基于遗传算法的水文时间序列变点分析方法

为处理常规变点分析方法计算复杂、识别全部变点困难等问题,提出了用遗传算法进行水文时间序列多变点分析的一套新方法(AGA-CPAM)。实例计算的结果说明,AGA-CPAM用于水文时间序列多变点诊断简便、可行和有效,在各种非线性时间序列灾变分析中具有推广实用价值。     

基于流形结构的图像地理信息标注方法

借助携带地理信息的图像数据,标注未知图像的地理信息,是图像视频地理信息系统迫切需要的基于内容的检索工具。传统基于文本的地理信息标注方法主要借助人工完成,效率低下且无法运用于视频GIS检索之中,针对该问题,提出了基于流形结构的图像地理信息标注方法。该方法提取图像的视觉特征作为相似度度量,重构地理图像的流形结构,用以刻画不同视角视图图像的渐进变化规律,建立相同地理位置不同视角图像之间的内部关联,以便携带地理信息的共享。构建地理图像的流形结构需要连续视角变化的地理图像,当已有地理图像视角变化跳跃时,提出利用主动学习策略,通过交互完成视角变化跳跃位置的地理图像补充,同时进行增量式训练,提升地理信息标注方法的泛化能力。实验结果表明,给出携带地理信息的图像,该文方法可以获得相同地理位置处流形结构内的所有地理图像,高效完成地理信息标注。此外,在应对成像视角变化跳跃的情况时,具有较强的鲁棒性。     

地图合并中基于叠置方法的特征点匹配可靠性检验

不同来源的矢量数据集合并时,必须以相匹配的同名点为基础进行数据集校准,同名点匹配结果的可靠性直接影响数据集校准的正确性,目前还没有一个有效的方法判别同名点是否正确地被匹配.为确保输出结果确实源于各数据集中的同名点,必须对同名点坐标输出结果的可靠性进行统计检验.该文基于叠置方法对来自不同矢量数据集中的同名点特征匹配结果进行检验,以确保点特征匹配结果的可靠性.实践证明,通过显著性检验,可确保数据集校准结果的正确性,探测错误匹配点的位置,能较好地控制Rubber-Sheeting变换处理.     

基于BERT-BiLSTM-CRF的中文地址解析方法

中文地址解析是地址匹配的重要环节,广泛应用于地址检索、地理编码和地址信息识别等方面.但传统地址解析方法存在覆盖度有限、人工参与过多和泛化能力较差等问题.为发挥深度学习模型在深层结构上自动学习上下文特征的优势,提出一种基于BERT-BiLSTM-CRF深度学习模型的中文地址解析方法:依据中文地址要素多级分类体系,扩展BIOES标注方法并进行地址语料标注;基于预训练语言模型,构建融合BERT、BiLSTM和CRF的综合深度学习模型,通过BERT预训练语言模型获取富含语义信息的字符向量,弥补静态词向量特异性缺失的问题,提高复杂地址要素的提取能力.以2019年深圳市地址数据为例进行模型性能评估,该方法对于多数中文地址要素的解析准确率达90％以上;相比IDCNN-CRF和BiLSTM-CRF等深度学习模型,该方法对只具有小规模地址语料时的地址解析效果更优,且在解析多种地址要素类型时能保持良好的性能.     

基于SIFT算法的图像匹配剔点方法研究

SIFT是一种基于尺度空间的图像特征点提取和匹配算法,其得到的特征点不仅对平移、旋转和缩放等具有良好的不变性,对视觉变化和仿射变换也能保持一定程度的稳定性,在图像匹配、物体辨识和影像镶嵌等方面得到了广泛的应用.但是SIFT算法得到的图像之间的众多匹配点对中仍然存在很多误匹配点对,从而影响了最终图像之间变换参数解算的精度.为此,提出一种剔除误匹配点对的方法,首先对每对匹配点赋予象限和角度信息,然后依次剔除其中的象限异常点对、角度异常点对和非一一对应点对,使匹配结果的正确率得到显著提高.     

基于遗传算法优化BP神经网络的土壤盐渍化反演

应用于土壤盐分含量(Soil Salinity Content,SSC)反演的BP神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)较少关注对模型精度影响较大的结构参数和初始权重的优化。该文利用Landsat-8 OLI、Sentinel-1 SAR影像数据及SRTM高程数据,基于谷歌地球引擎(GEE)平台构建反演参数,并建立3种反演模型:先利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)同步优化输入层反演参数子集和隐含层神经元数量,再优化初始权重的BPNN(GA-BP)模型;将变量投影重要性(Variable Importance in Projection,VIP)算法分割阈值分别设为1和0.5,优化出两组输入层反演参数子集并将其分别代入GA优化隐含层神经元数量,再优化初始权重的BPNN(VIP1-GA-BP、VIP2-GA-BP)模型。在玛纳斯流域和三工河流域各选一靶区进行SSC反演,对比分析GA-BP、VIP1-GA-BP、VIP2-GA-BP模型的反演精度,并统计各类盐渍土的面积比例,结果表明:1)两靶区3组模型反演精度由高到低排序均为GA-BP、VIP1-GA-BP、VIP2-GA-BP;2)盐分指数和植被指数在SSC反演中起到重要作用,同一模型筛选的反演参数存在空间分异性,但高程适用于不同的筛选模型,具有较强的鲁棒性;3)两靶区3组模型反演的SSC值域范围与实际采样点SSC值域范围的差异均较小,各子区GA-BP反演的SSC空间分布地物轮廓最清晰,且地物内SSC的均质性最好;4)玛纳斯靶区和三工河靶区面积占比最大的盐渍土类型分别为盐渍土和中度盐渍土。研究结果为构建具有一定推广性的干旱区土壤盐分含量反演模型奠定了基础。     

基于点密度分析与自适应差异检测的点群要素制图综合算法

针对点群要素制图综合的自动选取问题,提出一种基于点密度分析与自适应差异检测的点群要素制图综合算法。该算法首先利用核密度估计法对原始点群进行点密度分析,选取凸包最外侧点和重要性等级较高的点分析其点密度,进而对比两次点密度分析结果的相对密度差异,并找出相对密度差异最大的点加入选中点群中;然后重新对选中点群进行点密度分析,直到选中点数满足制图综合要求。将该算法用于实例点群数据中进行了验证,结果表明,该算法能最大限度地保持点群的分布特征和密度对比关系,并且较为简单、灵活。     

基于知识标注的地理信息语义服务框架研究

基于空间语义学基础理论,将传统的地理信息服务技术与新兴的语义服务技术相结合,建立地理信息语义服务框架及知识标注方法体系,并应用于地理空间信息服务处理中,提供智能化、自动化的地理信息服务发现、组合与触发策略;设计基于文本挖掘算法的半自动知识标注引擎,提高服务处理自动化程度,实现包含丰富语义信息的地理空间语义服务的发布;建立基于规则和推理引擎的地理信息服务匹配与发现机制,提高服务发现效率;建立地理信息服务语义标注与服务匹配评价方法,采用基于空间关联规则的标注正确性评估策略,验证知识标注价值。     

基于社会地图的东莞市社会空间研究

既有社会空间研究以社会区研究居多,主要基于社会区理论和因子生态分析方法,较多考虑分析对象的社会属性而非空间特征,对社会空间的空间侧面刻画不足,其分析结果也常常被聚类人口的数据特征所左右。本文尝试基于社会地图方法,以人口普查数据和社会设施机构POI数据首先进行社会空间属性的归纳,制作社会地图,并以此为基础,采用归纳的方法渐进探索中国城市社会空间的特征。具体以东莞市为例,通过社会地图归纳方法将东莞市划分为3大类、11小类社会空间,并具体解析了多种社会空间要素组合类型。和既有基于社会区的分析结果相比,本文对各类社会要素在城市空间上的分布及其组合特征描述更为精细,其结果对认识中国社会空间特质及其后的社会空间政策制定更具参考意义。本文认为,基于社会地图的社会空间研究,有助于自下而上地发现有别于西方的中国城市社会空间特征和结构,也有助于建立基于中国的社会空间理论,值得进一步推广和尝试。     

基于Pareto多目标遗传算法的公共服务设施优化选址研究——以深圳市医院选址为例

公共服务设施选址是一类复杂的多目标优化问题。传统遗传算法选址模型多将此问题转化为单目标优化问题,采用二进制或实数编码方式,在小规模数据下进行优化实验,其模型的空间搜索能力不足以满足当前设施优化选址的实际需求。文中基于Pareto多目标遗传算法,设计了行列号组合编码方式及多种重组方法相结合的遗传操作算子,构建了Pareto多目标遗传算法选址模型。实验表明,模型可较好地逼近Fonseca(2)测试函数的凹状解空间前沿,将模型应用于大规模数据环境下的深圳市公共设施优化选址中,取得了较好的实验结果。     

一种基于特征点的无人机影像自动拼接方法

论述了当前无人机影像快速拼接可选用的方法及可行性,将稳健的SIFT算法引入无人机影像自动拼接中,分析了该算法各阶段所消耗的时间.结合无人机自身的特点对算法进行改进,在进行特征点提取前通过估算相邻影像间的重叠度缩小了搜索范围;进行尺度空间极值点探测时通过实验获取了适应于无人机影像的最优高斯核尺寸,克服了传统SIFT算法采用固定核尺寸方法的缺陷,既减少了时间消耗,又尽可能多地获得了特征点,最后应用LM方法求得精确变换矩阵,完成了影像镶嵌.实验结果表明,该算法对无人机影像拼接具有较好的适应性,在保证算法鲁棒性的同时,提高了精度和效率.     

一种基于矢量地图特征点和分块的零水印算法

近几年,数字水印作为版权保护的关键技术被用于矢量地图。目前,矢量图形水印算法主要分为空域算法和频域算法,但这两种算法在完成数字水印嵌入的同时,均修改了矢量地图数据,会影响地图精度,而且数字水印容易擦除。针对这一问题,温泉等首先提出了零水印方案,并成功将其应用于数字图像中。零水印是指不修改原始作品的内容,利用原     

基于三维激光扫描技术的变形监测方法研究

三维激光扫描技术不需要合作目标就能自动、快速、连续地对被扫描物体进行整体监测,并能准确生成三维立体模型,从而真实描述扫描对象的整体结构及形态特性,弥补了传统变形监测的片面性和局限性。本文以广佛肇高速公路鼎湖山隧道监测项目为例,介绍了三维激光扫描技术的原理方法,并与传统监测方法进行数据比对,为三维激光扫描技术在变形监测中的推广应用提供借鉴。     

一种基于激光点云数据的房屋轮廓线提取方法

提出了一种基于激光点云数据提取房屋轮廓线的方法.首先在屋顶激光点云数据中搜索平面距离最远的两个激光点,选择其一为起始点,根据相邻边缘点连线的一侧不存在激光点的原则,检测屋顶所有的边缘点;然后对边缘点分组,利用最小二乘直线拟合方法分别拟合各条轮廓线并进行规则化;最后,选择轮廓线最外侧的激光点,对各条轮廓线进行平移外扩,并通过相邻轮廓线相交确定屋顶角点的坐标.实验结果表明,与通常采用的对屋顶激光点云构建不规则三角网(TIN)获取边缘点的方法相比,该算法运行效率明显提高,检测到的屋顶边缘点数量更多,获取的屋顶轮廓线精度更高.     

基于点要轴理论的环渤海地区旅游空间结构研究

环渤海地区共157座城市,约占全国城市的四分之一,陆地面积112万平方公里,约占全国国土面积13.31%,总人口2.6亿,占全国总人口22.2%。全区交通便利,人均收入水平高,旅游资源丰富,类型多样,是集山、泉、林、岛、江、河、湖、海为一体的自然景观和古代文明与现代艺术相结合的人文景观构成的旅游大区。点轴系统理论对旅游区域开发研究具有十分重要的指导意义,以环渤海地区为研究对象,使用旅游区位熵和城市流,从理论上分析并归纳了环渤海地区概况,并据此确定了环渤海地区四个等级的重要发展节点,二个等级的旅游发展轴线以及三大旅游区,构建了环渤海地区“点—线—面”的区域旅游空间结构体系,合理的空间结构可以促进全区发展,带动环渤海地区各市旅游业繁荣。     

一种改进的基于法矢方向调整的平面点云分割方法

智慧城市的蓬勃发展和快速推广,使得三维建模成为当前热点研究方向。平面点云分割是三维点云建模中数据处理的关键环节。该文提出一种三角面片法向量方向调整方法,通过后续对邻近法向量进行加权平均估算实现平面点云的分割。首先采用八叉树的空间划分方法将无序的点云建立索引,利用K紧邻搜索获取参考点的K个邻近点,然后将该局部点构建不规则三角网并且得到包含参考点的所有三角面片以及三角面片的法向量,并通过将三维点投影到二维平面,利用平面三角形两边向量叉乘的方法,判断并调整各三角面片的顶点排列顺序,使三角面片的法向量一致化,最后对包含参考点的所有三角面片的法向量加权平均,估算参考点的法向量,根据点云法矢一致、共面的原则将平面点云分割出来。以徕卡Scanstation 2型扫描仪获取点云数据,对该方法进行检验,结果显示其能较好地实现对点云法矢量方向的调整与估算,并对平面点云数据进行分割提取。     

基于引文分析法的“点-轴系统”理论研究述评

论文采用引文分析法,对陆大道院士所著《关于“点-轴”空间结构系统的形成机理分析》一文的349篇引文进行分析,从引文数量、引文作者、发文期刊、研究案例地、学科领域、研究主题、引用动机7个方面,探究“点-轴系统”理论的研究现状。结果表明：自2002年以来,“点-轴系统”理论的引文数量整体呈上升趋势,研究主题聚焦于区域经济和旅游发展;研究案例地以省级和市级中观尺度为主,多为单一型研究区,主要集中在西北丝绸之路经济带、东北辽宁经济圈、西南藏滇川渝、东部长三角四大热点区域;引文质量普遍较高,并且具有多学科交叉应用的特点,但批判性思考和创造性提升相对较少。基于此,论文从拓展研究和实践应用2个角度对“点-轴系统”理论未来发展进行了展望,以期为相关研究提供参考。     

基于多尺度高程变异系数的影像匹配点云滤波方法

针对现有滤波方法在低矮植被密集覆盖区域处理效果差的问题,该文根据不同尺度下无人机影像匹配点云数据所表达的地形地物特征不同,提出基于多尺度高程变异系数的影像匹配点云滤波方法。首先,通过不同尺度的虚拟规则网格构建不同分辨率的DSM,将任意两个不同分辨率的DSM进行差值计算,得到对应两个尺度下的地表特征差异(高程变异程度);然后,对差值DSM计算高程变异系数,根据地物边界区域高程变异系数远大于地形区域的特征进行阈值分割;最后,分析计算高程变异系数的最佳邻域,讨论最佳分割阈值的设定。与传统CSF、TIN和渐进式形态学滤波方法对低矮植被密集覆盖区域的对比实验结果表明,该文方法在低矮植被密集覆盖区域能准确剔除植被点并保留地面点,其中Ⅰ类、Ⅱ类误差分别为9.20%、5.83%,平均总误差为7.68%,均优于CSF、TIN和渐进式形态学滤波方法,可为后期快速建立高精度DTM奠定基础。     

基于分形方法的旅游景区(点)系统等级结构研究--以南京市旅游景区(点)系统为例

以南京市旅游景区(点)系统为例,提出了对旅游景区(点)系统的等级结构进行了分形研究的基本方法。认为可以把景区(点)系统中各景点的旅游吸引力评分值当作一个离散型集合,通过计算它们的信息分维值来反映系统等级结构分布的变化性,计算出Zipf维数和分维值来反映系统等级结构分布的模式。在旅游景区(点)定量评价的基础上,根据旅游联系性把南京市旅游景区(点)系统分为三个景点体系,测算各景点体系信息维数值、Zipf维数值,对各种分维数值和分维数坐标图进行比较和分析,认为南京市旅游景点体系等级结构具有较好的分形特征,但具体到内部有一定的差异,并对景点体系等级结构的优化的方法和途径进行了分析。     

基于车载LiDAR点云联合特征的道路边界提取研究

针对基于车载LiDAR点云数据的道路边界提取存在的问题,该文提出一种基于联合特征且能适应多种道路环境的道路边界提取方法。首先依据移动测量系统的航迹,按照设定宽度对道路数据进行分段,排除道路外侧无用数据;再对每段数据采用布料模拟滤波(CSF)算法分离地面点和非地面点,通过强度中值滤波去除地面点的椒盐噪声;然后计算点云局部邻域高差梯度和回波强度梯度构成的联合特征,依据设置阈值提取道路边界;最后通过欧氏距离聚类剔除部分非道路边缘点,细化道路边界,合并各段道路边界点云,得到完整的道路边界。选用代表性的城区道路、高速公路、乡村道路3种实验环境,验证了算法的鲁棒性。该研究对于扩展车载LiDAR在道路场景中的应用具有重要价值。