- 刘小华;
针对高分辨率遥感影像尺度差异大、空间结构复杂、类内外变异性显著等现象给场景分类带来的技术难题,该文提出了一种基于多尺度注意力融合的深度学习网络。首先,通过ResNet-50提取多尺度特征;然后,利用通道注意力增强类别特征,并通过空间注意力增强目标区域特征;接着,采用串并联集成产生关键语义信息;最后,通过全局跨尺度特征融合模块,增强网络的多尺度特征表达能力,并将特征输入Softmax层实现分类。在公开集AID、NWPU以及福建本地数据集FJ-RSIDS上,本方法分别实现了97.58%、95.03%和98.77%的总体分类精度,以及±0.08%、±0.10%和±0.12%的低分类标准差。相比现有基于卷积网络特征提取的方法,该方法在性能和稳定性上有显著提升,为高分辨率遥感场景分类研究提供了参考。
2024年12期 v.49;No.318 28-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 2405K] [下载次数:355 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:12 ] - 何原荣;张立衡;冯培源;钱志恒;蒿泮霖;陈炳凝;
针对InSAR地表形变监测技术在矿区监测中的广泛应用前景,该文首先回顾了InSAR的基本原理、技术进展及卫星发展情况;其次,以矿区监测中应用的主要InSAR方法为切入点,系统梳理了D-InSAR、PS-InSAR、SBAS-InSAR等主流方法的应用情况以及优缺点。然后,从方法改进、多源数据综合分析以及算法优化等多个视角,深入探讨了InSAR技术在矿区形变监测中的最新进展;最后,针对InSAR技术的局限性,结合人工智能(AI)、机器学习、多源遥感及其他观测技术,从数据处理与新技术融合的角度,对未来InSAR技术在矿区地表形变监测中的应用进行了展望。
2024年12期 v.49;No.318 43-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1901K] [下载次数:27 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ] - 景旭阳;季民;靳奉祥;隋俭武;房振;
针对济南市主城区地铁建设对地表沉降监测的需求,该文利用Sentinel-1A影像数据,采用基于PS选点改进的SBAS-InSAR技术获取济南市主城区的地表沉降信息。在此基础上,系统分析了主城区及地铁沿线地表沉降分布状况,并通过SVM模型与LSTM模型对地铁沿线区域进行沉降预测。结果表明:研究区整体呈南低北高沉降格局,地铁及周边环境地表沉降易发生于铁路运行、旧城区拆迁改造、建筑施工、地下水使用、河流水体侵蚀等持续现象过程。济南地铁2号线地面沉降特征较为明显,最大沉降速率为-17.47 mm/a。沉降预测模型显示腊山站-二环西路站区间、王府庄站存在沉降风险,预计累计沉降量达47.46 mm。本次研究能够较为真实的反应济南地铁建设与运营期间的地表沉降时空演变规律,为城市地铁沉降监测和地质灾害防治提供可靠的数据参考和技术支持。
2024年12期 v.49;No.318 58-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2745K] [下载次数:62 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] - 李嗣炀;曾怀恩;王之豪;王俊杰;吴成杰;
针对土地覆被分类的重要性和难点,该文基于Sentinel-2影像提出一种影像多模态特征融合的土地覆被分类方法,通过一种特征优选方法降低了底层特征维数,实现深度特征和底层特征的优势互补,提高了分类精度。研究结果表明:集成皮尔逊相关系数法和递归特征消除法的特征优选方法能有效避免“维数灾难”影响;不同特征融合方案对比单一的深度学习模型分类效果提高最高可达2.98%,证明了多模态特征融合对提高分类精度的必要性;优选特征和以残差神经网络(ResNet)为骨干网络的金字塔池化网络(PSPNet)模型深度语义特征的融合分类总体分类精度可达81.09%,Kappa系数达到0.748 1,分类结果与真实地物分布达到高度一致,增强了分类器的识别能力,有效改善了分类效果,在山地丘陵为主的研究区以及类似土地覆盖区具有良好的可行性。
2024年12期 v.49;No.318 72-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 6789K] [下载次数:25 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 张维;陈厚泽;孙雄立;王磊;崔宁波;郑锦涛;麻威;
针对高大建筑物塔机吊装和施工作业过程中面临的碰撞安全隐患问题,该文提出并设计一套建筑施工环境数据采集方案及三维防碰撞数据处理系统。首先,集成激光雷达、组合导航以及实时差分定位装置,实现数据采集硬件系统集成;其次,利用自标定算法准确估算传感器间的相对位置和姿态角度参数,充分保障数据采集的精度;最后,提出分层式点云聚类分割算法,准确提取建筑物包围盒信息,并结合RTK辅助引导的吊物目标点云分割与有向包围盒估计,实时进行三维防碰撞预警计算。实验结果表明,本文设计的塔式起重机三维碰撞预警系统能够满足实际应用需求,可有效提高建筑施工吊装作业的安全性。
2024年12期 v.49;No.318 86-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1544K] [下载次数:6 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] - 张永庭;姚岐;沈晓帆;梅靖;高铁;
为解决实景三维Mesh模型数据量大、渲染速度慢等问题,需要对实景三维Mesh模型进行轻量化处理,该文在现有轻量化方法的基础上,提出了一种新的实景三维Mesh模型轻量化方法,加入了模型节点优化和贴图UV重构。通过选择实验区对现有方法和本文方法进行实验对比,结果表明,现有算法通过对原始数据进行顶点优化、几何简化等压缩方式,整体数据量减少47.5%。本文算法通过进行节点合并和贴图UV重构,减少了模型数量,且在不影响纹理精度的前提下,提升了模型整体贴图使用率,降低了模型贴图尺寸,模型数据量减少64.5%。在1∶50 000比例尺下,对比原始数据大幅提升了渲染效率。在1∶1 500比例尺下,本文算法处理模型数据对比现有算法,渲染时间减少61.5%。
2024年12期 v.49;No.318 94-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1562K] [下载次数:12 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 徐世博;闫钧华;张寅;王达伟;张新志;
针对通用语义分割模型分割高分辨率图像时,难以平衡精度和显存消耗问题,该文提出窗口化融合多分支特征语义分割模型。在特征编码阶段采用三分支网络架构,分别提取高分辨图像不同尺度不同侧重点的特征信息;针对不同分支特征的特点,基于自注意力机制设计窗口相关融合模块来融合局部窗口特征,基于互注意力机制设计分支交叉融合模块来融合不同分支特征,并将融合处理后的特征解码,完成高分辨率图像分割任务。实验结果表明,所提算法在DeepGlobe和Inria Aerial数据集上的mIoU分别达到了73.87和74.93,同时显存消耗较少,优于已有主流算法。
2024年12期 v.49;No.318 104-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 4164K] [下载次数:13 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 杨树瑚;王斌;张云;洪中华;韩彦岭;王静;
针对地形对积雪堆积与合成孔径雷达(SAR)散射能量的影响,该文提出一种通过C波段Sentinel-1 SAR的HH与HV极化后向散射系数和入射角数据以及海拔、坡度和坡向等地形数据反演南北极雪密度的方法。以欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的南北极雪密度数据作为地面真值,通过XGBoost模型反演雪密度。使用2019—2021年的数据训练反演模型,通过2022年数据验证模型的泛化性能,平均绝对误差(MAE)为25.889 kg/m~3,均方根误差(RMSE)为36.497 kg/m~3;以东南极洲比利时伊丽莎白公主站、加拿大北极群岛与北冰洋实测数据进一步验证模型性能,MAE为37.514 kg/m~3,RMSE为43.287 kg/m~3。结合地形信息后南北极雪密度反演精度得到大幅度改善,MAE降低24.219 kg/m~3,RMSE降低28.25 kg/m~3。所提方法具有大规模雪密度反演的潜力,有利于南北极雪水当量和表面物质平衡的评估。
2024年12期 v.49;No.318 114-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 2028K] [下载次数:8 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 尹正浩;杨元维;高贤君;许磊;王少宁;于盛妍;寇媛;
针对激光雷达扫描单圆盾构隧道过程中,由非线性俯仰角(α)和偏航角(γ)导致点云数据出现偏差的问题,该文提出了一种基于跨模态转换的盾构隧道点云非线性偏角计算及纠正的方法。首先,通过点云投影算法,获取隧道二维图像。其次,依据点云和图像之间的点线对应关系及点云偏移面与标准面之间的几何关系,得到俯仰角(α)及偏航角(γ),最后根据计算角度旋转纠正点云。研究结果表明,在3种不同类型的偏移数据中,该文方法所求标靶距离均方根误差平均为3.837 mm,比预定义角度纠正法低2.704 mm,纠正视觉效果和精度更优。相关成果可为隧道病害监测和三维建模提供参考。
2024年12期 v.49;No.318 124-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1572K] [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 赵恒梓;李素敏;郭庆;王中羽;
针对不合理影响因子的引入会影响滑坡易发性评价结果的问题,该文使用SBAS-InSAR技术计算地表形变,结合多时相光学影像识别活动性滑坡点并与已知滑坡点构成新滑坡训练样本;使用地理探测器模型对影响因子进行选取,减少因相关性高出现的信息冗余问题;通过受试者工作特性曲线下的面积(AUC)值和实例对比随机森林(RF)和集成学习模型在研究区的适用性。结果表明,经滑坡样本的优化的及影响因子的筛选后,集成学习模型CatBoost(AUC=0.946)和XGBoost(AUC=0.939)的评价结果高于RF模型(AUC=0.907)。说明样本优化选择后,集成学习模型在滑坡易发性评价中具有出色的应用潜力,可为滑坡灾害的防灾减灾提供参考。
2024年12期 v.49;No.318 132-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 5690K] [下载次数:18 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 赵竹新;范纯卓;冯彦卿;王海强;曾健;
该文提出了一种机载合成孔径雷达(SAR)城市场景回波数据仿真方法,由几何建模、电磁建模和回波仿真3个模块共同实现。该方法实现了将射线追踪与SAR成像算法融合,能在不同的城市场景、不同的机载平台和不同的雷达参数指标下完成复杂的仿真任务,且其有效性在点物体仿真实验和真实城市场景仿真实验中均得到了较好的验证。另外,该文还设计了分布式合成孔径雷达仿真实验,并且完成了三维Tomo SAR的重建实验。实验结果不仅从另一个角度阐释了仿真方法的有效性,同时也展示出该仿真方法在支持SAR三维重建算法、雷达平台基线最优化设计等研究方面的潜力。
2024年12期 v.49;No.318 142-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1675K] [下载次数:9 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 周婷婷;张旭;徐胜华;王琢璐;王宇航;
针对传统城市经济研究主要依赖单一数据源、缺乏空间尺度信息以及与周边城市经济关联调查等问题,该文提出了融合夜间灯光遥感和兴趣点(POI)数据的城市经济时空动态分析方法。基于格网结构融合夜间灯光遥感数据和POI数据,利用时空热点分析和标准差椭圆方法研究南京市2012—2022年间的城市经济时空分布格局;并采用位序-规模法则和经济联系强度指数研究南京市与周边城市的经济联系强度。研究结果表明,南京市经济扩张方向整体上为北-南方向,并呈现集中-分散-聚拢现象;南京市经济时空发展格局由江南主城向四周辐射演变为“双主城”模式向北-南方向辐射协调发展;与省内周边城市发展形式相对分散,协调性较为欠缺。研究成果揭示了南京市经济时空动态发展规律,对城市经济发展格局与周边城市协调性发展具有参考。
2024年12期 v.49;No.318 149-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 4896K] [下载次数:24 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 刘先;边少锋;翟国君;李邵波;
针对常用的阈值法无法适应短信号的去噪,且传统Stein无偏风险估计自适应阈值法存在理论缺陷的问题,该文改进了基于Stein无偏风险估计的自适应阈值法,并将原始小波系数与纯净小波系数的均方差估计推广到一般形式。通过仿真实验对比其他阈值法的指标发现改进算法对短信号有更稳定的去噪效果,其他场景下效果与其他方法相当。该文方法提高了数据缺失或波形较短情况下的波形去噪精度,较好地适应于极浅水测深数据,为该场景下的测深数据处理提供了新思路。
2024年12期 v.49;No.318 158-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 1254K] [下载次数:7 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 李如仁;宫旭辉;陈振炜;张过;刘明霞;
针对PS-InSAR技术在大范围沉降监测中的不适用性以及SAR数据分辨率较低所带来的监测精度不足这两个问题,该文采用高分辨率RADARSAT-2数据和SBAS-InSAR技术,获取了吐鲁番盆地2016年8月—2019年9月的地面沉降情况,结果表明:(1)InSAR监测结果与CORS站监测基本一致,InSAR结果真实可靠;(2)吐鲁番盆地沉降面积约为935.79 km~2,集中在火焰山以南部分,最大沉降速率约为0.13 m/a,最大累积沉降量约为0.25 m;(3)春末、夏季以及秋季早中期是发生地面沉降的主要时间段;(4)吐鲁番盆地沉降与农业发展、水资源的不合理利用、火焰山断层以及城市发展有关。研究结果可为地质灾害危险评价和吐鲁番盆地沉降治理提供参考。
2024年12期 v.49;No.318 167-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 2340K] [下载次数:18 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]