大地测量学与导航

  • 北斗三频三差相位组合周跳探测与修复算法研究

    何君洋;柳根;王坚;

    针对现有周跳检测方法在信号质量差、多路径效应强或电离层剧烈变化环境下灵敏度下降、易漏检或误判,以及单频或双频观测信息有限的问题,该文提出一种基于三频相位线性组合的三频三差线性相位周跳检测方法(TF3D-LP-CSD)。首先,构建两组三频无几何与一组三频三差的线性组合,在无须预先解整周模糊度的情况下直接检测周跳突变信号,从根本上剔除整周模糊度影响;然后,在消除卫星钟差与接收机钟差的基础上,采用历元差分技术进一步抑制电离层与对流层延迟,同时利用三差处理使多路径误差和随机噪声在历元及站-卫星差分中部分抵消以获得观测序列,使周跳突变信号与背景噪声得以有效分离;最后,对整周模糊度、大气延迟、钟差和多路径效应进行多层次消除,实现了高灵敏度、低误报率和实时性的周跳检测与修复。实验结果表明,在仿真环境和实际北斗三频数据测试中,TF3D-LP-CSD方法能够准确检测并修复一般周跳、不敏感周跳及随机周跳。

    2026年02期 v.51;No.332 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1828K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:10 ]
  • CIR指纹区间约束的高斯混合模型ToA测距优化定位方法

    吴仕勋;滕森;蓝章礼;徐凯;张淼;张生军;

    针对现有超宽带(UWB)定位方法在混合非视距(NLoS)与视距(LoS)场景下定位性能不佳的问题,该文提出了一种融合信道脉冲响应(CIR)指纹与到达时间(ToA)测距的混合定位方法。首先设计了一种结合CBAM注意力机制和残差连接的卷积神经网络,用于提取CIR数据的特征并实现指纹定位;接着引入共形预测为指纹结果生成预测区间作为约束;然后利用高斯混合模型对ToA测距误差建模,并采用粒子群优化算法在约束区间内搜索;最后通过约束加权策略对粒子位置加权平均得到最终位置估计。公开数据集测试结果表明,该方法在平均误差、误差中位数和标准差上均优于五种现有算法,定位精度提升幅度至少达21.2%。

    2026年02期 v.51;No.332 11-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2256K]
    [下载次数:4 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 小波分析结合多层感知机神经网络模型的PM2.5浓度短期预测

    张良承;郭敏;张云飞;张捍卫;

    针对雾霾浓度PM_(2.5)监测和预测难题,该文利用北斗/GNSS实时提供的高精度、高时空分辨率大气水汽分布信息,提出一种基于小波分析(WA)结合多层感知机(MLP)神经网络模型的PM_(2.5)浓度短期预测方法(WAMLP)。以河南焦作为实验区,基于GNSS对流层产品融合气象要素及大气污染物等多源数据,通过小波分析db5对GNSS对流层产品等多源数据在低频A4序列进行重构,剔除高频噪声干扰,结合MLP神经网络捕捉PM_(2.5)序列与多源因子的非线性关系,构建PM_(2.5)浓度预测的改进模型。实验结果表明WAMLP模型预测短期PM_(2.5)浓度,优于现有的小波分析-线性回归模型与小波分析-随机森林模型,在预测阶段,其均方根误差(RMSE)相较前者降低29.69%,相较后者降低39.12%;平均绝对误差(MAE)相较前者降低31.14%,相较后者降低42.63%;决定系数(R~2)相较前者提升23.19%,相较后者提升44.07%,且在浓度剧烈波动时段仍保持高鲁棒性。实验结果表明改进方法为雾霾短期监测/预报提供了高效可靠的新途径。

    2026年02期 v.51;No.332 23-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2160K]
    [下载次数:373 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ]
  • 物联网辅助的工程控制网快速复测方法与系统

    周建国;甘友慧子;陈衍翀;

    为确保控制网的可靠性需定期进行复测,现有的各类控制网复测方法存在着适用场景受限或效率低下等问题,对此,该文提出了一种物联网辅助的工程控制网快速复测方法。首先基于物联网的三层架构设计了快速复测辅助系统,具体包括作为感知层的遥控棱镜,基于LoRa技术的网络传输层以及应用层控制软件。然后阐述了全站仪在该系统配合下快速完成复测任务的具体过程,并针对所提方法进行了软硬件研制。选取某实际工程控制网展开实验,结果表明,该方法与仅使用全站仪的复测精度一致,采用工时数为测量效率指标时提升测量效率约107%。总体而言,相对于GNSS复测法,该方法在场景适用方面具有优势,可在保证测量精度的同时提高效率。

    2026年02期 v.51;No.332 33-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1820K]
    [下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 融合GNSS/UWB自监督室内外过渡鲁棒识别

    陈义浩;郑加柱;郑星雨;孔宪森;

    针对室内外环境检测任务中现有方法难以精细区分室内、室外及边界模糊的过渡区域、严重依赖大量标注数据以及对多源传感器信号时空特性利用不足等核心问题,该文提出一种基于多源传感器数据进行特征对比的自监督学习框架。该框架融合多源传感器,在极少标注数据的条件下也能实现高精度室内外及过渡区域分类。该框架引入空间一致性对比约束对比损失,在聚类相似样本的同时保持空间邻域一致性,从而显著增强模型对边界模糊场景的鲁棒性。基于多源传感器采集数据集的实验表明,该框架在室内外及过渡区域分类任务上的平均准确率达到90.6%,较经典阈值法、机器学习和深度学习识别准确率提升7%。特别地,在25%~50%标签缺失和30%标签噪声的极端条件下,该框架仍可实现最高13.5%的相对准确率提升,验证了其对不完整或受污染监督信号的识别能力。该框架为复杂场景下的低成本、高鲁棒性室内外及过渡区域分类提供了参考。

    2026年02期 v.51;No.332 41-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1699K]
    [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]

摄影测量学与遥感

  • 水云模型与遗传算法神经网络模型的双极化SAR数据LAI反演

    涂菊;姬永杰;杨希越;赵翠;

    针对当前农作物叶面积指数在遥感反演中面临物理机制阐释不足和模型鲁棒性较差等问题,该文利用Sentinel-1双极化SAR数据,通过传统水云模型(WCM)、改进水云模型、反向传播神经网络模型(BPNN)和遗传算法优化反向传播神经网络模型(GA-BPNN)4种方法,探索深度学习算法及半经验水云模型反演叶面积指数(LAI)区域性的效果及适宜性。结果表明:(1)物理模型类中改进水云模型最优,在VV/VH极化下R~2分别提升至0.499和0.542;(2)神经网络模型类遗传算法优化反向传播神经网络反演精度最高R~2=0.859。本文提出的基于改进水云模型和遗传算法优化反向传播神经网络模型的反演算法,在区域性农作物生长参数反演中表现出良好的精度和鲁棒性。可为开源Sentinel-1数据在油菜结荚期的LAI反演提供参考。

    2026年02期 v.51;No.332 51-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2178K]
    [下载次数:4 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 基于LiDAR的地下采空区三维形变反演方法——光流与点云融合

    王振荣;杨元;

    针对地下采矿引发地表沉陷威胁矿区基础设施和环境安全的问题,传统监测方法存在监测点稀疏、空值较多等不足,该文融合光流法与多尺度点云对比算法(M3C2),提出了一种以激光雷达(LiDAR)为单一数据源的三维地表形变监测方法。实验以陕西省神木市某地下采矿区为研究对象,基于两期LiDAR数据分别反演地表二维水平与一维垂向位移场。结果表明,该方法不仅能够连续、完整地刻画出沉降与滑移区域,还清晰反映了地表水平滑移由边界向中心、以及沿采矿推进方向的演化特征。此外,精度验证显示,光流法在稳定区域的走向与倾向方向形变标准差分别为0.11 m和0.1 m,水平形变监测精度可达分米级。M3C2方法的垂向位移标准差为0.057 m,垂向监测精度可达厘米级。新方法具有高精度、高覆盖率的优势,可为地下采矿区的精细化形变监测提供有效技术解决方案。

    2026年02期 v.51;No.332 63-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2222K]
    [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 分段主成分与PSO-SVM的高光谱湿地植被识别研究

    徐传顺;袁希平;甘淑;杨敏;胡琳;李璇;龚伟圳;

    针对高光谱数据波段间存在强相关性与高冗余性导致机器学习识别难以获得理想精度的问题,该文提出一种结合分段主成分(SPCA)和粒子群优化向量机(PSO-SVM)的沿岸湿地植被识别方法。选取洱海五种典型沿岸湿地植被(狗牙根、杨柳、池杉、菰、槐叶萍)的高光谱数据作为目标样本,首先计算波段间相关系数得到相关系数矩阵,将全波段(400.55~848.58 nm,波段数为217)划分为4个分段,分别对各分段及全波段进行主成分变换,将各分段的前5个主成分(累计贡献率>0.98)作为光谱特征。最后,构建PSO-SVM模型进行识别,PSO-SVM模型通过对惩罚参数(c)和核函数参数(g)的自动迭代寻优,有效避免人工调参过程中存在的主观性问题。结果表明:模型在第三分段(552.46~678.83 nm,波段数为62)的精确率PR为0.929 2,召回率RR为0.925 3,F1分数为0.926 7及AUC值为0.914 4;识别准确率达到0.916 7,高于全波段的0.866 7;同时识别耗时1.84 s,少于全波段的2.65 s。故可用第三分段的62个波段代替全波段的217个波段对植被进行更为准确和快速的识别。

    2026年02期 v.51;No.332 72-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1784K]
    [下载次数:10 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 基于ResMRFA-Net的街景图像平房区域识别

    阮祺威;刘扬;高思岩;

    针对目前深度学习自动识别提取城市平房区域的研究存在着学习数据集缺失以及识别模型分辨力不足的问题,该文设计了一种基于建筑语义过滤的街景图像预处理策略,构建了针对街景平房建筑物识别的学习数据集,并在兼顾轻量化的前提下,构建了一种融合通道与空间感知的残差多尺度注意力网络的平房区域识别模型(ResMRFA-Net)。结果表明,ResMRFA-Net平均精度指标为93.03%,相较于对比实验中的次优模型准确率提升2.10%,精确率提升1.86%,F1值提升2.12%。应用该模型在北京市西城区天桥地区开展了识别测试,平均精度指标为80.68%。识别性能良好,模型的泛化能力也得到了实际验证。

    2026年02期 v.51;No.332 81-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2585K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 点云数据的岩体结构面及其几何信息提取方法研究

    马冲;甘淑;袁希平;罗为东;张弛;李艺;

    为解决传统岩体结构面及其几何特征提取方法中参数依赖性强、噪声敏感性高、以及忽略迹长与间距系统性关联的问题。该文基于运动恢复结构(structure from motion)技术获取三维点云数据。引入发现错误率(false discovery rate)法动态优化邻域参数。提出约束DBSCAN聚类算法,融合地质先验知识(簇中心几何约束)和统计约束(簇内方差最小化)实现优势结构面组的鲁棒提取。利用RANSAC算法拟合平面提取所有结构面产状信息。基于分割后的结构面点云,采用欧式距离矩阵计算迹长,结合平面拟合结果计算间距。通过在两个差异化岩体边坡实例中验证:(1)噪声误判率降至4%;(2)优势结构面产状提取误差低于地质测量容许阈值;(3)迹长与间距提取结果与CloudCompare软件手动测量值对比,相对误差在1%~4%之间。本方法提升了结构面提取的自动化程度、聚类稳定性和抗噪能力,实现了产状、迹长与间距的较高精度协同提取,为边坡稳定性评价提供了技术支撑。

    2026年02期 v.51;No.332 92-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2423K]
    [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于多尺度融合的无人机影像拼接算法研究

    李宏斌;陈熊威;方柏霖;邓百川;杨汶;

    针对无人机图像在低纹理、弱光照、重复纹理及大视差等复杂场景下传统特征点方法配准失效的问题,该文提出一种多尺度无监督深度拼接框架。基于梯度分布与空间相关性的自适应多尺度特征融合机制,动态优化特征权重,提升特征利用率;在孪生网络中引入梯度停止模块,抑制无监督训练中的梯度噪声,增强配准精度;改进U-Net结构,通过多级残差连接与跨层特征重用,增强大视差下的特征表达能力重建特征、消除伪影,最终生成高质量拼接图。在WarpedCOCO、UDIS-D和自建USV数据集上,4pt-Homography RMSE、PSNR和SSIM分别达1.623、24.944 dB与0.82,性能优于传统与现有无监督深度方法,提升了无人机图像拼接的精度与鲁棒性。

    2026年02期 v.51;No.332 105-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 2589K]
    [下载次数:4 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 一种无监督航空影像配准方法研究

    沈培芳;卢晓鹏;符宝玲;来瑞鑫;蔡亚锋;魏明;

    针对航空影像配准中标注数据匮乏与特征匹配鲁棒性不足的问题,该文提出一种基于SuperPoint与LightGlue的无监督配准方法,设计了融合循环一致性、重投影误差与置信度的TotalLoss优化目标,并引入动态权重机制以实现多损失协同优化。该算法在无需人工标注的前提下,自动提取鲁棒关键点并实现高效匹配,显著提升了配准精度和通用性。在浙江湖州高分辨率航空影像数据集上验证结果表明,算法在城市与乡野等复杂场景下配准误差控制在2.17~2.26像素范围,内点比率达85%以上,性能接近有监督方法,优于传统的尺度不变特征变换(SIFT)算法。在保证配准精度的同时,节省了约60%的标注成本。本研究为“数字浙江”智慧城市测绘与基础地理信息服务提供了配准方案参考。

    2026年02期 v.51;No.332 120-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 3067K]
    [下载次数:4 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]

地图学与地理信息

  • 地理实体多维特征语义建模及应用

    武鹏达;印洁;陈俊余;殷勇;戴昭鑫;毛琦斐;

    以“一体化、实体化”为认知视角,以“立体化、时序化”为表达框架,以“语义化、智能化”为目标方向,建设地理实体数据用于表达描述、关联桥接与反馈调节现实世界,实现对现实世界的感知、认知和管控已成为实景三维中国的重要内容,该文首先从人类社会发展和人与自然关系视角,深入剖析地理实体概念的发展脉络,分析进入数字时代开展地理实体语义建模的必要性。其次,阐述数字时代地理实体语义建模的内涵与特征,并从“人理解”与“机器理解”地理实体两个层面介绍地理实体语义建模框架与方法。最后,介绍了基于地理实体语义建模的应用实例,对数字时代地理实体语义建模应用前景进行展望。

    2026年02期 v.51;No.332 133-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 2161K]
    [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 一种融合GAT的PM2.5双流时空长期预测模型研究

    李练;栗斌;董春;亢晓琛;张玉;乔占明;魏晓燕;

    针对现有PM_(2.5)长时序预测模型未能充分利用周边区域的空间信息及有效捕捉长期时间模式的问题,该文提出一种新的精细化的融合图注意力网络的双流时空预测模型(GAT-DST)。该模型通过自适应混合图构建与图注意力神经网络捕捉复杂的空间依赖关系,并创新性地采用自适应指数移动平均方法(AEMA)将数据分解为趋势和季节分量,再通过MLP-TimesBlock趋势流和Patch-TemporalCNN季节流分别处理并融合输出预测结果。基于北京和天津监测站点数据进行验证,在7 d预测时间尺度下,GAT-DST模型相比TimesNet基线模型,在北京和天津预测的平均绝对误差(MAE)分别降低12.1%、8.8%,均方根误差(RMSE)分别降低7.2%、11.1%,平均绝对百分误差(MAPE)分别降低13.8%、14.8%。该模型有效提升了PM_(2.5)长期预测的准确性和稳定性,可为区域空气污染防治提供新解决方案。

    2026年02期 v.51;No.332 143-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 3153K]
    [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • CycleGAN网络的扫描地图线要素自动提取方法

    何玥;王加胜;孟乾文;王健蕊;马思曼;

    为了提高扫描地图线要素的自动智能化提取技术水平,降低对配准样本的依赖,该文提出了一种结合CycleGAN网络与图像后处理技术的扫描地图线要素提取方法。采用生成式对抗网络进行非配对样本的训练学习,结合阈值分割与数学形态学操作,从生成的灰度图像中提取线要素。实验结果表明,所提方法在不同类型线条、不同背景复杂度、不同文字干扰下表现出良好的性能,在扫描地图集中F_1值达77.90%,结构相似性指数达到81.11%,拓扑完整性得分为97%。表明该方法在扫描地图线要素提取中具有较好的鲁棒性,为扫描地图的自动矢量化提供了新的思路和技术支持。

    2026年02期 v.51;No.332 154-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 2491K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 广东省乡村聚落时空分异特征及驱动力多维分析

    王慧敏;冯乾颖;林灿锐;陈智强;

    针对乡村聚落演变时空异质性的问题,该文采用景观格局指数、主成分分析、空间自相关、平均最近邻、核密度分析及时空地理加权回归模型,解析广东省1990—2020年县域乡村聚落多维演变特征与驱动力。结果显示,聚落规模呈“增—减—增”波动,珠三角变化显著;形态复杂性先升后降,粤西部分地区后期破碎化加剧;空间分布总体集聚,后期珠三角和粤东部分地区逐渐稀疏。驱动力分析揭示聚落演变受高程、农田生产潜力、人口密度及路网密度驱动且时空异质性显著,规模上,路网密度正向影响随时间减弱且西南强于东北,高程在粤西抑制、粤东促进;形态上,高程呈负向影响,农田生产潜力主要为正向影响;分布上,人口密度正向影响由粤东向粤西迁移。

    2026年02期 v.51;No.332 164-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 4666K]
    [下载次数:4 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 下载本期数据