2024年, 第33卷, 第5期　刊出日期：2024-09-15

  

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  实景三维曲面形态建筑风场可视化分析

  田　沁１, ２, 刘亚文３, 何　逸４, 张宏亮５, 赵福云５

  测绘工程. 2024, 33(5): 1.

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  结合参数化建模、数字建造、计算机流体动力学模拟和风洞实验建立实景三维建筑风场可视化分析方法，通过实验验证分析，对比研究不同曲面形态建筑的风场。研究显示，所建立的方法可对建筑风场的相关特性进行高效地可视化和量化分析；曲面形态建筑周围的通风效果较优，相对长方体形态建筑风速较高；曲面形态建筑的凸面朝向迎风面时，建筑对气流的阻碍作用小于凹面处于迎风面时的情形，将凸面朝向迎风面有助于促进建筑周围环境的通风。该研究方法提供高效准确的建筑物风场分析路径，可作为实景三维平台在建筑设计与工程应用的分析手段，为城市的可持续策略、微气候研究和精细化治理提供有价值的信息。
  
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  基于改进ＳＳＤ的城市地下排水管道缺陷识别算法

  王治国１, ２, ３, 曹　爽１, ２, ３, 管海燕１, ２, ３, 周　弈４

  测绘工程. 2024, 33(5): 7.

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  城市地下排水管道的维护是保证排水管道使用功能的基础工作，对城市地下排水管道进行缺陷检查则是进行维护工作的必要前提。为了提高城市地下排水管道缺陷识别效率，实现管道缺陷识别智能化，提出一种基于改进ＳＳＤ的城市地下排水管道缺陷识别算法。针对传统ＳＳＤ算法特征提取不足的问题，设计了一种注意力机制模块，以提高城市地下排水管道缺陷特征提取能力；针对传统ＳＳＤ算法感受野不足的问题，引入感受野扩增模块并调整其参数和结构，以捕获不同尺度的感受野；最后在自建城市地下排水管道缺陷数据集上进行实验。结果表明，该方法较传统ＳＳＤ算法在城市地下排水管道缺陷识别上的平均准确率提高约７．８９％，因此本方法对于城市地下排水管道缺陷识别有一定应用价值。
  
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  实景三维曲面形态建筑风场可视化分析

  田　沁１, ２, 刘亚文３, 何　逸４, 张宏亮５, 赵福云５

  测绘工程. 2024, 33(5): 14.

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  结合参数化建模、数字建造、计算机流体动力学模拟和风洞实验建立实景三维建筑风场可视化分析方法，通过实验验证分析，对比研究不同曲面形态建筑的风场。研究显示，所建立的方法可对建筑风场的相关特性进行高效地可视化和量化分析；曲面形态建筑周围的通风效果较优，相对长方体形态建筑风速较高；曲面形态建筑的凸面朝向迎风面时，建筑对气流的阻碍作用小于凹面处于迎风面时的情形，将凸面朝向迎风面有助于促进建筑周围环境的通风。该研究方法提供高效准确的建筑物风场分析路径，可作为实景三维平台在建筑设计与工程应用的分析手段，为城市的可持续策略、微气候研究和精细化治理提供有价值的信息。
  
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  全空间信息系统中的时空参考构建与实现

  杜　莹, 武玉国

  测绘工程. 2024, 33(5): 21.

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  全空间信息系统由周成虎院士首倡，将地理信息系统的研究范畴从地球空间拓展到宇宙空间，从室外空间拓展到室内空间，从宏观空间拓展到微观空间，从小数据到大数据，构建无所不在的空间信息系统世界。在这样一个全空间信息系统中，传统ＧＩＳ基于地球空间的空间参考系统已无法满足时间与空间表达的需要，更无法满足对时空对象进行全生命周期管理的需求。因此，文中重点研究全空间信息系统中的时空参考问题并进行实践验证。首先探讨对物质与时空的认识问题及全空间信息系统对时空的定义，论述全空间信息系统时空参考的相关问题，总结常见的时间与空间系统及其相互关系；在此基础上，建立全空间信息系统的空间转换框架，扩展ＷＫＴ对空间参考系统的描述，使之支持星球的定义和天球坐标系统、轨道坐标系统等坐标系统；设计九自由度空间参考树及空间参考和
  空间参考转换接口，实现对象的全生命周期管理。解决全空间信息系统从宏观世界到微观世界，从静态到动态，从物理时空到逻辑时空的全时空连续建模与仿真，满足全空间信息系统的建模要求，具有良好的可扩展性和实现效率。
  
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  基于生成对抗网络的电力设施遥感图像超分辨重建方法

  周仿荣, 马　仪, 王国芳, 文　刚, 王一帆, 潘　浩, 马御棠

  测绘工程. 2024, 33(5): 29.

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  由于受到遥感成像设备性能限制，以及成像过程中大气扰动和噪声干扰等因素影响，导致电力设施遥感图像质量及分辨率下降，针对该问题提出一种基于生成对抗网络的遥感图像高分辨重建模型，在生成器中加入金字塔拆分注意力模块与稠密残差块，提高遥感图像特征提取的准确性、模型泛化性和鲁棒性。采用双尺度判别器设计，综合图像的全局特征和局部特征，增强图像在细节方面的学习能力。优化模型训练损失函数，结合内容损失、感知损失与对抗损失，增加网络训练的稳定性，加快收敛速度。实验结果表明，本方法在重建效果、信噪比与结构相似度等量化指标方面与常见图像处理及深度学习方法相比均有一定提高，为遥感图像超分辨重建及增强方法研究与应用提供参考。
  
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  融合全景ＳＬＡＭ 与目标识别的无人机自主飞行技术

  张　毅１, 王　潇１, 宋伟伟２, 杨见兵３

  测绘工程. 2024, 33(5): 36.

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  无人机自主飞行可以使无人机更好地应对复杂的环境和任务，降低操作成本和飞行风险，对环境做出及时响应，实现更高效、安全、广泛的应用，在民用和军事领域都能发挥重要作用，为多个领域赋能。全景相机具有３６０°的全方位视角，获取的环境信息更加完善，相较于单目相机更有优势。为了实现无人机的自主飞行，基于全景相机进行同时定位与建图，利用ＳＰＨＯＲＢ算子进行特征提取和匹配，从而获取无人机的位姿数据的同时对周围环境建图，获取环境信息。利用ＹＯＬＯｖ５算法进行目标识别，获取目标地物在相机坐标系中位置，为无人机自主靠近／远离目标提供信息基础，使无人机具备更加强大的环境感知能力，有利于无人机避障飞行，更好地规划飞行路径，实现自主飞行。
  
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  顾及系统误差影响的智能手机ＧＮＳＳ观测值质量分析

  孙俊锋１, ２, 穆宏波１, 于先文１, 廖　鹏１, 吴焱泽１

  测绘工程. 2024, 33(5): 43.

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  针对现有智能手机观测值质量分析大多直接从原始观测值出发，未能顾及系统误差影响的问题，文中提出质量分析方法利用星间与历元间差分消除部分系统误差，再分别对智能手机伪距与载波进行质量分析。通过分析经预处理后的观测值以及原始观测值综合分析手机观测值质量。实验结果表明，智能手机在不同ＧＮＳＳ系统伪距质量不同，伪距标准差最大为２．１１５ｍ；手机载波质量较高，不同系统载波质量差异较小，其中载波标准差最大为０．１９６　２ｍ；ＢＤＳ的伪距质量优于其他系统，ＧＰＳ载波质量优于ＢＤＳ与Ｇａｌｉｌｅｏ。
  
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  面向实景三维的“一码多态”数据管理与应用

  周思凡１, ２, 王履华１, ２, 沈　健２, 闻晓钟３, 朱　烨２

  测绘工程. 2024, 33(5): 50.

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  针对实景三维建设背景下地理实体时空语义表达的复杂性与规范性问题，从多维度分析地理实体表达内涵，设计兼顾地理实体状态、形态、时态的“一码多态”数据模型。结合实景三维数据的多源异构特点，形成以地理实体唯一标识码为纽带的数据存储、管理和更新路径，构建“一码多态”数据应用体系，有效支撑地理实体查询展示、组装共享以及语义关联，能够促进实景三维推动自然资源多领域智慧化升级，为新时期“以地理实体为视角和对象”的新型基础测绘转变提供方法参考。
  
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  基于抗差估计的ＣＰⅢ平面控制网粗差分步探测

  史良正, 李建章, 周瑞文

  测绘工程. 2024, 33(5): 57.

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  针对ＣＰⅢ平面控制网数据处理中粗差探测和严密定权相互影响的问题，提出基于抗差估计的ＣＰⅢ平面控制网粗差分步探测法。将方向观测值和距离观测值分别构网，形成单一类型观测值控制网，再依次针对测边网、方向网采用抗差估计进行粗差探测。实验表明，与传统闭合差检验法相比，基于抗差估计的粗差分步探测法可使ＣＰⅢ点位中误差提高０．１５ｍｍ，相邻点位中误差提高０．２５ｍｍ，避免了粗差观测值对严密定权的影响，具有更好的粗差探测能力。
  
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  基于时序ＩｎＳＡＲ的沿江地面形变监测与精度分析

  陈媛媛１, ２, 彭舒琪１, 赵　钢２, 王茂枚２, 马文萱１, 方　伟１

  测绘工程. 2024, 33(5): 62.

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  针对长江两岸部分城市区域出现的地面沉降问题，提取２０１８年１月至２０２３年４月覆盖长江沿线南京－马鞍山段部分区域的６０余景Ｓｅｎｔｉｎｅｌ－１ＡＳＡＲ影像，结合高精度ＰＳ特征点和ＳＢＡＳ－ＩｎＳＡＲ技术，监测该区域的地表形变情况。融入ＰＳ点的ＳＢＡＳ－ＩｎＳＡＲ技术与常规ＳＢＡＳ－ＩｎＳＡＲ技术结果均与水准测量结果高度一致，前者一致性和精度更高，相关决定系数高达０．９１。实验发现该区域有３个典型沉降漏斗，分布在南京浦口区长江沿岸、建邺区东北部与秦淮区西北部交界处以及江宁区与安徽马鞍山市交界处，该区域沉降的主要原因地层岩性及新构造运动、工程活动、地下水位变化等。文中研究结果表明，融入ＰＳ点的ＳＢＡＳ－ＩｎＳＡＲ技术既可以获取高精度的地面形变结果，又可以为相关部门进行灾害风险管理和城市规划提供一定的技术支持。
  
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  海上风电平台的ＢＤＳ／ＧＮＳＳ形变监测分析

  刁　瑾１, 范士杰１, 臧建飞１, 高兴国２, 李乐乐２

  测绘工程. 2024, 33(5): 69.

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  监测海上风电平台的形变对于确保其安全运营具有重要意义。利用海上风电平台采集的ＢＤＳ／ＧＮＳＳ观测数据，分别采用相对定位和精密单点定位（ＰＰＰ）方法，对ＢＤＳ２／３、ＧＰＳ和ＢＤＳ２／３＋ＧＰＳ等３种方案用于海上风电平台形变监测的精度进行了分析。结果表明，基于ＢＤＳ２／３＋ＧＰＳ双系统的相对定位结果在Ｎ、Ｅ、Ｕ　３个坐标方向上的标准差均优于２ｍｍ，相较于ＢＤＳ２／３和ＧＰＳ单系统精度有所提高，水平方向精度平均提升约７％，高程方向精度提升更为明显，达到约２８％；基于ＢＤＳ２／３＋ＧＰＳ双系统的ＰＰＰ结果在水平方向上的标准差优于２ｍｍ，与相对定位结果精度相当，但在高程方向上的标准差达到８ｍｍ左右。
  
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  ＷＪＷ 法构建“测量平差基础”过程性考核指标库

  胡　川, 任大钦, 曹智翔, 潘国兵, 李华蓉, 张　帅

  测绘工程. 2024, 33(5): 72.

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  过程性考核指标是课程全过程考核的核心要素，是组成考核指标库的基本要素。针对“测量平差基础”课程提出基于“文献分析法－经验方法－问卷调查法”的过程性考核指标库构建法。首先通过文献分析法对收集的文献进行分析，析出文献中全部考核指标。然后根据经验法筛选出与“测量平差基础”课程相关性高的过程性考核指标，并根据指标相似度对指标进行模块化分类。最后采用问卷调查法对各模块内的指标进行重要性调查，并按重要性进行排序，形成“测量平差基础”课程过程性考核指标库。该指标库既能直接为“测量平差基础”课程过程性考核提供可用指标，也能为创建全过程考核指标体系提供数据支撑，还能为同类课程的考核改革提供参考。