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    实景三维建设与赋能应用
  • 实景三维建设与赋能应用
    实景三维赋能低空经济的基本思路与重点任务
    陈军, 高崟, 郭辰阳, 汤锦辉, 廖小罕, 蒋捷, 张姗琪, 刘万增
    2025, 32(01): 1-10.
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    开发利用低空空域,实现人类活动低空化、交通方式立体化,是低空经济的发展目标。其依托低空空间资源,具有显著的“空-地”协同特征,需将低空三维空域数字化,在三维空间研判,走数智化管控之路。当前国家正大力推进实景三维中国建设,可为之提供可靠的三维空间数据框架,但也面临着若干特殊需求与挑战。针对这一热点问题,本文着重介绍实景三维赋能低空经济的基本思路,包括将低空要素数字化、打造低空数据空间、三维空间数据研判;继而提出实景三维赋能低空经济的近期重点任务,包括开展低空“天路”建设、发展低空三维导航、打造低空数字底座、推动低空专项国土空间规划等。今后还应加强统筹规划,推进科技创新,拓展应用
  • 实景三维建设与赋能应用
    实景三维中国标准体系框架和内容
    刘纪平, 刘坡, 翟亮
    2025, 32(01): 11-19.
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    实景三维中国是国家新型基础设施建设的重要内容,标准体系建设是保障实景三维中国建设落实的基础性工作。针对当前实景三维中国标准体系框架不完善的现状,本文梳理国内外实景三维相关标准,分析现有标准的不足;以实景三维产品体系为牵引,带动技术体系和生产组织体系的升级,提出实景三维中国标准体系总体框架,主要包括总体设计、获取处理、建库管理、应用服务和质量控制类共五大类,合计30 项标准内容;在充分利用现有测绘地理信息标准的基础上,有针对性地扩展一些新标准规范和其主要内容,以覆盖实景三维中国建设全生命周期。本文可为实景三维中国标准的研究与制定提供技术参考,确保实景三维中国建设成果能够形成横向联通、纵向贯通的全国“一张图”,具有重要的意义。
  • 实景三维建设与赋能应用
    多源遥感数据实景三维立体化重构技术与发展
    刘欣怡, 张永军, 岳冬冬, 范伟伟, 万一, 李廷赟, 钟佳辰, 刘嘉豪, 刘校安
    2025, 32(01): 20-30.
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    实景三维立体化重构技术依托多源遥感数据的时空互补、多视协同等优势,通过融合多传感器观测数据获取高精度、多维度时空数据,为实景三维模型数据供给与应用提供基础,是实景三维中国数智化建设的主体技术之一。当前研究在异源数据智能配准、几何重建与语义理解等关键环节取得突破,但仍面临跨平台数据时空基准不统一、复杂场景自适应建模能力不足等挑战。本文系统梳理多源遥感数据驱动的实景三维模型立体化重构技术体系,重点介绍实景三维模型立体化重构的主要数据源与实现路径,深入剖析当前仍存在的瓶颈问题,并从生成式AI 驱动建模、动态场景时序重建、多源数据协同利用、应用驱动产品衍生等方面讨论立体化重构技术的最新前沿与发展趋势。
  • 实景三维建设与赋能应用
    地理实体关联关系的构建与应用
    吴昊, 艾廷华, 张甄宇, 孔博, 余华飞
    2025, 32(01): 31-39.
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    地理实体关联关系是新型基础测绘体系中的核心内容,不仅揭示了地理空间中各实体间的多维度联系,还体现了空间、社会与技术因素在地理现象中复杂的交织作用,构建完备的地理实体关联关系网络对提升地理信息服务智能化水平具有重要意义。本文从物理、人文和数字三重世界的视角出发,首先,深入探讨地理实体关联关系的内涵与构建方法,提出基于图结构的地理实体关联关系模型;其次,研究多种地理实体关联关系创建途径,包括基于文本数据的社会关系创建、基于几何数据的空间关系计算,以及基于深度学习的隐式关系挖掘;最后,系统分析地理实体关联关系的应用方式,涵盖基础应用、关联查询及图计算分析等场景。结果表明,所提出的模型及方法能够有效支撑地理实体关联关系图谱的构建分析,可提升地理信息服务智能化水平,能够为城市规划、资源管理及应急响应等领域提供有力支持。
  • 实景三维建设与赋能应用
    面向地理实体数据的多维组织方法和分布式异构数据库存储
    张政, 张江水, 曹一冰, 陈敏颉, 崔鹏雨
    2025, 32(01): 40-51.
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    在新型基础测绘和实景三维中国建设的推动下,地理实体已成为近年来的研究热点。针对地理实体缺乏有效的数据组织方式的问题,本文根据地理实体数据结构的特点,提出一种嵌套、层次、网状和线性的地理实体数据多维组织方法;针对单一结构化查询语言（structured query language,SQL）数据库难以满足地理实体数据存储管理的问题,综合关系型、文件型、图型、列式数据库各自优势,提出分布式异构数据库混搭架构;为验证方法的可行性,设计四组功能实验。结果表明：①本文方法能够实现不同时空域、实体类、关系类和生命周期地理实体数据的存储、组织与显示控制。②相较于传统组织方法,本文数据组织方法更好地保持了地理实体的语义完整性,实现了不同尺度、时空和类型地理实体数据的灵活组织与控制;相较于传统存储方法,本文混搭架构扩展了对不同类型地理实体数据的管理能力,实现了以地理实体为核心的多源异构数据一体化融合汇聚和存储管理。
  • 实景三维建设与赋能应用
    一种顾及多领域的实景三维地理实体关系语义建模框架研究
    刘俊伟, 郭大海, 曲冠晨, 杨文雪, 王思宇, 马欣蕊, 朱倩
    2025, 32(01): 52-61.
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    实景三维地理实体语义化是构建数字中国统一三维时空基底的核心环节,对于实现信息的高效流通共享及推动行业高质量发展具有关键作用。关系语义建模是实现实体语义化的关键步骤,然而,目前关系语义建模面临着标准化程度不足、可扩展性较差和跨领域交叉应用等挑战。本文提出一种顾及多领域的实景三维地理实体关系语义建模框架,采用标准化和通用化的方法来表达与存储地理实体间的关系语义,以确保语义信息的准确性和一致性;并以社区燃气管道泄漏的应急处置应用场景为例,详细验证并阐述关系语义建模框架的应用方法,展示其在多行业领域中的兼容性和扩展性。研究表明,本文方法可有效地促进不同行业领域间地理实体语义信息的互联互通,具有一定的推广价值和应用前景,能够为相关领域的信息化建设和服务提供有力支持。
    • 时空感知
  • 时空感知
    一种基于多尺度特征提取与区块匹配的跨视角图-图检索方法
    丁利荣, 周子杰, 周纪, 王月星, 周相兵
    2025, 32(01): 62-72.
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    在以无人机图像地理定位为目的跨视角图-图检索领域,Transformer 还处于起步阶段,当前还缺少结合多尺度信息的高稳健性方法。本文提出一种Transformer 区块匹配的地理定位（Transformer oblong matching for geo-localization,TomGeo）方法,用于无人机图像地理定位和基于图像区域导航的跨视角图-图检索。首先采用PVT（pyramid vision Transformer）作为特征编码器提取图像多尺度特征;其次基于图块特征进行区块分类、区块匹配,完成同一地点不同视角图像间相同实例区域的对应;最后通过显著区识别,增强跨视角图像中关键实例类别信息;并基于公开数据集University-1652,与已有方法进行精度评价。结果显示：①TomGeo 检索无人机视角图像对应地的点卫星视角图像时,检索结果中召回率（recall@1,R@1）达到85.54%,平均精确率（average precision,AP）达到87.62%;检索卫星视角图像对应地点的无人机视角图像时,R@1 达到91.43%,AP 达到85.87%。②相较于已有方法,各项评价指标均具优势。研究成果可为无人机在特殊情况下的使用和低空经济发展提供技术支撑。
  • 时空感知
    一种激光雷达点云局部特征的树木枝叶分离方法
    张园园, 孙颖, 张新长
    2025, 32(01): 73-82.
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    准确区分树木的枝干和叶片组分是获取叶面积指数等结构参数的关键;地面激光扫描仪（terrestrial laser scanning,TLS）可以获取毫米级点云,能够清晰刻画树木的精细结构信息,利用其点云进行分离枝叶以区分树木的枝干和叶片信息,是获取上述结构参数的基础。然而现有点云枝叶分离研究中常出现明显的误分现象,枝叶分离的精确度不高,因此本文提出一种基于点云局部特征的精细化点云枝叶分离方法。首先使用基于图的枝叶分离（graph-based leaf-wood separation,GBS）模型进行预处理,分离出初始的树木枝干和叶片点云;其次挖掘点云局部特征,利用曲率阈值、外接圆半径比较法分别对初始枝干和叶片点云进行精细化提取;最后为验证方法有效性,分别基于公开数据集和实验采集的数据,与随机森林算法、路径追踪检测算法和GBS 模型进行比较。结果显示,本文方法的四种精度评价指标结果均表现为相对最优,其中,总体精度、Kappa 值分别为0.945、0.811,分别比GBS 模型的提高了0.027和0.072。
  • 时空感知
    一种基于SAR 影像的气候复杂地区地表水提取方法
    顾祯蓉, 李勇, 葛莹, 王鸿燕, 储思敏, 刘秀慧, 赖美芸, 丁涵
    2025, 32(01): 83-93.
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    地表水是保障生态平衡、维系人类生存的重要自然资源。在可见光影像匮乏的多云多雨区域,如何借助合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）影像,克服样本数量有限这一难题,精准获取地表水分布信息,是一个极具挑战性的问题。以肯尼亚地表水资源监测为研究对象,本文利用Sentinel-1A 数据,提出一种半监督协同随机森林的SAR 影像气候复杂地区地表水提取方法。首先,利用灰度共生矩阵提取SAR 影像的纹理特征,结合极化特征、水体指数和地形特征等,建立多维特征空间;其次,利用Boruta 算法进行特征优选,并利用随机森林基分类器结合半监督协同训练方法,构建半监督协同随机森林模型,提取研究区地表水分布;最后,为验证方法可行性,与常用方法进行比较评价。结果表明,本文方法在仅有少量样本的情况下,能够更好地区分水体与非水体的差异,提高了对水体细节处的识别能力,降低模型漏检率,水体分类总体精度、召回率、F1 分数分别达到91.54%、88.31%、92.08%。
    • 时空认知
  • 时空认知
    面向辅助用地报批的知识图谱协同构建与智能问答方法及实现
    陈展鹏, 杜启勇, 胡鑫, 杨学习, 王天应, 江一凡, 尹姝彤, 邹煜星
    2025, 32(01): 94-103.
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    持续推进用地报批业务的数字化、智能化建设是夯实自然资源“两统一”工作的重要内容。受制于对报批流程各环节复杂关联关系的认知局限,用地管理过程经常面临业务关联弱、政策查找难等问题,进而影响报批业务的工作效率和成效。本文立足于知识图谱与大语言模型在复杂业务中的技术互补性,提出一种面向辅助用地报批的知识图谱协同构建与智能问答技术框架,实现对用地报批业务知识的系统整合与辅助式问答;并进一步研发设计辅助用地报批智能服务平台;为评价方法的有效性,将服务平台的知识问答功能与百度搜索引擎进行比较分析。结果表明,本服务平台在为用地报批领域提供新型知识组织范式的同时,亦可在辅助决策实践中展现出显著的应用价值。研究成果可为推进用地报批领域治理能力的数字化转型与智能化升级提供可行路径。
  • 时空认知
    一种地理加权随机森林算法的城市沉降模式识别与预测
    胡文西, 闫石
    2025, 32(01): 104-122.
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    随着全球城市化进程的加速,地面沉降对基础设施安全和环境稳定构成了严重威胁,尤其在经济快速发展的城市中,负面影响愈加显著;目前研究主要侧重于提升沉降监测的空间覆盖率或仅针对观测点进行沉降预测,未将两者结合考虑,从而限制了对区域性沉降模式的全面识别与精准预测。因此,本文以武汉市某大型小区施工现场为研究对象,提出一种采用地理加权的随机森林算法,结合2023 年4 月16~7 月29 日的三期沉降监测数据,识别研究对象内74 个沉降监测点的沉降模式,并进行预测给出预警方案;为验证方法有效性,与已有方法克里金插值法、随机森林算法进行比较分析。结果表明：在沉降严重时期,相较于其他两种方法,本文方法均方根误差降低了25%、平均绝对误差降低了30%,识别效果最好;结合预测未来30 d 的沉降模式,得出预警方案,即需要加固东部和北部建筑群,以避免沉降的进一步加重。