- 马洋;陈力;
针对传统的最小二乘等四星时差定位算法存在需要初始值和反复迭代等问题，提出将Bancroft算法拓展到四星时差定位系统中，用于GNSS干扰源等非合作目标的定位，并推导了基于Bancroft算法的三维定位公式，给出了正解判别方法以及算法计算流程，能够满足在轨自动化处理的要求。基于四星无源定位系统的定位仿真结果表明：Bancroft方法定位精度与最小二乘方法相当，且具有计算简单可靠、易于星上自主计算的技术优势，特别适用于四星时差定位系统。
2024年07期 v.49;No.313 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 3234K] [下载次数：20 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 薛永安;邹友峰;陈文涛;张文志;
针对非线性、非平稳特征明显的老采空区残余变形数据序列预测结果受模型影响显著的问题，该文提出一种变分模态分解与集成增强的残余变形组合预测方法。利用牛顿插值法获取等间距残余变形数据序列；利用变分模态分解将实验数据分解为扰动项和趋势项；利用自适应提升算法反复训练BP神经网络和长短期记忆神经网络；采用集成增强的BP-AdaBoost模型预测扰动项，LSTM-AdaBoost模型预测趋势项，并等权组合扰动项与趋势项预测结果，完成老采空区残余变形预测。实验结果表明：AdaBoost集成训练能够提升单一模型的预测性能，VMD分解则降低了残余变形数据的非平稳性，组合构建的VMD-BPAda-LSTMAda模型吸收了两种强预测模型各自的优势，削弱了BP与LSTM模型预测滞后的影响，模型预测性能稳健。
2024年07期 v.49;No.313 9-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 2311K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 兰天龙;周迎春;孙兴宇;王建民;鲁来强;
由于引起变形的原因错综复杂性，经典的回归模型难以适应变形呈现出非线性和动态性的特征，对标准高斯过程回归(GPR)理论进行扩展研究，解决GPR用于变形分析面临在线自学习，特征自适应的问题。首先通过训练样本集优化，样本和超参数在线同步更新来改进GPR在线学习能力，提升GPR处理实时数据流的计算性能；然后通过分析残差序列的非线性特征并应用傅里叶变换技术提取周期性特征，实现在线自适应生成与变形特征相匹配的特征核函数。数值模拟和工程应用结果表明，自适应生成特征核函数较标准的核函数能更好提取非线性变形特征并保留了周期性特征。研究成果可用于自动化变形监测系统的变形特征在线分析，保障监测数据分析的近实时性和分析结果的可靠性。
2024年07期 v.49;No.313 21-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 2675K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 梁琦;龚循强;鲁铁定;游为;汪宏宇;
针对高铁桥墩沉降观测量不等时距的问题，提出一种改进三次埃尔米特(Hermite)的插值方法，利用加权最小二乘所求的三次拟合多项式求导计算斜率代替原本三次Hermite使用斜率推算方法，考虑观测量整体的变化趋势，实现方法性能的提升。结合模拟数据和高铁桥墩沉降工程实例数据，将改进三次Hermite插值方法与其他5种传统方法进行比较，实验结果表明，本文所提方法的平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)在工程实例实验中比其他5种方法中最优的线性插值法平均提升了8.802%、11.456%、6.972%,说明本方法插值结果更为准确。
2024年07期 v.49;No.313 29-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1389K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 潘玉恒;李慧洁;鲁维佳;李国燕;丛佳;李飞腾;张金燕;
为增强车道线弯道场景的检测效果，提出一种结合级联改进残差块和动态蛇形卷积模块的特征提取网络，优化特征提取，并采用基于混合锚点的位置选择与分类方法，加速准确定位和分类。特征提取网络中包含多尺度特征融合残差块以及集成空间通道重组卷积的改进残差块，深度捕捉车道线的精细特征。动态蛇形卷积模块通过动态调整卷积核，增强网络在弯道区域的识别性能。在Tusimple数据集中，准确率可达95.88%,误检率和漏检率分别为2.84%和4.25%,表明具有较高检测性能，FPS为50.7,满足自动驾驶汽车对实时检测的需求。在弯道场景数据集Tusimple＿Curve中，本方法相较于UFLD V2算法，准确率实现了0.23%的提升，误检率和漏检率分别降低了0.22%和0.36%,进一步证实了其在弯道场景中的有效性。
2024年07期 v.49;No.313 37-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 黄继磊;王家耀;
针对常规时序InSAR技术在矿区地表形变精细监测中面临的监测点位少，监测精度低，难以获取时空过程等问题，以峰峰矿区万年矿132 158工作面上盘开采为例，采用12幅Sentinel-1A影像利用DS-InSAR技术提升监测点位密度，获取工作面开采时断层对地表形变空间分布的影响过程，识别断层地表出露处及地表破裂区，并对影响DS-InSAR监测精度的主要因素进行分析。基于地表布设的28个地表移动观测站水准测量数据进行精度验证，DS-InSAR技术在该区域监测的精度为13.2 mm,结果表明DS-InSAR技术可用于断层扰动的矿山开采地表异常形变高精度识别。
2024年07期 v.49;No.313 45-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 3281K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 黄星霖;张星;李清泉;周宝定;
针对在低照度和弱纹理复杂的隧道环境中，采用三维激光扫描技术采集点云数据，点云语义分割精度难以保障的问题，提出一种基于点云动态图卷积网络改进的隧道点云语义分割网络(TDGCNN)。该网络采用多尺度策略改进边缘卷积层，扩展邻域范围，以增强对边缘特征的获取能力；同时，引入两种注意力机制，对特征进行聚合和学习，去除冗余特征。实验结果表明，TDGCNN在隧道点云数据集上的总体精度(OA)达到98.78%,平均交并比(mIoU)为84.95%,表现优于DGCNN、PointNet、PointNet++及GeoSegNet。在WHU-TLS数据集上的验证了TDGCNN对不同隧道场景的鲁棒性，通过消融实验则证实了网络中加入的两种策略的有效性，表明了TDGCNN能有效利用不同层次的特征，提升隧道点云语义分割精度。
2024年07期 v.49;No.313 56-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1905K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 曾小龙;张双成;樊茜佑;王雄飞;牛玉芬;王杰;姜楗文;
针对在山区道路修建过程中，挖方削坡活动可能会降低边坡的稳定性，从而增加降雨、地震等外部环境变化引发的滑坡风险问题，综合InSAR变形观测和失稳数值模拟，提出了一个公路滑坡定量风险评估框架。选取临夏拉沙沟滑坡群作为研究区域，对该区域2021年1月—2023年3月的Sentinel-1A影像进行SBAS-InSAR处理，通过形变速率信息评估滑坡群的风险等级；通过Massflow模拟危险滑坡L2失稳所造成的可能空间影响；结合G310公路的交通流量数据，定量评估车辆的撞击风险和由此导致的人员伤亡风险。结果表明，拉沙沟滑坡群在监测期间仍处于活跃状态，沿LOS向的最大形变速率达-53 mm/a,存在再次失稳的可能性；滑坡L2失稳后大部分碎屑物将堆积在G310公路上，且预计最大堆积长度达304 m;在这种情况下，滑坡失稳预计击中3.18辆行驶车辆，并造成最高14.31人伤亡。通过将灾前滑坡的监测、模拟和评估工作相结合，为山区公路滑坡的工程管理和防灾减灾提供一个方案参考。
2024年07期 v.49;No.313 66-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2452K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 何明;陈颖锋;余舒洁;杨威;祁第;
针对传统的水体中叶绿素a浓度反演方法在光学特征复杂的近岸养殖区不适用的问题，从反演原理和数据源出发，归纳了几种当前被广泛使用的叶绿素a浓度反演方法，主要包括基于经验的统计回归方法、半经验半理论的水体物理辐射传输模型方法和机器学习方法等，在此基础上分析了这些方法的优缺点。最后总结了目前叶绿素a浓度反演研究所面临的困难和挑战，展望了未来研究方向，以期为更精确地反演水体叶绿素a浓度提供参考，服务于近岸水质监测和水产养殖管理工作。
2024年07期 v.49;No.313 76-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1635K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 姜展;李梅;孙超;刘俊材;汪普楠;
针对三维模型简化过程中模型细节特征丢失、简化网格过于均匀、拓扑结构未优化等问题，在QEM二次误差度量的边折叠算法基础上，改进了三维模型的几何网格简化算法：(1)对三维模型进行预处理，按几何重要程度将顶点分为3类，对重要度高的点予以保留，避免模型缺失重要几何特征；(2)在传统QEM边折叠算法基础上，引入绝对曲率、局部区域面积和法向量角度三个约束因子计算新的顶点二次误差矩阵；(3)实现了顾及绝对曲率和面积的三维模型网格简化算法，从而平衡了模型的简化效果和时间复杂度。实验结果表明，在相同简化率条件下，与QEM边折叠算法相比，本文提出的顾及绝对曲率和面积角度的QEM边折叠算法耗时增加率小于6%,与其他算法相比，更能完整地保持模型的细节特征，简化时间也优于虚幻引擎LOD自动生成系统。[结论]与QEM算法相比，算法能够在保证模型细节特征前提下有效减少20%以上的数据量，可用于构建复杂场景中的几何网格简化，提高三维场景加载的流畅性和用户体验。
2024年07期 v.49;No.313 89-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李超凡;刘志卫;刘官鑫;
针对重轨InSAR测量中对流层延迟误差难以去除的问题，以InSAR地形测绘为例，结合子孔径分解技术与小波多分辨率相关分析方法，提出了一种子视干涉图相关性分析InSAR对流层延迟校正方法。利用不同地形条件下的单基线ALOS-1 PALSAR数据进行DEM提取实验，并以ICESat-2地面测高数据进行精度验证，结果表明：新方法校正对流层延迟后的InSAR DEM精度提升30%,显著提升了InSAR技术的测高精度；无需依赖任何外部水汽数据，新方法仅采用单基线InSAR数据，实现了对流层延迟误差探测与去除，为提升未来重轨星载SAR系统的测量精度提供了一种可行的技术方案。
2024年07期 v.49;No.313 97-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 3265K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 卢丽君;郭玄烨;邱志伟;李俊峰;
为了探究PolInSAR在不同地形条件下散射机理的变化规律，为后续开展PolInSAR技术在复杂地形条件下的森林参数估计和反演研究打下坚实的基础以欧洲空间局发布的PolSARPro软件中为PolInSAR森林模拟定制开发的PolSARprosim模拟器为基础，对模拟过程中的地形模型构建和森林位置图生成步骤进行改进，以适用于复杂地形条件下对森林场景的PolInSAR影像的模拟，实现了对平地、迎坡面和背坡面的完整三维地形场景的模拟。基于此模拟器生成了不同地形条件下的PolInSAR影像对的后向散射系数图、干涉相位图和相干系数图，均符合真实三维场景下的SAR的几何特性变化规律。通过对模拟的结果分析发现PolInSAR影像对的体相干系数随坡度增大而减小，干涉相位和垂直波数随坡度增大而增大，它们的灵敏度随着入射角增大而减小的变化规律。针对森林高度的反演研究发现，当考虑地形坡度对垂直波数的影响时，除了在较大的垂直波数条件以外整体的森林高度反演误差均比较稳定。
2024年07期 v.49;No.313 112-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 2123K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 奥勇;吴彦芸;张龙;唐冰倩;
针对红树林光谱同时包含植被和湿地信息，采用卫星遥感影像难以实现红树林快速精确提取的问题，对比分析Sentinel-2影像上红树林在红边与短波红外波段与其他典型地物的光谱曲线特征后，提出了一种用于红树林快速准确提取的新型红树林提取指数NDMI。以广西防城港市珍珠湾为研究区，将该指数与4种常用红树林提取指数进行对比，并在钦州湾、东寨港红树林保护区进行适用性评价。结果表明：NDMI可增强短波红外波段反射率同红边波段反射率间的差异性，与其他常用指数相比能更有效地将红树林同其他典型地物进行区分；采用Sentinel-2遥感数据，并结合NDMI指数可在不划分潮间带的前提下快速有效地提取红树林信息，且短波红外波段中的B12波段具有更好的提取效果，总体精度和kappa系数分别为98.6%和0.924 9。该研究为红树林遥感提取提供了一种快速简便的新方法。
2024年07期 v.49;No.313 123-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1821K] [下载次数：7 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 慈金龙;钱建国;谭海;徐文文;石一剑;
针对目前对光学遥感图像云检测精度低、误判和漏判高的问题，提出了一种多尺度轻量化卷积神经网络，通过本文提出的轻量化LM-DeeplabV3+框架，并结合资源三号卫星影像数据，以更大的感受野和多个空间尺度来提取特征，从而实现云检测任务。提出了一种改进的轻量化L-MobileNetV2卷积神经网络作为主干模型。与传统的Xception模型相比，这种轻量化的方法大大减少了参数量，从而提高了模型的训练速度和推理时间。为了弥补主干模型轻量化后捕获图像特征的细节方面的不足，在主干网络后引入CA坐标注意力模块，这个模块能够更好地关注特征图中不同空间位置之间的关系，从而更深入地理解图像中云的相对位置，有助于提高模型对图像特征的理解能力，进而提高云检测的精度。同时还提出了一种PPM-ASPP模块，该模块能够在多个不同尺度上提取特征，更好地适应不同类型和不同大小的云。实验效果评价表明：本文所用的遥感影像云检测方法训练时间少、误判低、云检测精度高，适用于高分辨率的光学遥感影像云检测任务。
2024年07期 v.49;No.313 134-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1680K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李鹏;陈杰勇;王珂;邓元明;
为解决弱纹理目标和遮挡目标难以进行实时准确姿态估计的问题，在DenseFusion的框架上提出改进特征提取网络的6D目标姿态估计算法：(1)在图像特征提取阶段加入跳跃连接方法及注意力机制模块，使得深层特征与浅层特征有效融合，提高特征信息的丰富性和有效性；(2)在点云特征提取阶段使用PointNet进行点云的初始特征提取，采用K近邻法和全局池化，获得更丰富的点云特征信息；(3)将图像特征和点云特征进行密集融合进行姿态估计和优化。实验表明，改进后的算法在LineMOD数据集和Occlusion LineMOD数据集上的表现都优于DenseFusion算法，且改进的图像特征提取网络和改进的点云特征提取网络不论是单一使用还是叠加使用均能有效提高姿态估计的准确率。
2024年07期 v.49;No.313 143-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1769K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 饶雨晨;孙承志;
针对植被覆盖度动态变化对地区生态的深刻影响，急需深入分析其变化规律的问题，基于湖南省2000—2020年MODIS NDVI遥感数据，结合同期气象数据，通过Hurst指数、Sen+Mann-Kendall趋势分析、Pearson相关分析等方法研究湖南省植被覆盖度时空变化，并提出一种注意力机制的CNN-GRU植被覆盖度预测模型。2000—2020年湖南省的植被覆盖度总体上显示出波动性的增长趋势，21 a间植被覆盖度增长率为0.004 8/a; Hurst指数小于0.50大于0.35的区域占湖南省面积的56.66%;基于注意力机制的CNN-GRU植被覆盖度预测模型RMSE的值为0.071 0,MAE的值为0.059 5。结果表明：湖南省大部分地区具有相对稳定且较高的植被覆盖度且未来植被覆盖度将呈现微弱下降趋势，本文提出的基于注意力机制的CNN-GRU植被覆盖度预测模型在评价指标上优于GRU模型以及CNN-GRU模型。
2024年07期 v.49;No.313 153-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 2032K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 廉飞宇;张良;周涵宇;邓继伟;彭倩;
针对机载LiDAR城市点云建筑物和相邻植被容易错分的问题，提出了一种基于W-OPTICS改进超体素分割的机载LiDAR建筑物点云分类方法。通过融合体素内部点云特征差异与密度特性构建自适应权值，提出W-OPTICS算法对初始种子体素进行偏移，使得优化后种子体素兼具空间局部相似性和高密度特性，解决在建筑与相邻地类邻接处种子点随机选取导致的跨边界错分问题，结合主成分分析算法聚合关键特征后，通过支持向量机实现建筑物分类。实验结果表明：针对Vaihingen数据集，本文方法的完整率、正确率、检测质量分别达到95.0%、94.0%、89.6%,相比原始超体素方法分别提高1.7%、4.2%、5.3%,建筑物与相邻地类错分和漏分情况得到明显改善；针对实测点云数据，本文方法各项精度指标优于经典超体素方法与TerraSolid自动分类结果，验证了本文算法在建筑物分类上的稳定性和鲁棒性。
2024年07期 v.49;No.313 164-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1789K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈品昊;钟凯文;
针对土地利用对热岛效应影响的复杂性问题，以南京市主城区为研究区，利用Landsat 8可见光和近红外数据提取土地利用类型，并采用其热红外数据反演地表温度，通过缓冲区分析法探究土地利用与热岛的空间分布与变化趋势，利用地理探测器量化土地利用对城市热岛效应的影响。结果如下：(1)长江以南热岛强度较大，交通枢纽及其周围工业园区热岛效应显著；2014—2022年，热岛向城市边缘地区转移扩散；(2)2014—2022年，不透水面和林地增幅为6.1%和3.0%,水体和耕地-草地减幅为0.2%和9.0%,不透水面扩张主要侵占耕地-草地；(3)土地利用交互作用对热岛效应的驱动力大于单一类型，不透水面对热岛效应的影响最显著。研究结果可为南京市建设“美丽古都”提供土地利用规划方面的辅助信息。
2024年07期 v.49;No.313 173-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 2274K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨瑾;崔海涛;肖洲;杨建英;庄妍;
针对水库水下地形获取难度大、成本高的问题，提出了一种利用长时间序列影像和水位数据构建水库数字高程模型的方法，以密云水库为研究区，基于Google earth engine云平台收集了2014—2023年370景Sentinel-1和297景Sentinel-2影像，结合SNIC分割和OSTU阈值算法进行面向对象的水体范围提取。根据影像采集当日的水位，采用K-Means方法将影像集聚类为45组，对每个分组内的水体提取结果进行合并，得到45个水位下的库容曲线。通过库容曲线提取了467 601个高程点，采用创建TIN的空间插值方法构建5 m分辨率的DEM,基于DEM计算的库容与密云水库管理处观测库容基本吻合(R~2=0.999 8),在此基础上，探究了密云水库“水位-面积-库容”关系模型和水深分布特征。结果表明，密云水库呈现“西南深、东北浅”“白河入口深、潮河入口浅”的特征，水位与面积呈强线性相关关系(R~2=0.994 7)、水位与库容呈明显的二次多项式关系(R~2=1),根据建立的关系式计算面积相对误差约2%,计算库容的相对误差小于1%,可为水库的监测和管理提供有效数据。
2024年07期 v.49;No.313 184-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 2356K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 吕潇然;方昊然;罗桂纯;郑立夫;
针对河北省三河市缺少充足地表相干点及道路形变研究的现状，利用2021年10月—2023年10月Sentinel-1升轨影像，联合DS/PS的时序InSAR技术，计算河北省三河市地表形变场，提取三河市道路和铁路两类交通基础设施的形变特征，定量论证联合DS/PS方法的C波段SAR数据在交通基础设施形变监测上的能力。研究结果表明：三河市地表呈现一个大沉降漏斗及多个小沉降漏斗的空间分布模式。最大的沉降漏斗位于燕郊地区，呈“X”型展布，最大沉降速率为39 mm/a,沉降速率表现为先缓慢后增大的趋势。同时，三河市高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、其他公路和铁路交通基础设施的形变呈不均匀分布，形变路段主要发生在燕郊地区。联合DS/PS得到的相干点密度约为仅使用PS得到的相干点密度的5～12倍，并且有超过80%道路段的相干点密度满足高覆盖等级，联合DS/PS的时序InSAR算法很大程度上提高了C波段SAR数据在交通基础设施形变监测上的能力。
2024年07期 v.49;No.313 195-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 2891K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] 下载本期数据