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。

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。

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。

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。

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。

时空信息作为国家战略层面的新型基础设施,其时空计算服务的精准化与自主化是支撑数字经济发展和 数字中国建设的关键需求。然而,当前时空计算服务面临多源异构数据难以统一整合、多样分散工具链存在兼容 壁垒、多元动态场景需求高度碎片化的严峻挑战。这导致时空计算服务固化、效率低下且缺乏跨域协同能力。大 模型技术凭借强大的语义理解、跨模态融合与智能推理能力,为解决上述挑战提供了新思路。本文系统梳理大模 型技术及智能体的演化,探讨时空垂类大模型、时空计算服务智能体两条大模型技术赋能时空计算服务的路径, 并分别在三维空间感知、耕地保护时空场景下对赋能路径进行实践。

科学评价人居环境适宜性并揭示其空间分布格局对协调区域可持续发展进程具有重要意义,目前已有研究多局限于单一尺度的综合评价,尚缺乏一套通用的评价指标体系以指导多层级多维度评估。本文选取沧州市为研究区,设计综合反映人居环境自然适宜性和人文适宜性的指标体系,构建人居环境质量综合指数,从县域-镇域不同层级、单因子-分维度-全局不同视角分别评估研究区的人居环境适宜性,对人口分布及经济与人居环境质量的相关性进行探讨。结果表明：①研究区人居环境自然适宜性总体舒适度较高;人文适宜性在市辖区较高,周边农村地区较低;综合适宜性最高的地方位于北部青县、中部市辖区和西南部的泊头市。②整体上,沧州市各乡镇人居环境适宜性存在显著的空间自相关关系,空间集聚效应较为显著,相邻乡镇之间存在相互影响。③人居环境综合适宜性与人口分布呈正相关,自然适宜性与人口密度、人均GDP呈负相关;人文适宜性与人口分布存在较高的协同性和相似的空间分布特征。

大数据、人工智能等新一代信息技术的快速发展,正在加速改变以往的工作模式,引发科学研究范式变革。 大数据作为新基建、新要素,为地质调查现代化建设提供了新的机遇和实现的技术支持。本文在系统分析大数据时 代信息技术发展特点的基础上,厘定地质调查现代化建设基本内涵,提出地质调查现代化发展的必然趋势是实现调 查数字化、监测自动化、预测定量化、评价智能化、服务智慧化。以对地观测为主要技术的气象行业为典型案例, 总结研究气象行业依托卫星遥感和数字分析模拟等推进气象现代化建设的做法;结合地质调查工作实际,提出推进 我国地质调查现代化建设的对策建议,包括地质调查监测基础设施条件建设、业务信息化支撑能力建设、地质信息 产品研发、地质信息化标准制定、基础理论与装备技术研究等,以此推进我国地质调查现代化建设。

时空知识图谱是当前多模态、多类型时空知识组织和服务的最有效方式,已成为地理信息科学发展的前 沿和国家高质量发展与行业现代化治理的必然要求。然而,尽管时空知识图谱的构建研究已取得一定进展,其规 模化、系统化的行业应用仍处于起步阶段,尤其在构建适合复杂时空特征与关系的时空知识图谱并提供智能化知 识服务方面仍面临诸多挑战。因此,本文系统分析时空知识内涵、特征及类别;深入剖析时空知识图谱表达模型、 时空数据获取与质量评估、时空信息抽取与对齐融合、时空知识图谱构建与更新补全四类构建关键问题,以及时 空知识图谱计算推理与知识发现、时空知识图谱高效可视与检索、时空知识图谱多场景应用服务三类服务关键问 题,并阐述相应的研究进展;同时,给出时空知识图谱的未来发展趋势。

合成孔径雷达干涉测量（interferometric synthetic aperture radar,InSAR）技术凭借其全天时、全天候、高 精度的对地观测能力,在地表形变监测、城市基础设施监测和地质灾害研究等领域取得了重要进展,具有广泛的 应用前景。本文在系统回顾星载 InSAR 形变监测技术最新发展的基础上,分析所面临的关键技术瓶颈,并探讨未 来的发展方向。首先,围绕星载 InSAR 形变监测技术的高分辨率成像、多波段、多源数据融合和人工智能技术协 同等多个维度,梳理 InSAR 技术的前沿进展;其次,深入分析星载 InSAR 形变监测技术在数据获取、误差控制 和硬件系统限制等方面所面临的主要挑战;最后,表明随着低成本轻小型雷达卫星的快速发展,智能化数据处理 的突破和全球对地观测体系的完善,InSAR 技术将在灾害监测和资源管理中发挥更关键的作用,国际协作与资源 共享的加强将进一步提升全球灾害监测与治理能力,可为全球环境保护、灾害监测预警及资源管理等提供更强有 力的技术支撑。

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%。

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。

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。

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。

随着全球可持续发展议程的推进,自然资本核算已成为衡量自然资源及其生态系统服务价值的重要工具、推动绿色发展和生态文明建设的关键手段。本文通过回顾自然资本核算国内外发展历程与实践,系统梳理自然资本核算与生态产品价值实现的理论逻辑;基于国际经验和中国生态文明建设需求,构建适合中国国情的自然资本核算框架,区分自然资源的私人价值与公共价值,提出通过产权交易、市场交易与生态补偿等机制,实现自然资产向自然资本的转化。研究表明：自然资本核算从初期探索走向标准化与政策应用,成为协调生态保护与经济发展的重要工具;自然资本核算为生态产品的价值量化和市场化提供了科学依据,助力“两山”理论的实施,推动生态保护与经济发展双赢。未来,应优化自然资本核算评估方法,强化其在地方政策和资源管理中的应用,借助绿色金融和碳市场推动生态产品市场化与资本化。

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。

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。

传统卫星测高技术受限于星下点观测模式,在地表水监测的空间覆盖和时效性上存在较大局限;近年来, 地表水与海洋地形（surface water and ocean topography,SWOT）卫星带来了卫星测高领域的革命性突破,具备宽 刈幅观测优势,然而,现有研究多关注于大尺度,其在区域尺度的观测能力及水位和面积的监测精度方面仍有待 验证。本文以广东省新丰江水库和沙口河段为研究对象,基于 SWOT 卫星数据提取水位信息,利用 Sobel 算子进 行梯度边缘检测,并结合圆台模型提取水体面积;以水文站实测水位、ICESat-2 测高为基准,验证 SWOT 卫星水 位精度,以 Sentinel-1 雷达影像基于双极化水体指数提取的面积为基准评估 SWOT 卫星面积精度。结果表明：SWOT 卫星在 21 d 重访周期内可对广东省 94.3%的湖泊/水库和 97.7%的河流实现至少一次观测,显著优于传统测高卫 星;与实测水位相比,SWOT 卫星在新丰江水库、沙口河段的平均绝对误差分别为 10.3 cm、15.2 cm,均达到分 米级监测能力;尤其在新丰江水库的面积误差由 29.12%下降至 14.77%。

随着个性化地图在地理信息系统中的重要性日益突显,如何优化其设计以降低用户认知负荷、提升视觉 搜索效率成为关键问题。本文从认知心理学角度出发,通过行为试验系统探讨了地图熟悉度、地图维度与建筑高 度突显性对视觉搜索效率的影响。试验采用视觉搜索与点探测两类行为任务,测量 21 名被试在不同地图条件下 的视觉搜索时间、正确率与注意反应时。结果表明：二维地图在视觉搜索时间、正确率及注意反应时上均显著优 于三维地图,表明简化的空间表达有助于降低外在认知负荷;不熟悉地图的搜索时间反而短于熟悉地图,这可能 与熟悉场景下更强的先验引导及随后的目标核验过程有关,反映不同熟悉度条件下搜索策略的差异;目标突显性 主要作用于搜索后期的识别阶段。研究揭示了多因素交互下用户注意资源的动态调整策略,为个性化地图在不同 使用情境中的设计提供了认知心理学依据。

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。

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。

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。

为系统揭示我国地下管线地理信息领域的研究现状与趋势,本文采用文献计量法对 2004~2024 年中国知 网（CNKI）核心期刊数据库收录的 1731 篇文献进行分析。利用 CiteSpace 与 VOSviewer,结合统计分析、网络 分析与知识图谱方法,从规模、合作、热点与趋势四个方面来梳理领域发展脉络。研究表明：总体呈现初步探索— 快速发展—融合创新三阶段演进,政策驱动与技术迭代共同推动了该领域的持续发展;研究主体多以小规模协同 为主,跨学科合作相对薄弱;专业地下管线地理信息研究已由单一管线的精细建模逐步转向智能平台的构建;综 合地下管线地理信息研究紧跟测绘行业发展,依托时空智能等技术,正逐步实现管线信息的全生命周期智慧化和 智能化。未来研究应注重推动构建新型管线测绘范式、推进管线地理实体智能建模、拓展多学科融合路径,通过 行业大模型与社会化应用赋能我国地下管线地理信息系统的智能化与城市可持续发展。

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。

现有点云配准方法在处理巷道、走廊等具有强方向性、重复结构、弱纹理特性的结构化场景时，难以有效利用场景固有几何方向先验知识，导致关键点区分度不足、误匹配率高，位姿估计趋于病态。因此，提出一种基于几何 – 方向先验感知点云配准（ geometric-orientational prior-aware point cloud registration， GOAPReg）网络。首先，通过基于 KPConv 多尺度特征提取框架与场景主方向计算，设计显式轴向约束关键点提取模块，筛选与结构主轴一致的关键点；其次，融合点云内自注意力与点云间交叉注意力，构建几何 – 方向先验感知特征交互描述符学习机制，强化点云内部上下文感知与跨点云间的特征关联和一致性；最后，通过方向解耦内点匹配策略，利用 3D 代价卷积网络估计 SO(2) 旋转，并结合随机采样一致性算法迭代求解最优变换矩阵。结果表明：在 3DMatch 数据集上， GOAPReg 网络的相对旋转误差为 1.941° 、相对平移误差为 0.062 m 、配准召回率为 92.8% ；在 S3DIS 走廊数据集上，其值分别为 1.227°、0.045 m、95.5% 。此外，在实采巷道、走廊与人工通道场景中亦表现出了良好的适应性与稳健性。

三维地图综合表达是当前时空信息可视化的重要工作之一。现有相关研究缺乏适用于各类型应用场景的通用设计方法;且相较于二维,三维地图表达结构更为复杂,需要表达的空间信息与属性信息更加丰富,导致信息载负量增大,从而在一定程度上制约了三维地图的应用广度与深度。本文首先分析城市三维场景中的信息载负,对城市场景进行解构,引出三维地图的概念并分析其场景—类型—内容的关系,归纳场景中的城市地理要素;其次,从视觉变量、地图符号和设计框架三方面对三维地图常用表达方法进行分析,基于三维视觉变量理论设计三维符号,构建从视觉变量输入到三维符号输出全过程的综合表达方法;最后,以深圳市为例进行比较分析。结果表明：与已有成果相比,在数据体量大大增加的情况下,三维地图量减少了87%,渲染速度提高了约90%。本文方法在同等信息负载的情况下有效减少了符号的复杂程度,优化了三维符号的抽象程度,提高了三维地图的表达效果,这说明具有可行性。

本文系统综述利用遥感技术进行地表异常监测与预警的研究进展与应用实践。随着自然灾害、环境污染及生态破坏等地表异常事件频发，遥感技术凭借其大范围、动态性和信息丰富的特点，在相关领域的监测中发挥了重要作用。本文涵盖滑坡、地震、沙尘暴、洪水、森林火灾、秸秆焚烧、违规开发等多类异常事件，通过整合多源遥感数据（包括光学、微波、高光谱等）与智能算法，系统总结各类异常事件的遥感识别特征、监测指标及预警方法，可为多源数据融合与异常信息统一化提供支撑。尽管当前技术已取得显著进展，但仍面临数据融合效率不高、跨灾种知识体系缺失、模型泛化能力及跨学科协同不足等挑战。未来研究需进一步优化实时监测能力与预警精度，以增强生态安全与灾害防控的决策支持能力。

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。

问题地图识别是保障国家主权完整、维护地理信息安全和国际形象的重要手段。长期以来,我国问题地 图识别工作依赖人工目视判别,成本高、效率低,难以应对日益增长的地图数据量,亟需发展先进技术方法。本 文通过对三大类问题地图自动识别现状的调研和分析,指出从人工识别到混合智能计算是问题地图自动识别的必 然趋势。在此基础上,明确混合智能用于问题地图自动识别的四个关键问题,即知识凝练依赖专家经验、机器智 能和人类智能的耦合模式不明、混合智能计算的形式化描述尚未明晰、缺乏问题地图自动识别的混合智能计算模 型;同时,指出需要突破审图知识的自动凝练与解析,构建基于混合智能计算的问题地图自动识别模型,发展基 于混合智能计算的问题地图自动识别方法,研制问题地图自动识别原型系统,通过知识-模型-方法-应用四部曲, 实现问题地图自动、高精度识别。

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。

针对城市形变监测中可靠性评估不完善、提升方法欠缺等问题,本文系统构建适用于城市形变监测的可 靠性评估指标,提出一套较完整的可靠性提升方法。基于算法-结果双重维度,建立涵盖完整性、鲁棒性、精细 性、精确性、一致性及适用性的可靠性评估指标体系;进而,围绕完整性构建天-地-井多维立体协同监测网络, 围绕鲁棒性构建多源 InSAR 数据融合、多源异构数据融合及形变特征识别方法,面向精细性提出融合三维空间关 联与局部高程统计滤波的智能分类方法。结果表明：本文方法能够有效识别并剔除 11.1%的粗差点,使形变中误 差总体降低 12%,并揭示了地下水开采与地表形变间存在约半年的滞后响应机制;实现了 InSAR 监测点的精细解 译,分类精度达 95%以上。研究表明其显著提升了形变监测的精确性、一致性与适用性,能够为城市地质灾害防 控与基础设施安全评估提供可靠的数据支撑与技术参考。

实景三维中国建设,是面向新时期测绘地理信息服务经济社会发展和生态文明建设的新定位、新需求, 是传统基础测绘业务的转型升级,是测绘地理信息服务的发展方向和基本模式。构建部件级实景三维产品对于建 设智慧城市,实现个性化行业应用发展有着重要意义,但目前部件级产品建设的智能化、工程化程度还比较低, 限制了当前部件级实景三维的建设发展。面向实景三维中国的建设要求,本文以城市道路部件普查为例,提出一 套基于多平台 LiDAR 的全自动工程化道路部件普查技术框架。以 LiDAR 为核心传感器,包括整体化数据获取、 单体化部件提取、质量检查与部件数字化保存等城市道路部件普查的核心内容。并以济南为例,构建济南道路部 件级实景三维产品,实现了技术框架的落地应用。

三维城市模型是智慧城市与数字孪生城市的核心内容。IFC（industry foundation classes）标准构建的建筑信息模型（building information model,BIM）为城市空间规划和建筑设计提供了丰富而精细的城市三维模型数据。由于标准的差异,BIM无法与三维地理信息系统无缝集成和交互应用,极大地限制了IFC标准BIM的应用优势。本文挖掘IFC、CityGML（city geography markup language）标准三维建筑模型的语义表达差异,提出BIM源模型向不同细节层次（level of detail,LOD）层级模型的几何转换方法;构建一套完整的转换流程,实现IFC标准BIM向CityGML标准三维建筑模型的几何转换;设计并开发转换原型系统。研究表明：本方法及实现流程能够有效实现IFC-BIM模型向CityGML-BIM模型的不同LOD层级的转换,且对多数单体模型相当实用;转换后模型未见错误与偏差,视觉效果良好;具备灵活性,可根据不同模型的转换进行调整。研究成果为BIM与地理信息系统的集成应用提供了新思路,为智慧城市与数字孪生开辟了一种新的数据来源通道。

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。

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。

黄土高原典型湿陷性黄土区段因土体结构疏松、遇水易发生湿陷变形,极易诱发滑坡、崩塌等地质灾害, 严重威胁沿线油气管道的安全运行。现有研究多集中于区域尺度的灾害易发性评价或自然滑坡识别,尚缺乏对管 道沿线线性工程环境时空演化规律的系统性研究。本文以陕西延安境内某油气管道为研究对象,基于 2015 年、2020 年和 2024 年高分一号（GF-1）和高分二号（GF-2）遥感影像,通过多期灾害数据,利用核密度估计和地理 探测器开展黄土湿陷性区油气管道沿线地质灾害时空变化特征及影响因素分析。结果表明：研究区灾害类型以滑 坡和崩塌为主,数量呈先增后降趋势,空间分布由南向北逐渐迁移,呈现显著的阶段性演化特征;其中,季度降 水为关键外部驱动因子,归一化植被指数和坡度为主要环境控制因子,曲率与坡向作用较弱。

随着全球气候变化问题日益严重,碳排放时空格局分析逐渐成为研究的重点。只有全面了解区域碳排放 的时空格局及驱动因素,政府部门才能针对性应对气候变化问题。当前研究多以能源消费数据为基础,依赖夜间 灯光遥感数据进行空间化估算,信息维度相对单一。本文以长江经济带为研究区域,结合能源消费、NPP/VIIRS 夜间灯光、人口密度等多源数据,构建多元回归碳排放量估算模型,估算得到 1 km×1 km 年度碳排放网格;利用 全局与局部莫兰 I 数分析和地理探测器方法,探讨区域能源消费碳排放量的时空格局和关联因素。结果表明：长 江经济带碳排放量整体呈现东高西低的分布态势,具有极其显著的空间集聚形态,长江下游省（市）碳排放量占 比超 50%;单位面积碳排放量最高的土地利用类型为不透水面,达 2.55 万 t/km2,地区生产总值对碳排放量的影 响最大。

耕地后备资源潜力评价对落实耕地保护和耕地占补平衡具有重要意义。针对传统方法在处理非线性关系、 空间邻域影响及数据不平衡等方面的局限,本文构建一种基于深度学习的耕地后备资源潜力评价方法。以 SAFE （spatial-aware framework）为基础框架,将 TabTransformer 作为主干模型,捕捉数据间非线性交互;利用卷积神 经网络、图神经网络捕捉空间邻域影响,引入对比学习技术提升模型对不平衡样本的分类性能;以中山市为研究 对象,与常用模型进行对比分析。结果表明：本文方法泛化能力更强,对不平衡样本数据集处理能力更加出色; 坦洲镇、黄圃镇耕地后备资源开发潜力较高,高潜力区的主要用地类型为坑塘水面及园地草地,符合农用地整理 项目选址标准;通过处理非线性交互、空间依赖刻画及数据不平衡三大难题,实现了耕地后备资源潜力的精准识 别,在复杂土地利用场景中具备适用性。

土地利用精细分类是支撑城市国土空间规划监管、土地资源优化配置与动态监测的关键。现有研究在面临高密度建成区和功能混合区等地物边界模糊、过渡带语义混淆与斑块尺度较小等情形时，主要采取多源融合策略进行像素级分类，易受时相差异、传感器特性及数据质量不一致等因素干扰，且难以兼顾分类稳定性与空间结构完整性。因此，提出一种基于多模态特征自适应融合与空间关系图网络表达的城市土地利用精细分类方法。引入多时相自编码器进行基于对比学习的时空表征；设计由瓶颈注意力机制与多层感知器构成的自适应融合模块，整合光学影像、SAR 数据与关注点等多源信息，提升跨模态语义一致性；进而，基于超像素构建超像素–邻域图结构，并在图神经网络中显式建模空间邻接关系与边界连续性约束。以深圳市为研究案例，结果表明，所提方法在复杂城市场景下优于 HRNet、Paraformer 等已有先进主流模型，总体精度、Kappa 系数结果分别达到 90.9%、86.8%，尤其在小斑块保留、过渡带识别及边界连续性等方面具有优势。

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。