- 刘春;艾克然木·艾克拜尔;蔡天池;
面向建筑健康的高时效监测需求,为提升表面病害视觉检测的自动化水平,提出了场景信息引导的无人机自主巡检任务规划方法。利用场景先验信息,针对建筑结构特征,设计了平行观测和包络观测两种观测模式,实现了狭窄空间中独栋建筑的全覆盖避障巡检,获取了毫米级分辨率的整体建筑观测影像,并对巡检质量的整体评估提出了有效的量化指标。将建筑立面划分为3 720个子区域,利用深度残差网络开展了裂缝识别分类。错分13个子区域,漏分14个子区域,裂缝识别精度高。将裂缝骨架线映射到建筑三维模型,为裂缝形态与建筑整体的一体化表达提供了数据支撑。该研究将高精度三维重建与表面病害识别相结合,为建筑健康一体化监测提供了有效的观测分析手段。
2022年07期 v.50 921-932+918页 [查看摘要][在线阅读][下载 3716K] [下载次数:933 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:6 ] - 李健平;杨必胜;
轻小型穿戴式激光扫描系统具有成本低、体积小、易操作的特点,为室内外一体化三维地理信息获取提供了一种可行方案,是传统移动测量系统的有效补充。相比现有手持及背包激光扫描系统,基于头盔的观测平台与用户视线保持方向一致,具有“所见即所得”的特点,让作业人员双手得到了解放。以自主研发的头盔式激光扫描系统“WHU-Helmet”为对象,设计了基于多尺度正态分布变换的LiDAR-IMU SLAM算法,实现了在室内外环境无缝的实时三维点云数据获取。以两个典型室内外环境为实验区域(办公楼、地铁站),将“WHU-Helmet”获取的三维点云与地面式激光扫描系统获取的三维点云对比,平均误差小于0.44 m,均方根误差小于0.23 m,表明了头盔式激光扫描系统在室内外一体化三维测图中具有巨大的潜力。
2022年07期 v.50 933-939页 [查看摘要][在线阅读][下载 1789K] [下载次数:173 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 习晓环;王子家;王成;
水深是表征海洋浅水和海岸环境的重要地形要素,光子计数激光雷达可穿透一定深度的水体,为水深信息提取提供可靠的数据支持。以我国南海岛礁为例,利用目前唯一在轨的星载光子计数激光雷达-ICESat-2/ATLAS数据开展岛礁浅水水深提取及精度评价研究。首先根据置信度参数对原始光子数据进行粗去噪,基于点密度分布差异分离水面和水底光子;然后对水面光子采用区间估计方法精去噪,利用RANSAC算法拟合水面高程;通过改进滤波参数,基于改进OPTICS算法对水底光子进行两次聚类,实现水底光子的精去噪,进而通过折射校正和潮汐校正提取近岸水深;最后利用机载LiDAR测深数据进行验证。实验结果表明,与ATL03高置信度光子数据和AVEBM去噪结果相比,该精去噪算法具有更高的F值,分别提高了约5.87%和3.38%;水深提取结果与机载测深数据的R~2为0.91,均方根误差RMSE为0.53m。
2022年07期 v.50 940-946页 [查看摘要][在线阅读][下载 2481K] [下载次数:601 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:4 ] - 吴杭彬;王旭飞;刘春;
提出了一种基于随机RANSAC模型的树木胸径自动提取算法。首先,采用布料模拟滤波(CSF)算法对林地点云数据进行滤波,获取树木、地面数据与数字地面模型(DEM)并提取树木胸径处点云,然后进行欧式距离聚类,最后基于随机random sample consensus(RANSAC)模型拟合树木模型,实现自动化的树木胸径提取。使用上海市青浦区某区域两林区样地的地面激光点云数据对该算法进行验证,与实际人工测量树木胸径的平均偏差分别为0.79cm和0.52cm。实验对比结果表明,该算法在精度与时间性能上均优于基于Hough变换的算法与基于最小二乘的算法。
2022年07期 v.50 947-954页 [查看摘要][在线阅读][下载 1942K] [下载次数:542 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:6 ] - 杜培军;林聪;陈宇;王欣;张伟;郭山川;
利用时间序列遥感影像重建过去几十年的地表覆盖是实现时空多维地理场景感知与动态建模的基础,但存档历史遥感影像分类面临样本选择难、多时相影像协同解译水平低的问题。研究提出了一种基于已有土地覆盖产品与对应遥感影像中几何及属性特征约束的样本时空迁移方法,将迁移获得的训练样本嵌入多时相地表覆盖分类框架,获得多期地表覆盖分类结果,实现历史时期地表环境的智能感知与动态制图。太湖流域多时相分类的结果表明,无监督样本迁移方法可以充分利用先验几何约束和光谱属性,从参考地表覆盖产品中快速获得可靠的训练样本,多时相分类精度均高于89%,满足大区域多时相地表覆盖的分类需求,为地理环境演变建模提供了有效支持。
2022年07期 v.50 955-966页 [查看摘要][在线阅读][下载 5527K] [下载次数:706 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:7 ] - 张立强;耿昊;刘彦随;李新港;辛奇;彭淑雯;
基于土地覆盖数据集(CLCD)产品和轮廓提取算法,系统开展了1990―2020年中国乡村聚落建筑形态、面积扩展及其时空变化研究。通过深入分析乡村聚落时空变化特征发现:在快速城镇化进程中,中国乡村人口不断减少的同时,乡村聚落呈现持续扩张的态势。2020年中国乡村聚落面积约是1990年的2倍。小面积的乡村聚落拥有更快的扩张速度,在面积到达特定阈值后开始逐渐放缓。乡村聚落扩张速度具有明显的空间差异性,西部地区的扩张速度快于东部地区。乡村聚落的持续扩张和规模扩大,一方面反映了中国城乡平衡发展取得了可喜进展,另一方面也反映了城乡建设用地“双增长”可能对农业及生态用地产生负面影响,对此应当引起高度重视。
2022年07期 v.50 967-974页 [查看摘要][在线阅读][下载 2054K] [下载次数:757 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:6 ]