检索结果-内蒙古大学图书馆

遥感学报 2025年第1期29卷 134-146页

作者：朱宁宁杨必胜董震武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079

森林是陆地生态系统中最大的碳库,厘清森林碳储量本底和增汇潜力对实现国家的“双碳”战略目标具有重要意义。遥感具有宏观、综合、动态、快速、可重复等特点,针对遥感技术在森林植被碳计量中的瓶颈,本文基于单木的结构和生长方程构建... 详细信息

森林是陆地生态系统中最大的碳库,厘清森林碳储量本底和增汇潜力对实现国家的“双碳”战略目标具有重要意义。遥感具有宏观、综合、动态、快速、可重复等特点,针对遥感技术在森林植被碳计量中的瓶颈,本文基于单木的结构和生长方程构建森林植被碳计量新体系:(1)融合空—地激光雷达数据,提取单木胸径、树高和冠幅结构参数,建立单木级森林样地碳储量计算方法;(2)以冠层高度和郁闭度为核心变量,建立具有物理解释性的像素级区域森林碳储量模型,克服机器/深度学习遥感回归反演的不确定性;(3)基于像素级森林碳储量模型和单木生长方程,通过预测未来森林的冠层高度和郁闭度准确估算区域森林碳汇。本文以“森林样地碳储量—区域森林碳储量—区域森林碳汇”为主线,从样地到区域是空间尺度的拓展,从碳储量到碳汇是时间尺度的延伸,以此构建基于遥感的森林植被碳计量新体系。

关键词：森林碳储量森林碳汇碳计量遥感胸径—树高—冠幅—树龄单木—样地—区域单木结构方程单木生长方程郁闭度

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基于差分隐私的矢量地理数据脱密方法

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测绘学报 2025年第2期54卷 356-370页

作者：徐雅鑫徐彦彦欧阳雪徐正全武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

矢量地理数据必须采用脱密方法降低几何位置精度后才能安全共享和使用,现有脱密方法均无法对方法的安全性和脱密数据的可用性进行定量分析,难以实现安全性和可用性的最优均衡。本文首次将差分隐私技术应用于矢量地理数据脱密,创新性提... 详细信息

矢量地理数据必须采用脱密方法降低几何位置精度后才能安全共享和使用,现有脱密方法均无法对方法的安全性和脱密数据的可用性进行定量分析,难以实现安全性和可用性的最优均衡。本文首次将差分隐私技术应用于矢量地理数据脱密,创新性提出一种基于差分隐私的矢量地理数据脱密方法(DP-VGS),将现有非线性变换的脱密模型和差分隐私技术结合,通过敏感区域的划分和聚合、脱密安全预算的分配,使得敏感性高的区域脱密后的安全性更高;设计一种基于函数扰动和截断拉普拉斯机制的脱密模型加噪保护方法(FM-TL),提高脱密数据可用性。理论证明DP-VGS满足ε-差分隐私,即给定脱密安全预算ε的值,能够确定脱密模型的安全性并得到脱密模型的误差上界;并且这种基于差分隐私的脱密方法能跟现有脱密模型兼容。在4个真实数据集上的试验结果表明,本文方法达到了使脱密数据安全性和可用性最优的目的。

关键词：矢量地理数据差分隐私脱密模型函数扰动截断拉普拉斯机制

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基于交通转向规则的图卷积神经网络——用于城市路网交通预测

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地球信息科学学报 2025年第3期27卷 653-667页

作者：丁妍马耀红王葭泐栗云昊陈碧宇武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079 武汉大学社会地理计算联合研究中心武汉430079

【目的】准确、可靠的交通状态预测信息是智能交通系统(ITS)中许多应用的基础。然而,城市道路网络连接关系复杂,且存在较大的空间依赖性建模挑战。传统的图卷积神经网络(GCN)广泛应用于交通预测中,但其并未专门为交通问题设计,无法充分... 详细信息

【目的】准确、可靠的交通状态预测信息是智能交通系统(ITS)中许多应用的基础。然而,城市道路网络连接关系复杂,且存在较大的空间依赖性建模挑战。传统的图卷积神经网络(GCN)广泛应用于交通预测中,但其并未专门为交通问题设计,无法充分考虑交通网络的特性,如路段的行驶方向、转向规则等。因此,本研究旨在提出一种新的图卷积网络模型,能够有效建模城市交通路网中的转向关系,从而提升交通预测精度。【方法】研究从交通网络的特性出发,考虑到中心路段与其邻居路段的转向关系和相对位置构建了新型的图卷积网络,称为转向图卷积神经网络(Turn-based Graph Convolution Neural Network,TurnGCN)。TurnGCN方法将城市路网建模为异构图,图中的边代表路段间的转向关系。在计算过程中,TurnGCN通过引入转向表来标记邻居节点,并将节点特征映射为欧氏空间的特征栅格后,利用卷积神经网络(CNN)对节点特征进行融合。【结果】在2个现实世界交通数据集上进行了模型的对比实验:韩国首尔的Urban-150数据集和中国上海的SHSpeed数据集。实验结果表明,在多个评估指标上,TurnGCN的预测精度均达到最高,且参数量小于基于空间注意力机制的GCN变体。【结论】TurnGCN为城市路网交通预测提供了一种有效的解决方案,显式地建模了基于转向的空间关系。它有效克服了传统GCN和注意力机制模型的局限,显著提高了预测性能,同时参数共享的机制保持了模型的计算效率。这些优势突出了TurnGCN在智能交通系统中的实际应用潜力,尤其在交通流量优化、拥堵管理和智能导航系统中具有广泛的应用前景。

关键词：交通预测城市路网图神经网络空间相关性异构图异质性转向关系归纳学习

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整合集成预测约束与错误预测熵最大化的MLS点云分类方法

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遥感学报 2025年第1期29卷 329-340页

作者：雷相达管海燕董震南京信息工程大学遥感与测绘工程学院南京210044 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079

许多深度学习点云分类方法通过增加点云特征聚合模块,增强点云特征的表达能力,但该类方法往往会带来训练参数增加以及模型过拟合的问题。针对该问题,本文提出了一个整合集成预测约束与错误预测熵最大化的深度学习方法用于移动激光扫描ML... 详细信息

许多深度学习点云分类方法通过增加点云特征聚合模块,增强点云特征的表达能力,但该类方法往往会带来训练参数增加以及模型过拟合的问题。针对该问题,本文提出了一个整合集成预测约束与错误预测熵最大化的深度学习方法用于移动激光扫描MLS(Mobile Laser Scanning)点云分类。方法通过集成预测约束分支以及错误预测熵最大化分支可以在不增加训练参数的情况下,增强基线网络的点云特征表达,提高模型泛化能力。其中集成预测约束分支首先通过记录点云在训练过程中的预测值,生成集成预测值,然后采用一致性约束增强模型的点云特征表达。错误预测熵最大化分支鼓励模型对错误预测点进行熵值最大化,增加该点的不确定性,提高模型的泛化能力。所提方法在多个公开MLS点云数据集上进行验证,结果表明所提方法可以在不增加训练参数的情况下,提高基线方法的分类性能。与对比方法相比,所提方法在Toronto3D、WHU-MLS、Paris数据集上获得了最优的平均交并比(83.68%、65.85%、44.19%),表明了方法的有效性。

关键词：遥感 MLS点云分类深度学习集成预测约束错误预测熵最大化

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面向月球极区特殊光照条件的地形可视化

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遥感学报 2025年第2期29卷 566-577页

作者：应申毕杰皓陈驰武汉大学资源与环境科学学院武汉430079 武汉大学地理信息系统教育部重点实验室武汉430079 自然资源部数字制图与国土信息应用重点实验室武汉430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079

月球极区因其特殊的地理位置与地形特征,造成太阳高度角较低,光照不充分,因此月球极区存在多处长期缺乏直接光照的永久阴影区。由于现有的月球极区影像数据中阴影范围过大,导致其形貌表现不完全,表现效果较差。然而,仅从高程数据出发,... 详细信息

月球极区因其特殊的地理位置与地形特征,造成太阳高度角较低,光照不充分,因此月球极区存在多处长期缺乏直接光照的永久阴影区。由于现有的月球极区影像数据中阴影范围过大,导致其形貌表现不完全,表现效果较差。然而,仅从高程数据出发,直接表现月球极区形貌,则会出现色彩与光影效果不自然、缺乏地形细节等问题。为了更好地开展月球极区的科学研究,需要创建一套全面、高效的月球极区形貌可视化制图方法,因此,本文结合高精度激光测高数据,通过晕渲可视化的方法制作晕渲地图,力求有效地表现月球极区的撞击坑、坑链、月溪等地貌,使其具有直观、详细、全面的特点。同时,在晕渲可视化地图的基础上进一步处理,如叠加永久阴影区要素,可得到更为清晰明了的专题地图。本文结果表明采用符合人类地理空间认知的月球极区可视化方法,将有助于月球极区科学问题的研究交流以及月球极区探测任务的开展。

关键词：行星制图月球探测月球极区地貌晕渲可视化

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EllipticNet：基于椭圆方程的遥感有向目标检测

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遥感学报 2025年第3期29卷 713-727页

作者：涂可龙卿雅娴李真强杨超祁昆仑吴华意中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室国家地理信息系统工程技术研究中心

遥感有向目标检测是计算机视觉领域内一项具有挑战性的任务，传统的水平框表示法无法精确定位尺度各异、方向任意且密集排列的遥感目标。目前广泛采用的五参数有向框表示法，由于方向角的周期性和边的交换性问题，增加了模型训练的复杂... 详细信息

遥感有向目标检测是计算机视觉领域内一项具有挑战性的任务，传统的水平框表示法无法精确定位尺度各异、方向任意且密集排列的遥感目标。目前广泛采用的五参数有向框表示法，由于方向角的周期性和边的交换性问题，增加了模型训练的复杂度。为了解决上述问题，本文提出了一种基于椭圆方程的遥感有向目标检测模型EllipticNet (Elliptical Equation-based Remote Sensing Oriented Object Detection Networ)。首先，EllipticNet将方向角的预测问题解耦为两个子问题：定量角度回归和旋转方向分类，从而克服五参数有向框表示法的边界不连续性问题；结合椭圆的长短轴以及中心点预测，实现遥感有向目标的精确表示。其次，本文设计了一种椭圆约束的损失函数，通过增强椭圆参数之间的内在几何关系，提高EllipticNet训练的鲁棒性。此外，本文还提出了一种逐层空洞空间卷积池化金字塔模块，显著提升EllipticNet对多尺度特征的表征能力。最后，在DOTA、HRSC2016和UCAS＿AOD等3个常用的公开遥感数据集上的对比实验表明，本文方法在性能和效率方面均具有竞争力，表明本文方法在遥感有向目标检测中具有一定的实用价值。

关键词：有向目标检测椭圆方程特征增强高分辨率遥感影像

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耦合公众车载影像与GNSS轨迹的精细道路信息众包提取方法

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测绘学报 2025年第1期54卷 194-205页

作者：曹正阳张华祖赵紫龙齐恒唐炉亮武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 香港中文大学地理与资源管理学系中国香港999077 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

精细度高、现势性好的道路地图对于自动驾驶、智能交通等领域至关重要。但现有的道路测绘方法存在数据采集成本高、更新周期长等问题,无法满足智能交通对地图高时空精度的需求。公众车辆上广泛搭载的车载CCD相机与GNSS等传感器,提供了... 详细信息

精细度高、现势性好的道路地图对于自动驾驶、智能交通等领域至关重要。但现有的道路测绘方法存在数据采集成本高、更新周期长等问题,无法满足智能交通对地图高时空精度的需求。公众车辆上广泛搭载的车载CCD相机与GNSS等传感器,提供了低成本、覆盖广的众包时空数据,可有效弥补传统测绘方法的不足。本文提出了一种耦合公众车载影像与GNSS轨迹的精细道路信息众包提取方法,以解决现有高精度地图成本高、更新慢、现势性低的问题。首先,本文基于跨层细化网络检测车载影像中的车道线信息;然后,基于灭点进行车载相机标定,并提出一种基于马尔可夫链的车道坐标动态计算方法,通过耦合影像与轨迹数据,解算车道线绝对位置;最后,构建一种融合众包GNSS轨迹与影像信息的高精细度道路生成模块,生成精细度高、鲜活性好、具有车道级信息的道路地图。试验以上海市虹口区的真实众包数据集为例,生成的精细道路地图在1 m范围内达到了87.43%的精度,表明本文方法有望成为一种低成本、高鲜度、覆盖广的众包测绘方法,为精细道路信息的获取提供了周期短、成本低的有效解决方案。

关键词：公众车载影像 GNSS轨迹数据精细车道级道路地图众包感知

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基于锚点匹配和距离修正的轨迹相似性度量方法

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地理与地理信息科学 2025年第1期41卷 1-14页

作者：桂志鹏窦晨彭德华刘宇航吴华意武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

轨迹相似性度量对群体移动模式分析与个性化位置服务推荐具有重要意义,现有方法未综合考虑轨迹点序列顺序与点对空间邻近性,导致对局部相似轨迹、逆序轨迹间的关系度量不准确。该文提出一种顾及轨迹全局空间分布和序列顺序的轨迹相似性... 详细信息

轨迹相似性度量对群体移动模式分析与个性化位置服务推荐具有重要意义,现有方法未综合考虑轨迹点序列顺序与点对空间邻近性,导致对局部相似轨迹、逆序轨迹间的关系度量不准确。该文提出一种顾及轨迹全局空间分布和序列顺序的轨迹相似性度量方法,基于K近邻算法识别两条轨迹中空间相似度高的点对作为锚点,以划分区间约束其他点对匹配,并对受序列顺序约束无法匹配至空间邻近点的轨迹点进行距离修正,优化轨迹相似性计算。在深圳市515条人工标注轨迹数据上的验证结果表明,与改进的编辑距离、模糊最长公共子串和时空格网模型等8种方法相比,该方法在轨迹聚类任务中准确性提升2.8%~41.9%,并对轨迹长度、噪声和采样率变化具有较高的鲁棒性;此外,通过消融实验、特殊场景分析等证明了方法各步骤的有效性,并探讨了算法参数对精度的影响。研究结果可为轨迹聚类、轨迹检索等下游任务提供支撑。

关键词：轨迹相似性轨迹匹配时间序列空间邻近性 K近邻距离衰减

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遥感科学的内涵与基础性问题

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遥感学报 2025年第1期29卷 1-48页

作者：张兵柳钦火李晓明刘良云杨必胜胡斯勒图高连如张文娟张浩卞尊健齐梦佳陈驰尚华哲中国科学院空天信息创新研究院北京100094 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 遥感科学国家重点实验室中国科学院空天信息创新研究院北京100094 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430072

自20世纪60年代以来,遥感科学与技术一直是世界大国竞相发展的高科技领域,已成为人类开展地球系统科学研究和多领域空间信息综合应用的核心技术手段。近年来,以深度学习为代表的人工智能技术引发了数据驱动的遥感数据分析与应用新范式... 详细信息

自20世纪60年代以来,遥感科学与技术一直是世界大国竞相发展的高科技领域,已成为人类开展地球系统科学研究和多领域空间信息综合应用的核心技术手段。近年来,以深度学习为代表的人工智能技术引发了数据驱动的遥感数据分析与应用新范式的变革,“遥感科学与技术”也正式成为中国研究生教育交叉门类一级学科。在此背景下,深入探讨遥感科学的内涵与基础性问题尤为重要。本文从遥感科学的物理基础出发,即地物与电磁波相互作用并在特定条件下形成遥感电磁波谱图像,将遥感科学的基本理论问题归纳为辐射、光谱、时相3大特性和尺度、大气、角度、邻近、传递5大效应,前者是由于地物自身理化学特点在电磁波谱上表现出的固有特征,而后者是在成像尺度、大气条件、观测角度、背景环境、遥感器成像机制等不同观测模式与条件下形成的地物遥感特征表达及其变化规律。上述对遥感科学的内涵与基础性问题的梳理与讨论,有助于在人工智能蓬勃发展的大背景下深化和促进遥感科学基础理论研究,进一步推进遥感信息获取、处理与应用技术的创新发展,持续推动遥感与其他学科领域的深度交叉融合。

关键词：遥感科学地物电磁波谱辐射传输尺度效应角度效应反射辐射发射辐射激光雷达合成孔径雷达

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LT-1A卫星全极化SAR辐射与极化系统误差稳定性分析:以热带雨林场景为例

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雷达学报(中英文) 2025年第2期14卷 405-423页

作者：史磊孙维东杨乐杨杰赵伶俐李平湘刘亚波武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430072 郑州大学地球科学与技术学院郑州450001 武汉大学遥感信息工程学院武汉430072 中国科学院空天信息创新研究院北京100094

作为中国新一代天基长波SAR的代表,陆地探测1号01卫星(LT-1A)于2022年1月发射进入太阳同步轨道。LT-1A搭载的长波合成孔径雷达(SAR)工作在L波段,具备单极化、线性双极化、紧缩双极化、全极化等对地观测能力。现有研究主要侧重于LT-1A重... 详细信息

作为中国新一代天基长波SAR的代表,陆地探测1号01卫星(LT-1A)于2022年1月发射进入太阳同步轨道。LT-1A搭载的长波合成孔径雷达(SAR)工作在L波段,具备单极化、线性双极化、紧缩双极化、全极化等对地观测能力。现有研究主要侧重于LT-1A重轨干涉数据获取能力以及数字高程模型、沉降产品的生产精度评价,对LT-1A的辐射精度、地物极化信息保持能力的研究较为缺乏。该文以热带雨林植被为观测对象,通过不依赖人工定标器的自主定标方法对LT-1A全极化数据辐射误差、极化误差的稳定性进行评价与分析。实验表明:LT-1A传感器的辐射稳定性较好、极化精度优于国际对地观测组织(CEOS)推荐指标。持续对地观测1000 km内归一化雷达截面(NRCS)误差波动小于1 dB(3倍标准差)、5天内重返观测时辐射误差波动小于0.5 dB(3倍标准差);全极化观测模式下系统串扰低于-35 dB甚至达到-40 dB,交叉极化通道不平衡优于0.2 dB与2°,同通道不平衡优于0.5 dB与10°;系统噪声介于-42~-22 dB,平均系统等效热噪声优于-25 dB,热噪声水平随持续对地观测时长的增加有升高。此外,该研究验证了电离层对LT-1A极化数据质量的影响:5°法拉第旋转角造成的图像退化与-20 dB系统串扰带来的影响相当,而3°~20°法拉第旋转角在中、低纬度较为常见,这将带来-21.16~-8.78 dB的极化通道间扰动,即电离层对全极化数据质量的退化相较传感器-40 dB的串扰更为严重。

关键词：陆地探测1号卫星辐射误差极化误差热带雨林合成孔径雷达

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