测绘工程

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姜　芸１, 王　军２, ３, 杨继文３

测绘工程. 2023, 32(1): 1.

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黑土是公认的肥沃土壤，但我国黑土耕地质量由于连年耕种导致土质严重退化。黑土区耕地质量监测与评价是落实黑土保护的重要手段，准确快速地获取耕地质量信息也是国内外重点研究方向。遥感作为一种新方法，为大范围、短周期获取黑土区耕地质量信息提供可能。文中通过文献计量分析法，归纳整理了常用的耕地质量评价指标和耕地质量评价方法，分析了国内外遥感技术在耕地质量相关方面的研究现状，构建了基于遥感技术的耕地质量监测体系框架，从耕地质量指标定量反演方面，分别分析了遥感技术在土壤物理指标、土壤化学指标定量反演的研究现状，概述了基于遥感技术在地形特征、基础设施建设方面的信息提取方法与数据基础；从耕地质量间接监测方面，分析了基于植被特征指数的耕地质量间接监测的研究现状。针对研究现状中不足与问题，提出了思考与建议。

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基于ＥＤ－ＳＩＦＴ算法的高分辨率遥感图像快速拼接

杨云源１, 陈　瑞２

测绘工程. 2023, 32(1): 8.

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基于特征点检测的高分辨率图像拼接运算量大、速度慢，改进后可以提高效率。从减少参与ＳＩＦＴ计算的数据量和优化算法两方面实现图像拼接加速。建立基于ＥＤ－ＳＩＦＴ的图像拼接算法，图像边缘检测优选Ｓｏｂｌｅ算子；使用Ｐｙｔｈｏｎ＋ＯｐｅｎＣＶ，对ＷｏｒｌｄＶｉｅｗ３切片数据进行拼接实验，平均耗时为０．９６ｓ；与传统基于ＳＩＦＴ的图像拼接算法相比，在保证一定数目的特征点同时，速度加快９．４７倍。使用该算法对重叠率为２０％、６５％、８０％的切片数据拼接成功，平均耗时都在０．９６～１．０８ｓ。继续用ＯｐｅｎＣＶ＋Ｎｕｍｂａ并行运算实现该算法，对运算提速已不明显。基于ＥＤ－ＳＩＦＴ的图像拼接算法对高分辨率遥感图像拼接提速明显，对不同重叠率图像拼接皆有效。

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一种用于建筑物立面边界特征点提取的凸包三角网算法

熊　峰, 李宗春, 付永健, 何　华

测绘工程. 2023, 32(1): 14.

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基于现存凸包算法较难提取建筑物立面点云中的边界特征点等问题，提出一种构建凸包三角网的建筑物立面边界特征点提取算法。首先利用ｋ近邻搜索算法查找每个点的近邻点，并通过主成分分析方法估算各点的法向量。然后将各点的近邻点投影到局部拟合平面，使用罗德里格法进行旋转获得二维投影点。最后利用凸包算法在求解边界特征点的基础上构建凸包三角网，并获得各三角形中近邻点占地率并统计各三角形的顶角值，得到剩余边界特征点。采用模拟和实测点云数据进行试验，并与改进的凸包算法和基于点的算法进行对比，结果表明，该算法能够提高建筑立面边界特征点提取的准确性和完整性，具有较强的适用性。

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ＧＰＴ３模型中国区域大气剖面应用精度分析

王来顺, 刘建忠, 张寅宝

测绘工程. 2023, 32(1): 21.

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对流层延迟是卫星导航定位最主要的误差来源之一，精确计算对流层延迟有助于模糊度的收敛及定位精度的提高。目前应用最广、精度最高的对流层经验模型是全球气压气温模型，为了验证ＧＰＴ３模型计算中国区域地表至１１ｋｍ大气剖面对流层延迟改正的精度，利用２０１１—２０２０年中国区域８２个参与全球气象交换的测站的无线电探空数据，对ＧＰＴ３的气压（Ｐ）、气温（Ｔ）、水汽压（Ｅ）以及加权平均温度（Ｔｍ）进行精度检验及分析，实验结果表明，ＧＰＴ３模型精度受纬度和高程影响较大，其中ＧＰＴ３－Ｐ和ＧＰＴ３－Ｔｍ受纬度影响显著；ＧＰＴ３－Ｐ在地表ＲＭＳ为８．０２ｈＰａ，而在地表至１１ｋｍ其ＲＭＳ为２０．０１ｈＰａ，说明模型地表精度要优于大气剖面精度，ＧＰＴ３－Ｔｍ呈现同样的规律，而ＧＰＴ３－Ｔ的地表以及地表至１１ｋｍ的ＲＭＳ分别为７．９４Ｋ、７．５３Ｋ，ＧＰＴ３－Ｅ的ＲＭＳ分别为２．４２ｈＰａ、１．９７ｈＰａ；模型在不同年积日的精度存在差异，呈现一定的季节特性，但其精度在长时间区间内没有明显变化。总体而言，ＧＰＴ３模型在中国地区范围内具有较高的精度和稳定性，但需要进一步优化其高程改正方法。

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２０２１年云南省漾濞Ｍｓ６．４地表二维形变分析

潘建平, 赵瑞淇, 袁雨馨, 蔡卓言, 付占宝

测绘工程. 2023, 32(1): 30.

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２０２１年５月２１日云南省漾濞县西侧发生Ｍｓ６．４地震，造成较大人员伤亡和经济财产损失。采用Ｄ－ＩｎＳＡＲ技术对云南省漾濞的升降轨Ｓｅｎｔｉｎｅｌ－１Ａ数据分别进行解算得到Ｍｓ６．４地震同震形变场。降轨结果显示在震中的东－南向有两个明显的隆升和沉降区域，雷达视线向最大沉降量为－７ｃｍ，最大隆升量为８ｃｍ。升轨结果显示雷达视线向最大沉降量为－７ｃｍ，最大隆升量为７ｃｍ。根据震源机制解和同震滑动分布模拟计算此次地震导致的周边断裂库仑应力变化情况，联合升降轨结果解算本次地震的垂直向和东－西向形变场，并分别分析形变场的形变方向和形变量级，可以为研究地震震源参数和同震滑动模型精细化反演提供更可靠的约束条件。

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自适应遗传算法支持下的既有铁路曲线整正方法

明祖涛１, 李颖喆１, ２, 李　玮１, 赖祖龙１

测绘工程. 2023, 32(1): 37.

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针对拟合与最优化方法在铁路曲线整正问题中难以加入约束条件与计算精确里程的不足，提出一种使用自适应遗传算法求拨距总量最小值的方法。首先利用遗传算法限制性低的特性，在个体的并行计算中加入多种逻辑、比较运算，从而能够顾及各种约束条件，用黄金分割法搜索测点的拨距量和精确里程，最后累加测点拨距量并计算所有个体的适应度。种群繁衍过程中采用保留父代最优个体与自适应的交叉变异算子的改进策略，使种群在最优方向持续进化。通过大量仿真实验和实际工程数据验证，该方法具有较高的精确性和适用性。

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基于参数动态调整的双激光扫描头ＳＬＡＭ方法

万乐民, 张云生, 余　天

测绘工程. 2023, 32(1): 42.

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针对单个激光扫描头进行ＳＬＡＭ重建点云覆盖度较低的问题，提出一种融合双扫描头的ＳＬＡＭ方法。该方法首先使用水平扫描头进行一次ＳＬＡＭ过程，获取位姿轨迹数据和点云地图。再使用双扫描头间标定的外参数和水平点云帧的位姿轨迹数据，将竖直扫描头的点云帧位姿初步变换到水平点云坐标系下，通过提出的竖直点云－子图ＩＣＰ（Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ　ｃｌｏｓｅｓｔ　ｐｏｉｎｔ）配准，动态优化转换参数，获取精确的转换参数实现两个方向点云数据的高精度融合。选择两栋室外建筑物进行试验，利用点云重建结果平面拟合均方根误差进行定量精度评定，结果表明，相比于传统单个水平激光扫描头建图方式，本方法重建的点云具有更加丰富的建筑物立面信息；相比于直接使用标定参数融合的方法，利用竖直点云－水平点云子图优化配准的方式优化，精度提高２４％以上。

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基于随机森林算法与供需关系的养老设施选址研究

刘　新１, ２, 王新建１, 吴　政３, 戴昭鑫３, 孙　哲１

测绘工程. 2023, 32(1): 49.

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针对当前老龄化社会所带来的养老设施供给不足与供给不均衡问题，以滨城区为研究区，以精细化人口数据、养老设施数据为基础，分析格网单元的老龄化程度和养老服务压力，以ＰＯＩ数据与随机森林算法分别对主城区和乡镇区域构建选址模型，并进行空间选址预测；顾及老龄化程度和养老服务压力对选址结果进行等级划分。结果表明，主城区选址模型的正确率为８９．８３％，乡镇的选址模型正确率为９０．７２％；主导主城区和乡镇选址的指标不同，老年人口是影响主城区选址的主要因素，基础设施是影响乡镇选址的主要因素。在初步预测结果的基础上，将选址结果划分为一级需求适宜区、二级需求适宜区，为养老服务设施选址决策提供科学依据。

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ＥＭＤ－ＩＶＭＤ方法在验潮站水位序列降噪中的应用

郇常敏１, 周世健２, 鲁铁定１, 贺小星３, 徐华卿１

测绘工程. 2023, 32(1): 56.

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针对验潮站水位变化序列非线性、非平稳特点，采用一种基于优化参数的变分模态分解和经验模态分解相结合的降噪方法。该方法先经过ＥＭＤ分解原始信号后，得到低频和高频信号两个部分，再采用ＩＶＭＤ方法处理高频噪声部分，最后将两部分有效低频信号重构作为最终降噪信号。采用１组模拟数据和４个验潮站实测水位序列数据进行实验，并采用信噪比和均方根误差评价降噪效果，结果表明，ＥＭＤ－ＩＶＭＤ方法明显优于ＥＥＭＤ和传统的ＥＭＤ方法，该方法在信噪比精度指标上分别提升１．６７％和１．５２％，在均方根误差精度指标上分别提升９．５９％和１３．５１％，验证该方法的有效性和可靠性。

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智能无人船单波束测深系统在水下地形测量中的应用

肖　杰

测绘工程. 2023, 32(1): 63.

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阐述智能无人船搭载单波束测深系统在河湖库区水下地形测量中的应用，根据无人船单波束测深原理及水下地形测量技术流程，从测深水域范围确定、测线布设、测深数据处理与分析、水深数据精度检核、水下ＤＥＭ生成等各个关键技术环节进行研究与分析。以山西省某水库为例，以较完善反映水底地形地貌的前提下，兼顾测量效率和成本，确定最佳技术路线和方案，为从事水下测量作业的工作者提供参考。

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训用一体的实践课程项目化弹性教学模式———以遥感影像三维重建专项训练课程为例

施群山１, 梁　静２, 周　杨１, 蓝朝桢１, 吕　亮１

测绘工程. 2023, 32(1): 71.

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为了使课程更加贴近生产需要，学生掌握的操作技能更快形成生产力，在分析遥感影像三维重建专项训练课程的特点、教学现状和存在主要问题的基础上，提出训用一体的项目化弹性教学模式，将教学过程纳入到一线作业单位的生产环节中，以作业单位下达的任务为牵引，对教学内容进行项目化、弹性化设计，并将实践成果提交到作业单位进行评价和考核，同时供作业单位任务使用，形成生产闭环。教学实践表明，该教学模式可以有效提升学生参与积极性，促进学生实践成果质量的提升，具有良好的教学效果。

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“合成孔径雷达干涉测量”课程思政建设与实践

范洪冬, 郝　明, 张宏贞, 邓喀中

测绘工程. 2023, 32(1): 76.

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针对当前面向工科研究生专业课程的思政教育研究偏少，缺乏课程思政建设方法及案例的问题，文中结合测绘类研究生所学习的“合成孔径雷达干涉测量”课程，发掘了该课程教学内容与思政要素的融合点，构建了“科研引导－隐性融合－创新拓展”课程思政“三步”实践教学法。以“资源开发地表形变监测与环境保护意识”为例，结合课程组的科研经历及研究成果，探讨了该课程思政教学实践过程。结果表明，该方法容易理解、操作方便，能够将思政元素与课程内容有机结合，可为工科类研究生课程思政教学提供参考。

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2023年, 第32卷, 第1期　刊出日期：2023-01-25

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