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基于区块链的可信分布式工业数据治理方案

浙江大学学报(工学版) 2025年第2期59卷 269-277页

作者：黄荣杨文琴宋志刚福州大学数字中国研究院(福建) 福建福州350003 福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福建福州350108 福州大学卫星空间信息技术综合应用国家地方联合工程研究中心福建福州350108

针对当前工业系统缺乏统一的产品数据共享服务,限制了用户获取可信的产品追溯信息的问题,基于区块链设计可信分布式工业数据治理方案,实现高效、安全的产品数据共享与治理.产品数据生成者将数据提交到区块链系统之前,在离链状态下对产... 详细信息

针对当前工业系统缺乏统一的产品数据共享服务,限制了用户获取可信的产品追溯信息的问题,基于区块链设计可信分布式工业数据治理方案,实现高效、安全的产品数据共享与治理.产品数据生成者将数据提交到区块链系统之前,在离链状态下对产品数据进行压缩和加密.为了在离链过程中使产品数据可用,系统通过2种类型的区块链交易(生成者交易和数据交易)支持离链/链上数据访问.提供混合访问控制机制用于加密产品数据,将秘密密钥仅提供给经过授权的数据用户.该方案能够有效地保护产品数据的隐私性,提供细粒度的访问控制,能够对产品数据生成的全流程进行溯源.系统性能的测试结果表明,在secp256k1椭圆曲线上(提供128 bit安全性),密钥生成阶段的计算和通信开销不高于81.592 ms和2.83 kB,数据提交阶段不高于50.251 ms和3.59 kB,数据更新时间不超过251.596 ms,数据读取时间不高于311.104 ms.与同类方案的性能比较结果证实了该方案的高效性.

关键词：区块链数据可信治理隐私保护细粒度访问控制全流程溯源

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福建全省海洋藻类养殖区高精度智能提取方法研究

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海洋环境科学 2025年第1期44卷 116-125页

作者：陈红梅吴婷林万强陈芸芝罗冬莲福建省水产研究所福建厦门361013 福州大学数字中国研究院(福建) 福建福州350108 福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福建福州350108 卫星空间信息技术综合应用国家地方联合工程研究中心福建福州350108

为建立适合省级尺度的海洋藻类养殖区高精度智能提取方法,推进海洋藻类养殖面积的准确测算和变化监测,本文基于国产高分辨率遥感影像,对海洋藻类养殖区遥感智能提取方法进行研究。对比U-Net模型、DeepLab V3+模型、MSUResUnet模型在典... 详细信息

为建立适合省级尺度的海洋藻类养殖区高精度智能提取方法,推进海洋藻类养殖面积的准确测算和变化监测,本文基于国产高分辨率遥感影像,对海洋藻类养殖区遥感智能提取方法进行研究。对比U-Net模型、DeepLab V3+模型、MSUResUnet模型在典型海洋藻类养殖区提取的结果,MSUResUnet模型提取的准确率(accuracy)、召回率(recall)、平均交并比(m IoU)、F1分数(F1-score)较U-Net模型提高0.14%、0.84%、0.34%、0.32%,较DeepLab V3+模型提高0.18%、0.88%、0.40%、0.36%,因此,选择MSUResUnet模型进行福建全省海洋藻类养殖区自动化提取。经提取结果统计,2022年7月至2023年5月,福建全省海洋藻类养殖面积约为345.6912 km^(2)。

关键词：三沙湾海洋藻类养殖深度学习高分辨率遥感影像

YOLOv8l-FMSC-Spatial:一种微地图地理要素的检索模型

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地球信息科学学报 2025年第2期27卷 461-478页

作者：侯宇豪杨维芳闫浩文李精忠朱昕宇闫香蓉彭毅博兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070 地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室兰州730070

【目的】当前在微地图的内容检索领域尚缺乏系统性的研究。为了填补这一研究空白,本文提出了一种YOLOv8l-FMSC-Spatial (You Only Look Once v8l-Fewer Multi-Scale Convolution-Spatial, YOLOv8l-FMSC-Spatial)模型,实现在手绘地图场景下地理要素的提取及检索。【方法】首先通过对比YOLO系列模型,选取最优的YOLOv8l模型,引入C2f-FMSC模块改进最优模型,建立应用于微地图的YOLOv8l-FMSC训练模型,利用该模型实现栅格地图的地理要素提取;其次针对地理要素的检索需要,建立地理要素的空间关系数据库,设计空间计算检索模块Spatial,通过Spatial模块实现地理要素信息的传递与筛选,进一步地计算用户检索信息与数据库地理要素信息的空间关系关联程度;最后根据空间关系关联程度,从微地图数据库中索引包含相关地理要素信息的地图,实现基于空间关系的地理要素检索模型构建。依据上述方法,在手绘校园地图检索场景中进行验证。实验数据源自各个学校发布内容以及学生自由制作,共计493幅手绘校园地图,在全国范围内研究学校代表性地理要素检索,此类要素包括水体、操场、特色建筑,确保准确识别和检索这些特征元素,验证所提模型的实际适用性。【结果】实验结果表明:训练后的YOLOv8l模型可有效识别手绘地图中的地理要素,并在收集的数据集上验证了模型的有效性和鲁棒性;引入FMSC模块后的YOLOv8l-FMSC模型精确率可达0.8、召回率可达0.764,为实际对比中的最优模型;引入Spatial模块计算模型度量空间关系,可有效捕捉到相关地理要素的空间信息,减少与正射地图检索的差距。【结论】综上,提出的YOLOv8l-FMSC-Spatial模型可根据顾及空间关系的地理要素条件,快速准确地检索到内容相关的手绘地图,从而填补微地图在内容检索方面的研究空缺。

关键词：地理要素 YOLOv8 微地图手绘校园地图空间关系检索

基于改进YOLOx模型的无人机影像城市树种识别

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测绘与空间地理信息 2025年第2期48卷 46-49页

作者：王全福唐丽玉焦怀瑾何建国福州大学空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室福建福州350108 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建福州350108

利用高分辨率无人机遥感影像,结合深度学习算法,提出一种城市棕榈树树种识别的解决方法。以YOLOx-s模型为基础,在主干特征网络引入一种混合注意力机制模块CBAM;在Neck部分特征金字塔结构中加入Bottom-up结构;并改进IoU损失的计算方式,... 详细信息

利用高分辨率无人机遥感影像,结合深度学习算法,提出一种城市棕榈树树种识别的解决方法。以YOLOx-s模型为基础,在主干特征网络引入一种混合注意力机制模块CBAM;在Neck部分特征金字塔结构中加入Bottom-up结构;并改进IoU损失的计算方式,增大对网络误判的惩罚来优化模型。分别与Faster R-CNN、SSD、YOLOv3和原始YOLOx-s模型对实验区进行棕榈树识别,并对实验结果进行对比分析。实验结果表明,本文方法在基于高分辨率无人机影像的棕榈树识别中具有更高的精度,相较于原始的YOLOx-s有一定的提升。本文提出的改进后的YOLOx-s模型,实现了可见光影像的树种识别,可为城市棕榈树识别提供一定参考。

关键词：无人机遥感影像 YOLOx-s 棕榈树树种识别注意力机制

基于道路拓扑关联特征的城乡道路面精细提取网络

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测绘学报 2025年第1期54卷 75-89页

作者：王艳军唐徐超王成蔡恒藩湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学地理空间信息技术国家地方联合工程实验室湖南湘潭411201 中国科学院空天信息创新研究院北京100864

深度学习方法已成为基于遥感影像数据的城乡道路网分类提取的主流技术。然而,现有方法存在邻近地物(如植被和建筑物等)混杂遮挡、模型训练时间长、计算复杂度高等问题,并且大多仅关注道路面、边缘线和中心线等独立目标,导致道路分类提... 详细信息

深度学习方法已成为基于遥感影像数据的城乡道路网分类提取的主流技术。然而,现有方法存在邻近地物(如植被和建筑物等)混杂遮挡、模型训练时间长、计算复杂度高等问题,并且大多仅关注道路面、边缘线和中心线等独立目标,导致道路分类提取结果精度不高。为了充分利用道路边缘与道路面之间的空间拓扑关系约束特征,本文提出了一种基于道路拓扑关联特征信息的道路面提取网络,记作CAS-DeepNet。首先,基于DeepLabV3+网络架构,改进轻量级MobileNetV2特征提取网络,嵌入基于残差连接的边缘增强模块以捕获道路边缘信息;其次,设计基于密集连接的CS-ASPP结构以提高模型性能;然后,引入通道注意力机制,有效地融合图像中的多分支通道,以提高特征表征能力;最后,通过道路边缘拓扑关联信息构建道路连通性约束,以提升道路网提取结果完整性。在CHN6-CUG和DeepGlobe等数据集进行试验,结果表明,本文设计的CAS-DeepNet与当前流行的U-Net++、DeepLabV3+、D-LinkNet、RoadNet、ACNet和SDUNet等方法相比,在准确率、召回率、F 1值和总体精度等评价指标方面更具优势,能够明显提升道路路网提取结果精度与完整性。本文方法可为自然资源调查监测和地理空间环境感知建模提供基础支撑。

关键词：道路提取边缘增强模块改进DeepLabV3+ CS-ASPP 注意力机制

基于扩展相位一致性特征和空间关系约束的异源遥感影像配准方法

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遥感技术与应用 2025年第01期 144-155页

作者：郑耀杨树文武锦沙付昱凯寇瑞雄兰州交通大学测绘与地理信息学院地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心甘肃省地理国情监测工程实验室

针对异源影像配准中存在误匹配率较高和配准精度较低的问题，提出了一种基于扩展相位一致性和空间关系约束的异源影像配准算法（Extended Phase Consistency Spatial Relationship Constraints,EPC―SRC）。首先，设计了一种基于自适应... 详细信息

针对异源影像配准中存在误匹配率较高和配准精度较低的问题，提出了一种基于扩展相位一致性和空间关系约束的异源影像配准算法（Extended Phase Consistency Spatial Relationship Constraints,EPC―SRC）。首先，设计了一种基于自适应加权力矩图的分块Harris特征检测方法，用于检测稳定、均匀分布且可重复的关键特征点；其次，采用多尺度加权最大索引图（Multiscale Weighted Maximum Index Map,MSW―MIM）结合改进的GLOH描述符结构（Gradient Location Orientation Histogram―like,GLOH―like）构建鲁棒的特征描述符，以提高特征描述符的可区分性；最后，采用马氏距离和边缘化样本共识（Marginalizing Sample Consensus,MAGSAC）方法获取同名点，利用空间关系约束实现特征点精确匹配，并进行迭代求解优化单应性矩阵实现高精度影像配准。通过10组异源遥感影像配准实验对比及分析，结果表明：该方法综合性能明显优于其他对比算法，并且在配准精度方面取得了最好的效果。

关键词：异源遥感影像影像配准相位一致性空间关系约束

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公路路域亚洲象生态廊道构建方法

生态学报 2025年第2期45卷 615-628页

作者：韩用顺杨鑫王云孔亚平李岳烽杨艳刚陈济丁方军马开森湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院地理空间信息技术国家地方联合工程实验室湘潭411201 昆明理工大学公共安全与应急管理学院昆明650093 交通运输部科学研究院北京100029

交通建设对亚洲象(Elephas maximus)活动及其栖息地完整性造成了负面影响,传统生态廊道构建容易忽视交通建设对物种迁移的阻碍作用,构建路域亚洲象生态迁移廊道既是协调交通建设与野生动物保护的重要技术手段,也是道路生态学研究领域薄... 详细信息

交通建设对亚洲象(Elephas maximus)活动及其栖息地完整性造成了负面影响,传统生态廊道构建容易忽视交通建设对物种迁移的阻碍作用,构建路域亚洲象生态迁移廊道既是协调交通建设与野生动物保护的重要技术手段,也是道路生态学研究领域薄弱环节和热点之一。以思茅-小勐养高速公路和思茅-澜沧高速公路为例,结合亚洲象活动习性与道路干扰,基于亚洲象栖息地适宜性评价和生态系统服务功能重要性评价进行生态源地识别,并从土地利用、地形、水源、人类活动和道路干扰等方面构建综合阻力面。在此基础上应用最小累积阻力模型(MCR)和重力模型识别生态廊道并分级,并将生态廊道与道路的交点作为迁移阻碍点,将生态廊道与生态廊道、部分生态源点的交点作为关键节点,进而构建亚洲象迁移廊道。结果表明:1)生态源地面积为1349.30 km^(2),占研究区总面积的37.59%,路域生境质量较好,除了国家级自然保护区和森林公园外,生态源地主要分布在思澜高速公路段,且随着距公路距离的增加,生态源地面积及其占比也相应增大,而一级生态用地、二级生态用地、非生态用地等三类生态用地类型的占比则都在减小;2)当距公路距离大于5 km时,生态源地面积达到了823.94 km^(2),占总面积的45.33%,说明云南热带雨林区公路的建设和运营会对路域生态源地造成一定程度的负面影响,导致周边环境不适合野生动物生存或者活动;3)路域生态综合阻力值分布具有明显的空间差异性和公路聚集性,如东北部人类活动密集区的生态综合阻力值明显高于其他地区,而公路沿线的生态综合阻力值明显高于远离公路区域;4)识别出34条生态廊道,总长度为674.02 km,其中,关键生态廊道14条、一般生态廊道20条;5)提取出17个亚洲象迁移阻碍点和8个关键节点。研究建议在亚洲象迁移阻碍点建设野生动物通道、防象栅栏和诱导设施等,在关键节点建设“大象食堂”和“大象澡堂”,从而更好地维护亚洲象迁移廊道的完整性和交通运营的安全性。研究成果可为热带雨林区其他线性工程建设亚洲象迁移走廊建设和减少人象冲突提供参考。

关键词：栖息地适宜性路域生态源地识别综合生态阻力面生态廊道道路生态学

融合ICESat-2和GEDI的多源遥感冠层高度估测

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遥感技术与应用 2025年第01期 202-214页

作者：梁华君别强石莹邓心茹李欣璋兰州交通大学测绘与地理信息学院地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心三和数码博士后科研工作站

新一代星载激光雷达冰、云和陆地高程卫星二代（ICESat-2）和全球生态系统动力学调查（GEDI）在森林冠层高度估算中具有独特的优势。融合两种激光雷达数据不仅能够增加冠层高度反演的样本量，还能实现不同数据之间的空间互补。首先采用... 详细信息

新一代星载激光雷达冰、云和陆地高程卫星二代（ICESat-2）和全球生态系统动力学调查（GEDI）在森林冠层高度估算中具有独特的优势。融合两种激光雷达数据不仅能够增加冠层高度反演的样本量，还能实现不同数据之间的空间互补。首先采用随机森林—递归特征消除法（RFRFE）筛选光子特征参数，结合逐步线性回归（SLR）、随机森林（RF）、轻量级梯度提升机（LightGBM）、随机森林逐步线性回归（RF-SLR）、粒子群优化随机森林（PSO-RF）5种融合模型进行适用性分析，选择最优模型构建点尺度冠层高度数据集，并联合多源遥感影像反演祁连山国家公园冠层高度图。最后使用GEDI脚点足迹和样地调查数据将反演结果与现有冠层高度产品进行对比。结果表明：（1）粒子群优化随机森林（PSO-RF）模型的融合效果最好（R2=0.71;RMSE=3.15 m;MAE=2.66 m）。（2）基于PSO-RF融合的点尺度冠层高度集的反演模型精度最高（R2=0.56;RMSE=3.02 m;MAE=2.38 m）。（3）与现有冠层高度产品相比，反演结果的精度较高（基于GEDI脚点足迹：R2=0.43;RMSE=4.50 m;MAE=3.59 m），与样地调查数据相比，反演结果的误差较小（R2=0.36;RMSE=3.15 m;MAE=2.56 m）。研究结果可反映祁连山国家公园植被空间分布格局，为森林资源管理、碳汇计算和生态资源保护提供科学依据。

关键词： ICESat-2 GEDI 数据融合冠层高度反演粒子群优化的随机森林

结合NSCT变换和引导滤波的多光谱图像全色锐化算法

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自然资源遥感 2025年第1期37卷 24-30页

作者：徐欣钰李小军盖钧飞李轶鲲兰州交通大学测绘与地理信息学院兰州730070 地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室兰州730070

遥感图像融合技术能够将两幅或多幅多源遥感图像信息进行互补、增强,使图像携带的信息更加准确和全面。非下采样轮廓波变换(nonsubsampled contourlet transform,NSCT)对遥感数字图像进行多尺度多方向分解,有益于提取高分遥感图像细节,... 详细信息

遥感图像融合技术能够将两幅或多幅多源遥感图像信息进行互补、增强,使图像携带的信息更加准确和全面。非下采样轮廓波变换(nonsubsampled contourlet transform,NSCT)对遥感数字图像进行多尺度多方向分解,有益于提取高分遥感图像细节,从而实现图像的锐化高空间分辨率,但传统NSCT直接生成的高频细节信息过少,且容易产生“虚影”现象。基于此,论文结合NSCT与引导滤波(guided filter,GF),提出了一种新的遥感图像全色锐化融合算法。该算法通过NSCT变换的多尺度多方向分解与重构特性,提取直方图匹配后的图像的细节分量,同时结合GF提取具有全色细节特征的多光谱细节分量,最终通过加权细节信息锐化获得高空-谱融合结果。通过多个高分遥感数据集的主客观评价验证了所提出算法有效性。

关键词：非下采样轮廓波变换引导滤波遥感图像融合全色锐化