构造运动信息和非构造运动信息.本文提出一种基于贝叶斯框架的GNSS连续站坐标时间序列建模方法,顾及随机特征精准提取出模型参数的最优解及其误差.首先,引入基于贝叶斯框架的参数解算方法,获得模型参数的最优解及误差;其次,系统分析观测数据噪声随机特征和模型参数随机特征对模型解算结果的影响;最后,将该方法应用于青藏高原东北隅GNSS观测数据构造运动与非构造变形的有效提取.相比基于最小二乘拟合的GNSS连续站坐标时间序列建模传统方法,本文引入基于贝叶斯框架的参数最优解解算的GWMCMC算法,顾及随机特征精准高效提取出GNSS坐标时间序列中测站的构造运动趋势与非构造运动信息,能够更加准确获取参数的最优解及误差.同时相较传统的MCMC算法,GWMCMC算法通过并行计算改进算法的性能并提高了计算效率.本文的研究成果为后续利用构造变形开展地壳形变运动学特征和动力学机制提供数据支撑.

关键词： GNSS坐标时间序列贝叶斯框架精准提取构造运动非构造变形