- 张建华;张庆涛;张涛;郑文科;陈小英;
针对多期精密水准数据监测地表垂直形变过程中，各期水准数据的起算点因其自身重力基准、正常重力公式、重力数据等差异引起基准不统一，造成了各期水准解算成果的系统性差异并影响地面监测结果正确性的问题，该文具体分析了正常重力公式与重力数据不同所导致的重力异常改正差异，引入重力异常差异，提出一种顾及水准起算重力异常差异的水准平差方法，以消除重力异常改正的系统性差异。以2005年珠峰高程测量、2014年国家现代测绘基准体系基础设施建设一期工程、2020年珠峰高程测量三大工程在珠峰区域的精密水准测量数据为例进行验证。结果表明，利用多期精密水准数据监测地表垂直形变要顾及起算点的重力异常差异影响，并得出珠峰地区垂直方向的地壳运动处于隆升态势，隆升速率为4.64 mm/a,且于2014年以后隆升速率加快的结论。
2023年06期 v.48;No.300 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1401K] [下载次数：54 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 徐琦;祝会忠;肖青怀;宋传峰;关沧海;
针对BDS-2、BDS-3、GPS系统间融合以及单系统RTK定位性能分析不足的问题，该文研究了BDS与GPS融合的非差RTK算法，基于短基线BDS-2/BDS-3/GPS融合数据开展了静态和动态实验，分析评估了单系统和多系统融合非差RTK定位精度。实验结果表明，在静态模式下，融入BDS-3卫星后，BDS-2单系统定位精度得到明显提升，E、N、U各方向分别提升26.63%、25.84%、29.59%,GPS单系统和GPS+BDS-2组合系统在高程方向分别提升28.77%和31.14%;在动态模式下，融入BDS-3卫星后，BDS-2单系统平面相对距离的精度提升31.28%,GPS单系统和GPS+BDS-2组合系统分别提升7.1%和19.82%。7种组合模式下，GPS+BDS-2+BDS-3三系统组合的静态和动态定位精度均最佳。
2023年06期 v.48;No.300 9-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 2131K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 朱平;余学祥;韩雨辰;张灿;肖星星;
针对行人惯性导航定位(PDR)算法中传统步长估计方法精度不高，现有的长短时记忆(LSTM)网络计算复杂度高的问题，该文提出一种基于堆栈式降噪自编码器、灰狼优化算法与门控循环单元(SDAE-GWO-GRU)的步长估计模型。采用深度学习网络SDAE对加速度数据进行降噪重构，然后将降噪后的数据输入经GWO优化后的GRU网络中进行训练。实验表明，该文的步长估计模型的单步步长误差率均值为1.09%,标准差为0.94%,精度优于传统的步长估计方法。
2023年06期 v.48;No.300 19-26+130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1804K] [下载次数：171 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 聂建亮;郭鑫伟;张雪萍;王莉莉;赵文普;
针对遥感影像处理中存在密集要素点的大地高换算为正常高的问题，该文提出一种便捷确定要素点高程异常的方法。利用似大地水准面模型计算图幅中心点高程异常及梯度信息，建立高程异常与梯度信息结合的实用化似大地水准面模型；构建要素点正常高精度与图幅高程异常梯度的关系，判断实用化似大地水准面模型在不同图幅中的适用性。计算陕西省似大地水准面模型梯度，确定实用化似大地水准面模型在陕西省不同图幅中的适用性，并利用4幅不同地类的高分七号卫星遥感数据进行验证。结果表明：陕西省1∶10 000比例尺绝大数图幅满足梯度限差要求，仅在渭南南部地区存在少数图幅超限；利用实用化似大地水准面模型实现数字高程模型正常高获取，实用化模型与原模型互差精度不大于±0.11 m,解决了超限图幅的高程转换问题，满足1∶10 000比例尺测图高程精度要求。
2023年06期 v.48;No.300 27-32+150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1462K] [下载次数：74 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 徐彦田;窦世标;刘艳辉;杨熙;秘金钟;谷守周;
针对全国全球导航卫星系统(GNSS)基准站建设时间及密度不同，全国GNSS基准站网空间分布不均的问题，该文在系统掌握全国GNSS基准站升级改造的基础上，将全国按照省(自治区、市)、地理区划、胡焕庸线、东经108°、三大阶梯以及长江流域、黄河流域进行区域划分，并运用Delaunay三角网对区划内的GNSS基准站进行统计分析。研究发现，全国2 300余座GNSS基准站间距均值为65.19 km,处于胡焕庸线东南半壁的华北、华中、华东和华南四地的GNSS基准站平均间距均低于55 km,胡焕庸线西北半壁的GNSS基准站平均间距达到了107.42 km,全国GNSS基准站分布总体上呈现东南较西北密集的分布特征。
2023年06期 v.48;No.300 33-37+72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1264K] [下载次数：137 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 刘德龙;柳景斌;龚晓东;邓浩坤;
针对工厂、园区、工地等复杂环境中人员安全管控中人员安全管控难题，亟需智能化的人员安全管控方法的情况，该文提出了一种高效率、易于实地部署的基于超宽带(UWB)位置感知的人员安全管控方法。该方法采用可能含有系统误差的UWB测距值为观测数据，包含UWB区域识别算法和UWB电子围栏算法两部分，它们使用相同的UWB基站组。该位置感知方法不同于传统的UWB三角定位技术，无需现场测量基站坐标，减少了现场实施基站部署的工作量；同时，相较于UWB指纹定位技术，该文所用方法无需对定位区域划分格网点进行长时间的静态指纹采集，减少了指纹采集的工作量，提高了指纹采集的工作效率。该文提出的基于机器学习的区域识别算法精度优于99.9%,穿越电子围栏事件的识别成功率优于99%。算法消耗的计算资源较少，可在胸牌等嵌入式物联网设备上实现，能够满足室内人员安全管控的需求。
2023年06期 v.48;No.300 38-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1604K] [下载次数：150 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 李雪强;李建胜;王安成;李凯林;杨子迪;
针对应用于各类移动平台导航的视觉惯性里程计(VIO)在回环检测失败时，系统状态估计存在严重漂移且缺乏全局一致性的问题，在全球导航卫星系统(GNSS)拒止情况下，将室内定位技术超宽带(UWB)代替GNSS加入到视觉惯性里程计可以校正累积误差，提高系统定位精度和稳定性。该文聚焦视觉/惯性/UWB多传感器融合技术，介绍了视觉/惯性/UWB组合导航系统的基本组成，对多传感器时空标定进行了回顾，并梳理了视觉/惯性/UWB数据融合算法，最后对组合系统未来的发展趋势进行了展望。
2023年06期 v.48;No.300 49-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1246K] [下载次数：1280 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ]
- 田智慧;常蓬;赫晓慧;程淅杰;
针对单一深度学习模型无法有效地提取局部-全局空间光谱特征的问题，该文提出了一种基于像素-超像素的异构卷积神经网络(HCNN)特征级联的分类方法，有效地提高了土地覆盖分类性能。具体而言，基于注意力机制的像素级特征提取模块和基于空间域的超像素级特征提取模块分别提取局部和全局空间-光谱特征，并将两种网络的输出特征级联融合作为最终图像表达，进行土地覆盖类别预测。并设计消融实验验证了特征提取分支设计本身的合理性和融合的必要性。本研究基于公开高分影像数据集和河南土地利用/土地覆盖(HN-LULC)数据集进行了验证，结果证明该混合卷积神经网络级联融合分类方法能够显著地提升高分辨率遥感影像中土地覆盖分类的效果，相比现有的分类模型，分类结果最佳。
2023年06期 v.48;No.300 59-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 2569K] [下载次数：454 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] - 杨文韬;刘国林;牛冲;陶秋香;
针对以往一般在大尺度区域开展大气对合成孔径雷达干涉测量(InSAR)沉降监测的影响研究的问题，该文基于通用型大气校正在线服务(GACOS)探讨小尺度区域的改正效果，分析大气校正前后对InSAR沉降观测量的影响。以山东省济南市某矿区为研究区，采用2017年5月至2019年8月期间27景Sentinel-1A构成的75组干涉对为例，选取其中两对校正前后的相位解缠结果进行对比，发现校正后的相位图标准差分别降低15%和16%。基于差分干涉测量短基线集时序分析技术(SBAS-InSAR)对校正和未校正的干涉对进行处理，经过校正的SBAS-InSAR沉降速率和累积沉降量分别为-166.3 mm/a和-373.8 mm,未经校正的SBAS-InSAR的沉降速率和累积沉降量分别为-167.1 mm/a和-372.8 mm。通过与水准监测数据对比发现，经过GACOS大气校正可以去除大气噪声相位，对于小区域长时间形变监测具有一定的适用性。
2023年06期 v.48;No.300 73-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1867K] [下载次数：457 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 于冰;胡云亮;刘国祥;罗小军;胡金龙;
针对常规合成孔径雷达干涉(InSAR)仅能获得雷达视线向形变信息的问题，该文采用多维小基线集(MSBAS) InSAR技术，基于唐山市(含多个采矿区) Sentinel升、降轨SAR影像得到了相应的垂直向和东西向二维形变。垂直向最大形变速率达-320.47 mm/a,累积形变量达-245.78 mm。东西向中向东最大形变速率达195.43 mm/a,累积形变量达151.86 mm,向西最大形变速率达-158.74 mm/a,累积形变量达-125.44 mm。通过对形变区特征点的分析，获取了形变趋势和演化规律。通过与GNSS数据对比，垂直向和东西向总体形变趋势具有较高吻合度，均方根误差较小，表明MSBAS技术监测结果具有较高可靠性和精度，可为分析采矿区时序二维形变提供参考。
2023年06期 v.48;No.300 82-94+230页 [查看摘要][在线阅读][下载 2485K] [下载次数：322 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 徐辛超;姜姗姗;
针对未知环境下无人机避障飞行稳定性较差以及对于避障方向的选择考虑不充分的问题，该文提出基于双级卡尔曼滤波(DSKF)的改进向量场直方图(VFH)算法。首先通过双级卡尔曼滤波，持续对水平与航向姿态分级进行融合修正，提升无人机姿态解算精度，保持飞行期间的稳定性；同时针对传统VFH算法提出基于感知数据的“双阈值”策略，并对边缘障碍物检测不准确及无人机尺寸考虑不充分的缺陷提出局部扇区改进办法进行优化。最后，基于ROS、Gazebo搭建无人机仿真平台并进行仿真实验。结果表明，本方法相较于传统VFH算法飞行时间缩短22.7%,额外路程消耗减少11.8%,提升了平均飞行速度，优化了飞行路径，提升了复杂环境下无人机飞行稳定性与安全性，实现了四旋翼无人机的自主避障。
2023年06期 v.48;No.300 95-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1493K] [下载次数：145 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 田中原;
针对当前遥感图像算法可应用能力差，对多尺度目标检测性能低以及头部网络缺乏交互信息等问题，该文提出了一种多尺度特征增强和自蒸馏头部网络的轻量化遥感图像目标检测方法。算法压缩ResNeXt的参数量以保证主干网络的轻量化；提出多尺度特征增强模块强化特征金字塔对多尺度目标的表示能力；提出自蒸馏头部网络，将回归特征分布和分类特征分布拉近以达到提高目标定位识别的能力。实验结果表明，该文提出的方法在大规模遥感图像数据集上表现优异，提高3.96%的平均检测精度，其中对车辆、船只、海港类目标检测精度分别提高12.56%、20.40%、10.6%;对单类别舰船检测同样展现优越性能，整体检测性能达到88.47%。
2023年06期 v.48;No.300 104-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1385K] [下载次数：125 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 许哲;吴家跃;
针对传统基于粒子滤波器的Fastslam(RBPF-SLAM)算法由于粒子退化及粒子多样性缺失，造成定位精度低和建图一致性差的问题，该文提出了一种基于改进天牛群算法优化的RBPF-SLAM算法。该算法将天牛个体视为粒子，利用天牛觅食特性使其不断向高似然区域移动；在天牛群算法中引入差分进化策略，对迭代产生的天牛群体进行变异、交叉、选择，以增强群体多样性。实验结果表明，改进算法较RBPF算法在状态跟踪上精度提高了50%以上。在地图构建上，改进算法仅用RBPF-SLAM算法一半粒子数，就能得到精度更高的地图。
2023年06期 v.48;No.300 112-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1294K] [下载次数：157 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 黄端;甘家亮;胡辉;张钊;徐理杰;池泓;
针对南方红壤丘陵区植被净初级生产力(NPP)时空演变及其关键驱动因素的协同作用机制不清楚的问题，该文基于2000—2021年MOD17A3HGF数据，结合土地利用类型、气候、地形等自然环境和人类活动数据，采用Sen趋势分析、Hurst指数和地理探测器等方法，研究赣江流域植被NPP的时空演变趋势，并探讨不同空间尺度下NPP空间分异的主要影响因子及其协同作用。结果表明：近22 a赣江流域NPP年平均值为697.08 gC/(m~2·a),总体呈增加趋势，其中林地植被NPP显著高于草地、耕地；NPP具有较强的空间分异性，自北向南逐渐升高；显著增加区域占40.39%,区域生态环境质量明显改善；上、中、下游植被NPP变化的主要驱动因素有所不同，多因子协同作用对植被NPP均具有正效应。
2023年06期 v.48;No.300 119-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1862K] [下载次数：264 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 郭立;赵尚民;
针对BP神经网络在预测概率积分法参数时将引起初始偏置值和权值的随机性的问题，该文旨在解决由此导致预测参数不稳定的问题。首先对鲸鱼算法(WOA)的收敛因素和位置更新方式进行改进，使其寻优能力提升；再利用改进的WOA算法对BP神经网络的初始偏置值和权值进行优化，使用最优的偏置值和权值获得概率积分法预计参数，并在矿区沉降监测中应用。利用实测数据验证表明，与BP神经网络和普通WOA-BP算法相比，改进WOA-BP算法具有较高的一致性指数和决定系数，且均方根误差和相对误差平均值明显减小，迭代次数显著减少。因此，改进的WOA-BP算法可有效提高概率积分预计的质量，在矿区沉降监测中发挥一定作用。
2023年06期 v.48;No.300 131-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1354K] [下载次数：160 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ] - 张潇远;苏巧梅;赵财胜;朱月琴;李凯新;范锦龙;白东升;
针对机器学习模型在滑坡易发性评价中，模型超参数的选择往往会影响评价结果准确性的问题，该文以离柳煤矿区为研究区，基于滑坡编录数据，确定研究区内356个滑坡点，并提取了13个滑坡易发性评价因子，利用贝叶斯优化(BO)算法对极限梯度提升(XGBoost)模型进行优化，并用BO-XGBoost、BO-RF和BO-SVM这3种模型对研究区进行滑坡易发性评价，采用F1值、准确率和ROC曲线对3种模型的预测性能进行比较。结果表明：(1)13个评价因子均满足独立性要求，且滑坡易发性关系最密切的4个评价因子依次是采矿扰动、距道路距离、高程和地层岩性；(2)与传统XGBoost、RF和SVM相比，BO算法优化后的3种模型在预测精度上有显著提升，在研究区内，BO-XGBoost相比BO-RF和BO-SVM模型泛化能力较好，滑坡易发性评价结果精度较高。
2023年06期 v.48;No.300 140-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1678K] [下载次数：540 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 康停军;闫晨曦;张新长;夏义雄;孙颖;
针对目前主流深度学习网络对建筑物边界提取时，存在的边界不准确和内部空洞等问题，该文提出了将语义分割网络-全卷积神经网络(FPN)和实例分割网络-掩膜区域卷积神经网络(Mask R-CNN)进行有机结合的多任务深度学习框架。该方法旨在实现建筑物的语义分割任务和实例分割任务，首先，使用深度残差网络(ResNet50)和全卷积FPN组成的骨干网络(backbone)进行多层次、多尺度的特征提取。然后，将网络分解为两个任务，一个基于FPN的反卷积语义分割任务，另一个则为利用区域候选网络(RPN)的实例分割任务；进一步分析两种结果的特点，通过规则合并两个任务的提取结果。最后，通过建筑物的面积和周长面积比对结果进行后处理，筛选最终的建筑物并进行边界规则化。结果表明，该文方法可以有效利用不同深度学习任务的优势，其精度优于单独使用FPN和Mask R-CNN网络。
2023年06期 v.48;No.300 151-160+180页 [查看摘要][在线阅读][下载 2424K] [下载次数：174 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 柳杨;赵泉华;李玉;杨馨慧;
针对采用现有全卷积神经网络的村落提取仍存在耗时长、小型村落错提率高、误提严重，而对大型村落的提取存在碎片化、边缘细节粗糙等问题。该文提出基于轻量级MobileNet v2的Deeplab v3+网络，以实现村落的有效提取。采用轻量级MobileNet v2作为Deeplab v3+的主干网络，同时在跳跃连接阶段引用注意力机制。以Landsat-8 OLI影像为数据源，并制作620幅512像素×512像素训练样本影像进行实验。实验结果表明，该文算法在节省大量训练时间的同时，其他精度指标都高于对比方法，表明在村落提取方面具有有效性和可行性。该文算法应用于辽宁省阜新市复杂的村落场景下，对于大、小型村落均能有效提取，表明在大尺度场景村落提取下具有实际应用价值。
2023年06期 v.48;No.300 161-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 1812K] [下载次数：111 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 姜凯升;刘宇;刘英;毕银丽;岳辉;
针对西北地区植被覆盖度(FVC)与气候因子的累积与时滞双效应研究较匮乏的问题，该文以西北5省(自治区)为研究区域，基于2000—2021年MOD13A2归一化植被指数(NDVI)数据、1 km降雨及气温数据，利用Mann-Kendall突变检验和偏相关分析，分析植被对降雨、温度的累积和时滞效应。结果表明：植被覆盖度变化总体较平稳，空间上中部戈壁表现为不显著减少，陕甘北部呈显著增加；气候因子变化不明显。农用地FVC对降雨的累积及滞后月数为4～5.5个月，气温的累积效应与农用地表现为强正相关(r=0.88),累积时间为5～7个月；荒漠戈壁在气候的累积及时滞关系上均呈正相关，干旱抵抗能力较强，气候因子的累积及滞后效应时间为4～7个月，新疆气温滞后效应最为明显，可达到8个月，主要体现在草地及林地类型。
2023年06期 v.48;No.300 172-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 1793K] [下载次数：454 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 康永辉;张永红;吴宏安;周洪月;
针对卫星定轨技术引起的基线误差对时序合成孔径雷达干涉测量(InSAR)形变结果影响的问题，该文分析了基线误差对单个干涉图相位的影响，在此基础上利用水准实测数据，采用二次多项式模型对时序InSAR形变结果进行校正。采用天津市2020-10—2021-10获取的30景Sentinel-1A影像以及对应时段的水准实测数据开展了算法实验。结果表明：(1)该方法可有效抑制基线误差对地表形变监测结果的影响，且可同步实现InSAR形变结果的定标处理；(2)利用实测数据分别对该文方法校正后的形变速率以及通过一个常量定标后的形变速率进行精度验证，前者中误差(5.8 mm/a)明显小于后者(7.5 mm/a)。
2023年06期 v.48;No.300 181-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 1572K] [下载次数：187 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 钱建国;宋江;周佳慧;李永荣;刘正军;陈一铭;
针对目前的弧垂测量方法存在效率低、成本高的问题，该文提出了一种输电线路弧垂测量的新方法。该方法基于融合卷积块注意力模块(CBAM)注意力机制的间隔棒自动分割算法CBAM-Mask-RCNN,结合光束法平差、空间前方交会和空间曲线拟合等经典算法，以无人机巡检视频数据为基础，低成本、高效率地实现弧垂测量。经验证，该文提出的CBAM-Mask-RCNN算法在自建数据集上AP指标达到了72.44%,优于Yolact++、U-Net和Mask-RCNN等算法。通过消融实验也证明了该文所采用的CBAM-block模块能有效提高算法的分割性能。此外，在5个不同输电线档距中进行弧垂测量实验，该文方法的误差均在±2.5%以内，平均误差为0.31%,满足工程要求，验证了该方法的有效性。
2023年06期 v.48;No.300 189-197+238页 [查看摘要][在线阅读][下载 1747K] [下载次数：177 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 王芳;
针对沱江流域近30年来景观生态风险演变较为欠缺的问题，该文基于1990—2020年7期土地利用数据构建生态风险评价模型，综合运用地统计学、空间自相关、重心转移等方法探究生态风险时空演变规律。结果表明：建设用地扩张强烈，耕地减少明显，耕地生态风险下降，草地、林地生态风险上升，土地转移类型以耕地-林地、耕地-建设用地和林地-耕地为主，由这3种转移类型引起风险变化分别以降低、升高、降低为主；生态风险整体下降，其降低为上升面积的2.78倍；生态风险空间正相关显著，呈聚集状态，高-高聚集主要在较高、高风险区，低-低聚集主要在低、较低风险区；风险重心整体由东南-西北迁移，累计迁移34.832 0 km。研究成果可为生态文明建设和资源开发提供预警信息。
2023年06期 v.48;No.300 198-211+221页 [查看摘要][在线阅读][下载 2108K] [下载次数：549 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ]