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

科学认识成渝地区双城经济圈人口流动规律特征,对编制城镇化发展和土地利用等各类空间规划、优化 基础设施布局与运输资源配置具有重要意义。本文基于高德迁徙大数据,采用复杂网络,分析成渝地区双城经济 圈城际人口流动的时空特征及演化;为了更全面了解研究区的人口流动特征,对比分析基于高德和铁路数据构建 的人口流动网络的差异。结果表明：区域内不同城市人口流动量差异显著,城际人口流动呈现以成都为单中心的 模式,而非典型的“成渝双核”驱动格局;人口流动网络具有明显的空间近邻性和层级性,成都-德阳、成都-眉 山、成都-绵阳等组成人口流动的主体路径;区域内人口流动网络形成三个凝聚子群,分别为以成都为中心的西 部组团、以重庆为中心的东部组团和川南组团,组团内的人口流量占城际人口总流量的 70%左右;相较于铁路数 据构建的网络,基于高德数据的人口流动网络中核心城市具有更强的集散与辐射功能。

针对灾害事件,人们越来越多地倾向于用社交媒体发文分享突发情况;利用自然语言处理等信息技术能 够有效地获取灾害事件下公众社交媒体活动信息,但尚缺乏大尺度时空信息方面的挖掘。因此,本文基于文本挖 掘绘制全国自然灾害公众响应地图。以地震、台风和寒潮三类灾害为研究对象,依据自然语言处理技术,提取微 博文本中灾情信息;通过地名实体抽取方法,获取不同灾害影响地区的灾情词频,形成公众灾害响应空间分布, 进而揭示不同灾害影响的空间差异性特征;并实现 2018~2022 年我国主要地震、台风和寒潮的微博公众响应灾 害制图。结果表明：四川是地震灾害响应集中分布地区;台风影响占比较高的为广东、浙江、福建、山东等沿海 省份,其中,广东台风影响占比最大;寒潮于每年 1~3 月在我国中部及南部地区占比较大,11~12 月内蒙古及 北京等北方地区较大。这与官方统计信息相符合,表明社交媒体数据在灾害大数据挖掘中具有实用性。

遥感数据在地质调查工作发挥的作用已从研究试验型逐步转向业务化应用,数据服务的范围和深度日益 提升,在艰险地区开展地质调查,尤其是偏远、复杂地形的高原地区,如何精准地为用户提供地质数据服务,已 成为制约地质信息服务发展的瓶颈。本文运用云计算、大数据、人工智能等技术,基于笔者团队建设的地质调查 智能空间,构建多模态、多尺度、多专业的“遥感+地质”的数据存储模型,研发基于深度学习的高分辨率遥感 影像线性构造自动提取方法、支持多终端操作的地质调查影像底图服务发布方法、天空地一体化地质调查位置感 知知识发现与多源信息主动服务等技术,形成多模态地质调查数据协同云服务技术体系,创建艰险地区地质调查 智能空间“云+端”服务模式。研究成果已在青海、西藏等艰险地区的第四系地质调查、造山带蛇绿岩体地质调 查等 400 多个区域地质调查和地质矿产调查项目中得到了成功应用,满足了艰险地区地质调查工作的应用需求。

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。

主流语义分割方法多针对小尺寸影像,而遥感影像通常覆盖地表范围广,现有研究在处理遥感影像时普 遍面临分块拼接误差导致的空间特征关联性丢失与计算效率低等挑战。因此,基于 SAM（segment anything model）,本文提出一种大幅面 SAM（large scale SAM,LS-SAM）遥感影像建筑物提取方法。首先,构建异构特 征编码器来融合卷积神经网络局部提取能力与 SAM 全局提取优势,通过全局和局部信息的融合有效解决 SAM 局 部特征表达不足问题;其次,设计空间多尺度 AdaptFormer 模块,以增强 SAM 的多尺度特征提取能力,使得能 够学习不同尺度的特征来提高语义分割的准确性;为了减少遥感影像处理过程中出现的内存占用过多和检索分块 拼接所带来的误差,设置动态训练策略;最后,基于公开数据集进行验证,并与已有方法进行比较评价。结果表 明,本文方法在数据集 IAILD 的表现优秀,在两种随机裁剪尺寸情况下,平均交并比呈现最优和次优;其中,在 1024 个像素×1024 个像素尺寸时,mIoU 达到 86.5%,相较于 BuildFormer 的 82.38%、SAM 的 76.98%,分别提升 了 3.12%、9.52%。

受气候变化和农业灌溉等多重因素影响,新疆平原区地下水储量变化机制复杂,目前关于该区域利用重 力卫星技术探究大尺度地下水储量变化的研究尚不足。以新疆平原区为研究对象,本文基于 GRACE 卫星数据结 合 GLDAS 模型数据,利用水量平衡方程结合 Theil-Sen 趋势分析、Mann-Kendall 检验等方法,综合分析 2003~2022 年新疆平原区地下水储量时空变化特征。结果表明：①地下水储量整体有四个阶段均呈下降趋势。2003~2008 年、 2009~2013 年、2014~2018 年、2019~2022 年的月均变化趋势分别为-0.58 mm/mon、-0.26 mm/mon、-0.11 mm/mon、-1.69 mm/mon。②地下水储量空间上呈不规则变化态势。昆仑山北麓山前平原区和阿尔泰山南麓部分地区稳定且 呈现略增,为 0~2 mm/mon;其他区域呈现不同程度的减少。③整体地下水储量减小是气温升高和地下水开采增 加共同作用的结果。研究成果可为大尺度区域开展地下水储量变化监测、分析和管理提供技术参考。

滑坡是黄河上游生态功能区面临的主要地质灾害之一,甘肃省天水市秦州区因地形起伏大、地质构造复 杂、降水时空分布不均,滑坡灾害频发,严重威胁区域生态安全与基础设施运行。针对该区域缺乏长时序、高精 度滑坡监测与多因子机制分析的现状,本文基于 2021 年 6~2024 年 6 月获取的 50 幅 Sentinel-1A 卫星降轨影像, 采用 SBAS-InSAR 获取秦州区地表形变信息,识别 17 处典型大型滑坡体,并结合地理探测器,从高程、坡度、 地形起伏度、坡向、年降水量、土壤湿度、距地震带距离与人类活动八类因子出发,系统分析其对滑坡分布的主 导性与交互作用机制。结果表明：①区域内形变速率整体呈现明显的空间分异性,包括高速活动型滑坡、中低速 型滑坡和稳定型滑坡三种类型。②滑坡主要分布于中等高程（1300~1750 m）、适中坡度（10°~15°）和年降水量 为 535~550 mm 的区域;高程、降水量和土壤湿度为主要控制因子;多个因子之间呈现显著的非线性交互增强效 应,降水与起伏度、高程与人类活动等组合显著提升了空间解释力。

维多利亚湖是非洲最大的淡水湖,其水域动态监测对尼罗河流域水资源管理与生态保护具有重要意义。 目前相关研究主要依赖光学遥感影像,易受气象条件影响导致数据缺失,而利用 SAR 影像进行时序监测的相关 研究尚缺乏。本文基于时序 SAR 影像,选取最优特征指数,结合四分位数确定阈值,利用 Edge-Otsu 方法,提取 维多利亚湖泊水域面积,构建 2017~2023 年空间分辨率为 10 m 的月份变化数据集,并分析其时空演变特征。结 果表明：①本方法水体提取总体精度达 98.95%;构建的 10 m 月份水体面积数据集具有高时空分辨率,与水位序 列的相关性分别明显优于 JRC GSW、Dynamic World 数据集的结果。②水域面积时间序列准确刻画湖泊时空动态 变化,2017~2022 年呈扩张趋势,2022~2023 年略有减小;长雨季（3~5 月）快速增长,通常于 6 月达到峰值, 旱季（7~9 月）逐步减少;东北、南方向变化较为显著。

数学基础是地图的重要要素,地图配准是恢复地图数学基础的主要方式,目前地图图像配准方法多关注于图 像特征的提取与匹配,未能有效利用图像特征点所对应的地理坐标信息。本文提出一种基于深度学习的特征点检测模 型与非线性变换模型结合的地图图像配准方法,训练并使用 YOLOv8-pose 模型高效提取图像中易于视觉识别且地理坐 标明确的特征点,利用其图像坐标和地理坐标代入加权最小二乘法求解非线性变换参数,实现无坐标地图图像的数学 基础恢复。结果表明,本文方法在面对多样化制图方式（如不同投影、比例尺、符号系统等）和复杂成像条件（如旋 转、透视畸变、噪声干扰等）影响下的地图图像,均能高效、精准地恢复其坐标系,配准精确率和召回率都超过 90%, 为地图图像融合其他含有坐标系的矢量与栅格数据,进行精确的空间知识理解、分析提供了新的技术思路。

医疗设施的合理规划与配置对提升城市公共服务水平和促进城乡一体化发展至关重要,目前在地级市层面 尚缺乏一套完整的分析框架及模型参数适配性设置策略,以指导医疗设施适度配置。本文以赣州市中心区域为研究 区,结合分级诊疗视角,利用改进潜能模型进行各级医院可达性分析,通过极限出行时间和摩擦系数的适配性分析 得到最优参数组合;从非空间视角下服务覆盖率和重叠率,以及空间视角下的空间自相关进行分级均等性评价,基 于最小化设施点模型进行空间布局优化,开展可达性-均等性-空间优化的分析与评价;并提出相应的布局优化建 议。结果表明：①研究区医疗设施空间配置失衡,三级、二级、一级医院的空间可达性呈圈层式递减分布、差异显 著;②医疗设施整体上处于不均等的状态,一级、二级医院的覆盖和重叠程度较高;③应重点优化提升章贡区水东 镇卫生院、章江街道的赣南中西医结合医院等医疗设施水平和规模,适当增加外围地区医疗设施布局。

导航定位与传感器技术的高速发展产生了海量轨迹数据,既在时空数据挖掘领域发挥了重要作用又给数 据查询设计带来了挑战;目前已有研究在面对时空约束同时所存在的时空 k 近邻查询上仍存在时间分桶固定、查 询窗口膨胀等不足,因此,本文基于分布式列族数据库 HBase 进行大规模轨迹数据的分布式时空 k 近邻查询研究。 首先,形式化定义轨迹及其时空 k 近邻查询;其次,利用 GeoMesa 的 XZ2 空间编码与 TrajMesa 的 XZT 时间编 码设计 HBase 行键,形成时空索引策略 XZ2T+、TXZ2+,并设计实现分布式的时空 k 近邻查询;最后,结合数据 存储的分片号计算对查询窗口进行数量优化,设置时空剪枝策略。结果表明：本文方法在无查询窗口优化情况下, 同等条件下查询耗时提升效果显著,在并行度为 24 时,点模式效率 XZ2T+提升 25.7%、TXZ2+提升 18.9%,轨迹 模式效率 XZ2T+提升 36.4%、TXZ2+提升 40.8%;索引策略在不同 k 值下均表现出良好性能,其中,XZ2T+索引策 略在时间窗口较小时表现更优,TXZ2+索引策略在时间窗口较大时更具优势。

实景三维中国建设已全面启动,但在成果、技术及应用体系的构建过程中仍面临诸多挑战。当前,急需 深入探索并总结各省市在成果体系构建、关键技术实现及典型应用案例的成功经验,以促进建设体系的不断完 善。宁夏于 2020 年率先启动并已完成全省域实景三维建设,本文基于宁夏的建设经验,首先,梳理成果分类与 特点,结合实际需求构建“三类—四级”的成果体系,并总结成果具有多源性、易用性、时效性和共享性特点; 其次,分析建设过程中的关键技术,包括乡村三维框架模型的自动建模、精细化单体建模等,重点介绍典型应用 场景的服务成效;最后,针对成果体系构建、技术体系建设及应用推广等方面提出相关建议。研究表明,宁夏通 过先行先试,形成了具有地方特色的实景三维建设模式,为全国范围内实景三维建设的推广与体系完善提供了宝 贵的经验和参考。

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。

地表基质调查作为自然资源调查监测的新领域,地表基质调查相关的信息化研发工作同步推进,虽然已 有研究为地表基质调查信息化建设奠定了基础,但目前尚缺乏规范化、一体化的信息化系统,以支撑项目管理、 室内研究、野外调查、数据汇聚、成图建库、三维建模和成果服务整个业务过程数字化与数据全生命周期的生产 管理及服务。本文基于地质调查智能空间平台,研发公共底图数据在线服务和基于混合数据库的大数据存储等关 键技术,研究设计一体化混合数据库存储模型,形成面向地表地质调查的“云+端”数字化软件技术框架,研发 数字地表基质调查系统,以“一云+三端”应用系统共同构建覆盖地表地质调查全过程的软件体系,支撑实现地 表地质调查主流程的数字化。研发成果已在地表基质调查项目中得到验证和推广,提高了工作质量和效率,为全 国统一的地表基质调查成果数据库构建和服务奠定了基础。

近年来,地质领域积累了大量以栅格形式存储的地质图件,属于非结构化数据,难以实现大规模的高效 检索与有效利用。为此,本文从大数据与深度学习、自然语言处理相结合的角度,探讨基于文本要素的栅格地质 图文本提取与图文检索研究。首先,构建基于 HBase 与分布式文件系统（Hadoop distributed file system,HDFS） 的分布式存储体系;其次,基于 BERT-CRF 模型对地质报告中的关键信息进行自动抽取,增强其语义表达能力; 最后,通过 TF-IDF 等文本匹配算法,实现图文间的语义关联与高效检索,提出栅格地质图文本提取与图文检索 实现方法。结果表明：实际可用文本利用率,由光学字符阅读器的 51.7%提高到本文方法的 82.3%;相较于已有 TextRank 方法,单篇报告平均耗时从 14.2 s 降低到 2.7 s,效率提升了 426%;能够处理大规模地质数据,适应不 同规模的数据集,支持实时存储与检索。

针对传统室内测绘在全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）拒止环境中存在覆盖 盲区多、探索效率低及依赖外部定位等问题,本文提出一种预设探索点的无人机室内自主探索建图方法并进行软 硬件系统实现。基于欧几里得符号距离场（Euclidean signed distance field,ESDF）地图和信息增益最大化策略, 通过在地图中均匀预设探索点,融合激光雷达与惯性测量单元数据,经去畸变、预积分及因子图优化构建点云地 图;通过硬件搭载半固态激光雷达、飞控等关键部件,软件集成激光里程计定位、动态避障及路径规划算法,在 机器人操作系统中运行实现,形成配套软硬件系统。结果表明：相较于已有常用方法,本文方法探索时间平均降 低 13.28%、轨迹长度减少 14.89%,地下室走廊点云测量最大偏差 4.87 cm、最小偏差 0.37 cm、标准偏差 2.66 cm; 研究实现了在无 GNSS 信号的室内封闭环境进行有效自主探索。

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。

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。

实景三维是推动城市治理数字化转型的关键基础设施和重要底座,然而实景三维平台建设面临建模成本 高、数据融合难、空间分析能力不足等共性问题。本文通过构建轻量化分层分户模型重建技术,实现分层分户管 理单元快速建模;设计基于平面网格剖分的统一编码规则,提升数据编码与关联效率;通过顾及空间位置约束的 业务信息融合关联方法,建立多源数据之间的关联关系,并基于时空知识图谱的空间分析能力,为基层服务提供 灵活可配置的计算工具;以上海市徐汇区为例,构建“围墙内外”的实景三维数据体系,实现城市治理的实体对 象映射与业务管理信息关联,通过服务器云渲染与 WebRTC 技术实现高效三维可视化。研究表明,通过所构建的 关键技术,实现了开发基层社区治理、全景式数字营商、消防透明化等多个典型示范性应用场景,有力提升了城 市治理能力。这可为实景三维赋能城市治理数字化转型发展提供参考。

针对近景摄影测量中核线重排列生成核线影像的方法对计算机视觉群体不适用的问题,以导航和避障双 目相机为研究对象,本文提出一种 PG-Fusiello（photogrammetry Fusiello）方法,以适配于计算机视觉中用于立体 校正的 Fusiello 模型的双目核线影像生成。首先,通过对比分析 Fusiello 模型与近景摄影测量模型对极几何约束 和参数表达的理论差异,推导基于旋转平移参数变换的模型适配公式;其次,将 Fusiello 模型与近景摄影测量标 定模型的参数进行适配,并进行核线影像生成处理;最后,引入 SURF（speeded up robust features）特征匹配与 随机采样一致性误匹配剔除算法,通过匹配特征点的重投影均方根误差,来评估相对方位标定精度和核线校正适 配方法的有效性。结果表明,本文方法匹配特征点的平均误差小于 0.9 个像素,最大误差小于 2 个像素,均方根误差约为 1 个像素,实现了导航和避障相机的双目核线校正和相对方位标定精度验证,且处理速度和精度优于已 有核线重排列方法、Bouguet 方法。这为后期导航和避障双目相机的立体测图处理奠定了基础。

地质项目、野外安全、地质资料、经费预算等地质调查业务管理信息系统的常态化运行,产生了海量数 据,来源于不同系统的数据在结构、语义等方面存在巨大差异,导致数据冗余、口径不一等诸多现象。构建统一 数据模型、建立统一数据视图,是实现多源异构数据有效集成辅助决策的基本问题。本文基于元数据解析和语义 建模研究,提出元数据解析—语义分析—分层构建—评价演进的建模方法,建立基于统一主数据与资源标识的映 射关联规则;并利用统一建模语言,构建地质调查业务管理统一数据模型,在地质调查业务管理数据中心建设中 得以验证应用。研究表明,本文方法不但有效解决了多源异构地质调查业务管理数据模型融合问题,实现了跨系 统、跨部门多源数据的统一描述和一体化组织,还可为包含时空数据在内的多源异构数据的模型差异问题的解决 提供技术方案。

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。

城市道路提取在自动驾驶、城市规划和应急响应等领域具有重要的应用价值;深度学习方法虽然可以实 现道路自动提取的效率和精度,但通常依赖大量真实标签样本,成本较高,如何在无标签区域实现城市道路遥感 自动提取成为亟待解决的难题。本文基于教师学生框架,利用跨域 D-LinkNet 模型,通过教师模型训练、知识蒸 馏和学生模型训练,将源领域知识迁移至目标领域,因此构建一种基于模型蒸馏的无标签城市道路遥感自动提取 方法。具体地,在源领域训练教师模型,通过知识蒸馏生成伪标签以指导学生模型训练,并接受学生模型反馈,经 循环蒸馏提升伪标签质量,增强学生模型对目标领域的适应性。结果表明,本文方法在公共数据集 Massachusetts、 CHN6-CUG 上均表现优秀,相较于基础模型,评价指标召回率、F1 分数、交并比分别提高了 16.291%、10.191% 和 11.669%,以及 26.305%、23.453%和 20.099%。研究成果可为标签稀缺地区的城市道路遥感自动提取提供解决 方案。

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。

埃及地处热带沙漠地区,主要依赖尼罗河流域供水,地表温度变化对其地表水资源分布具有重要影响; 当前对热带沙漠地区典型代表埃及的地表温度遥感反演的研究尚不足,尤其地表温度与水资源分布的相关性定量 分析还不多见。本文以埃及典型沙漠区域为研究对象,利用改进单一的归一化植被指数阈值组合,以提高地表温 度的反演精度,并通过单通道算法反演地表温度;利用景观形状指数获取典型区域的地表水形态特征,通过构建 地表温度与地表水资源分布之间的反比例权重函数模型,分析地表温度对地表水资源分布的影响,实现地表水资 源变化监测。结果表明：因考虑了沙漠地区不同地表水资源分布组合,对于地表水资源分布较大的区域,拟合效 果良好,R2 可达 0.97,且地表温度的影响随着距离的增大而急剧减少。

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。

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。

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。

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%。

埃及地处非洲大陆,水资源空间分布主要依赖于人工调控,水网结构密集且尺度复杂,尽管目前干旱区 地表水遥感提取研究成果丰富,但针对埃及地区的尚不多见。因此,基于 U-Net 结构,以埃及为研究区,本文提 出一种具有全局和局部特征的多尺度融合 U-Net 模型。首先,以 Sentinel-2、资源三号卫星影像为数据源,通过视 觉 Transformer 编码器和曼哈顿自注意力机制相结合,构建全局特征提取模块,提取水渠的上下文信息;其次, 分别进行空间注意力和通道注意力操作,构建空间先验卷积注意力融合机制对地表水多尺度特征进行融合,提高 水体边缘细节识别能力,抑制噪声和背景干扰;最后,与常用语义分割模型进行比较评价。结果表明,相较于常 用语义分割模型,本文方法在狭窄水渠的自动提取中效果较好,尤其相较于改进前 U-Net,交并比、F1 分数、精 确率指标分别提高了 4.97%、3.02%、10%,提取时间节约了 14.66 s。