当期目录

2022年 第51卷 第6期    刊出日期：2022-06-20

上一期    下一期

序

序

杨元喜

2022, 51(6):  0-0. 

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (309KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

院士论坛

新一代智能测绘遥感科学试验卫星珞珈三号01星

李德仁, 王密, 杨芳

2022, 51(6):  789-796.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220184

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (6810KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

光学测绘遥感卫星的性能不断提升,种类日益丰富,已经成为获取全球精准测绘遥感信息的重要支撑。当前光学测绘遥感卫星已具备亚米级的空间分辨能力,但测绘遥感信息服务存在严重的滞后问题,亟须发展智能测绘遥感卫星,向实时智能服务转型升级。本文首先基于光学测绘遥感卫星3种成像体制及其实现方式和应用特点,分析智能测绘遥感卫星的适用体制,进一步面向实时化、智能化和大众化的应用需求,提出通导遥(通信、导航、遥感)一体化智能遥感卫星的设计构想,重点分析智能遥感卫星的服务方式及一体化功能组成;然后,阐述新一代智能测绘遥感科学试验卫星珞珈三号01星的性能与特点;最后,对智能测绘遥感卫星的发展和使命进行总结与展望。珞珈三号01星集遥感与通信功能于一体,探索了从数据获取到应用终端的测绘遥感信息高效智能服务模式,为遥感数据基于天地互联网的在轨处理与实时传输提供了真实的服务验证平台,对我国空间信息网络的建设具有重大意义。

第二大地边值问题引论

魏子卿

2022, 51(6):  797-803.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220067

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1254KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

在空间大地测量时代,GNSS可以测定地面点的大地高,使重力扰动变成了直接观测量,以重力扰动为边界条件的第二边值问题在大地测量中得以实用化。它的解与GNSS组合正在成为一种颇有应用前景的海拔高测量方法。本文原理性地讨论了有两种不同边界面的球近似第二大地边值问题。第一种以地形面为边界面,给出了高程异常与地面垂线偏差的解析延拓解;第二种以参考椭球面为边界面,将其外部地形质量按照Helmert第二压缩法移至参考椭球面,然后将Hotine函数与从地球表面延拓至边界面的Helmert重力扰动进行卷积,并顾及地形间接影响,最后得到大地水准面高、椭球面垂线偏差、高程异常与地面垂线偏差的Helmert解。在讨论部分,进行了第二与第三大地边值问题的比较,提出了现有重力点高程从正高或正常高到大地高的改化方法,并展望了它的应用前景。

我国卫星摄影测量发展及其进步

王任享, 王建荣

2022, 51(6):  804-810.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220043

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1509KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

卫星摄影测量是一种高效的地理空间信息数据获取手段,在全球的基础测绘中发挥着重要作用。本文回顾了笔者亲历的我国卫星摄影测量发展的两个阶段,重点对线阵推扫影像进行空中三角测量平差的理论进行了介绍,并以天绘一号工程实践为依据,表明了我国自主的理论创新,线阵立体影像单航线平差无控定位精度也能够达到框幅相机静态摄影影像理论水平。

PNT智能与智能PNT

刘经南, 罗亚荣, 郭迟, 高柯夫

2022, 51(6):  811-828.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220152

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (4691KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

定位(positioning)、导航(navigation)、授时(timing),简称PNT,是人类在长期感知、认知宇宙与人类生存的关系后,产生的与经济、社会活动密切相关的时空位置概念。PNT也是地球上的物质、能量和信息经过亿万年进化出的感知、认知与时空位置相关的智能,称为PNT智能或时空智能。而智能是生命体为适应环境生存,通过一代代继承、演进而进化出来的趋利避害行为能力的总和,可称为自然智能。本文分析了依托于生命体物质基础的自然智能特性,在此基础上探讨了生命体PNT智能的特点;概述了人类研究生命体PNT智能的最新成果、趋势和启示。其中,交互智能和PNT智能等在生命体由低级向高级的进化过程中,特别是在智人进化并形成人类文明的过程中,起到了关键性的推动作用。随着自然智能、PNT智能、人工智能研究的深入推进和交叉融合,PNT技术发展也进入智能PNT阶段。本文着重阐述了智能PNT的概念、内涵和发展趋势,从PNT应用和时空信息基础设施建设两方面,探讨了其智能化热点方向的最新进展和影响。在此基础上,也提出了一些智能PNT发展的思考和展望。

大变化时代的地图学

王家耀, 武芳, 闫浩文

2022, 51(6):  829-842.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20210661

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1445KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

当前,地图学同其他科学(如地理学)一样处在一个大变革时代。在地图学不断进步的同时,也出现了各种各样的“思潮”或“观点”,地图学是否被边缘化了？地图学应该向何处去？这是测绘地理信息学界和业界都十分关心的问题。本文首先简要梳理了地图学发展的历史进程,回顾了地图学史上的三次崛起,不忘过去才能继往开来,回顾地图学的历史是为了让地图学更好地走向未来;其次,从地图学学科体系、地图设计的新理念新思维和新方法、智能地图制图综合及多尺度级联更新、地图的社会影响力、地图学发展的不竭动力等方面,分析了当代地图学的发展成就;然后,强调了地图哲学思维对地图学创新发展的引领作用,侧重分析了人工智能推动地图学发展、时空大数据可视化及可视化设计的研究重点等;最后,分析认为,地图学必将沿着高度分化和高度综合的整体化方向快速发展,地图学再度崛起是时代之大势。

工业摄影测量技术发展与应用

张祖勋, 郑顺义, 王晓南

2022, 51(6):  843-853.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220064

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (14135KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

在制造业朝着自动化、柔性化、智能化发展的潮流中,传统的工业测量技术难以同时胜任高精度、高效率、高便捷性的要求,本文提出以工业摄影测量技术为基础的测量系统,其具有实时性、便捷性、自动化和智能化的特点,获取的高质量的三维数据,可用于逆向工程、质量检测、辅助智能制造等典型工业应用场景。同时介绍了该测量系统的技术路线,从硬件设计、算法优化等方面提出了见解。

集成型与智能型测绘卫星工程发展及其关键技术

杨元喜, 任夏, 王建荣

2022, 51(6):  854-861.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220048

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1332KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

航天对地观测已经成为全球对地观测的主要手段。本文简单梳理了国际上现有大地测量类对地观测卫星的概况,侧重分析了我国地形测量类对地观测卫星的贡献和存在的问题,未来对地观测卫星的发展趋势,载荷集成型综合测绘卫星发展的可能性及其面临的主要技术瓶颈。总体认为集成型测绘卫星尽管单星观测效率高,但是整体观测效益不高;分析了微小卫星密集组网型对地观测的可能性及其相应的关键技术,包括载荷模块化设计、卫星小型化设计、卫星最佳组网技术、数据传输技术、卫星在轨弹性调配技术和星上数据快速处理技术等;对未来智能卫星对地观测进行了展望,提出了相应的关键技术,包括星上观测智能识别技术、星间智能传输与星地智能传输技术、星上和地面智能数据处理技术等。此外,卫星的智能避障、运载火箭落点的智能跟踪和智能控制也是航天对地观测需要考虑的发展方向。

新型SAR对地环境观测

郭华东, 吴文瑾, 张珂, 李新武

2022, 51(6):  862-872.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220098

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1361KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

合成孔径雷达(SAR)系统在对地观测中具有全天时全天候的独特优势。近十几年来,多模式、多角度、多维度、大幅宽、高分辨率、多基协同等SAR技术的问世,代表着新型SAR观测时代的到来。为对这一SAR发展阶段的特点和能力进行分析,本文首先介绍了新型SAR系统观测能力的发展,包括如何获取大范围、多时相、多层次SAR综合对地观测数据及实现月基SAR等观测技术;然后,总结了杂交介质建模、时频分解、深度学习、压缩感知等新型信息提取方法在SAR领域发挥的作用;最后,介绍了新型SAR在城市管理、植被调查、极地与海洋测绘以及灾害监测等领域的研究进展,旨在推动SAR观测技术在测绘领域更广泛而深入的应用。

影像解译中的深度学习可解释性分析方法

龚健雅, 宦麟茜, 郑先伟

2022, 51(6):  873-884.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220106

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (13779KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

深度学习的迅速发展极大地推进了多种图像解译任务的精度提升,然而深度学习网络模型的“黑箱”性质让使用者难以理解其决策机理,这不仅不利于模型结构优化和安全增强等,还会极大地增加训练调参成本。对此,本文围绕影像智能解译任务,对深度学习可解释性国内外研究进展进行了综合评述与对比分析。首先,将当前可解释性分析方法分为激活值最大化分析法、代理模型分析方法、归因分析法、扰动分析法、类激活图分析法及样例分析法等6类方法,并对方法的原理、侧重点及优缺点进行了回顾。其次,对8种衡量各类分析方法所提供解释的可靠性的评估指标进行了回顾,并梳理了当前公开可用的可解释性开源算法库。在当前开源算法库的基础上,以遥感影像智能解译任务中的可解释性分析为例,验证了当前深度学习可解释性方法对遥感影像的适用性;试验结果表明当前可解释性方法在遥感解译中还存在一定的局限性。最后,总结了现有基于自然影像的可解释性算法在遥感影像解译分析中存在的问题,并展望了设计面向遥感影像特性的可解释性分析方法的发展前景,旨在为相关研究者提供参考,推动面向遥感影像解译的可解释性方法研究,从而为深度学习技术在遥感影像解译任务中的应用提供可靠的理论支持与算法设计指导。

大地测量学与导航

多源遥感地质灾害早期识别技术进展与发展趋势

张勤, 赵超英, 陈雪蓉

2022, 51(6):  885-896.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220132

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (13272KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

随着全球气候变化、矿产资源开采和大型人类工程活动的不断加剧,冰崩、塌陷、滑坡、地面沉降和地裂缝等多类型地质灾害呈现高频性和链生性的趋势,灾害后果更加严重。大范围高效率地质灾害的早期识别是防灾减灾的重要前提,也是工程安全的技术保障。本文首先介绍了多类型地质灾害的特点和常规识别方法;然后,重点介绍了光学遥感、微波遥感、机载LiDAR及多源遥感数据融合技术在不同类型地质灾害识别中的技术特点和典型应用,并对当前地质灾害早期识别存在问题和下一步发展趋势进行了总结与展望。

月球形状及其重力场

李斐, 郑翀, 叶茂, 郝卫峰, 邓青云, 张文松, 郑英君, 鄢建国, Jean-Pierre Barriot

2022, 51(6):  897-908.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220139

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (6479KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

本文首先从测绘科学与技术在月球探测中的应用角度,对月球形状及重力场的研究进展、获取方法及代表性成果进行了综述;进而针对现有的月球DEM及重力场模型中存在的主要问题进行分析,并提出了解决方案;最后结合各国的探月计划和我国正在实施的“嫦娥”四期工程,对月球形状和重力场研究面临的机遇和挑战进行了展望。

可见光通信室内定位技术进展与应用

李广云, 孙森震, 王力, 冯其强

2022, 51(6):  909-922.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220007

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (3721KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

可见光通信定位(VLP)技术具有低成本、高精度、无电磁干扰、部署便捷、兼顾通信定位和照明的优点,在室内定位领域展现出良好的应用前景。本文首先分别总结了基于可见光通信的成像和非成像室内定位方法,分析和讨论了两种方法的关键技术、研究进展及应用情况;然后,提出了一种基于自相关序列的VLP光源匹配识别方法,并介绍了一种基于普通成像传感器和矩形平板光源的定位系统构建方法;最后,对室内VLP技术的研究发展方向进行了展望。

海洋卫星测高及其反演全球海洋重力场和海底地形模型研究进展

孙中苗, 管斌, 翟振和, 欧阳明达

2022, 51(6):  923-934.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220069

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1316KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

海洋卫星测高在全球和区域大地水准面建模、全球海洋重力场反演、海底地形探测、海平面变化监测、构造板块运动研究等大地测量领域至关重要。本文概述了海洋微波测高卫星的简要发展历程,重点梳理了卫星测高在全球海洋重力场和全球海底地形建模方面取得的丰硕成果,对比分析了主流的海洋重力场和海底地形模型;介绍了合成孔径雷达高度计、Ka频段雷达高度计、合成孔径雷达干涉仪3种先进微波测高技术,并分析了其各自的优缺点,表明它们将在未来若干年呈并驱发展趋势;较为系统地阐述了海洋卫星测高的另一新型技术,即GNSS反射信号测量技术的研究动态,给出了GNSS-R(GNSS reflectometry)类(试验)卫星的发展脉络和发展前景。卫星测高的发展趋势之一是多颗测高卫星的组网观测,本文概括了曾经提出的和拟议中的若干组网测高计划,扼要介绍了由我国提出并正在实施的双星跟飞测高模式;最后指出了卫星测高发展的几个主要关注点,包括双星跟飞测高和SWOT(surface water ocean topography)任务的2维海面高(差)测量、卫星测高反演海底地形与高级地形激光高度计观测数据及遥感卫星图像的结合、星载GNSS-R厘米级海面高的载波相位测量、人工智能技术在卫星测高中的潜在应用等。

GNSS对流层水汽监测研究进展与展望

姚宜斌, 赵庆志

2022, 51(6):  935-952.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220039

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1532KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

对流层是近地空间环境中与人类活动联系最为密切的大气层,而水汽是低层大气圈中最重要的组成部分之一。尽管水汽在对流层中所占比例较小,但在一系列天气和多种气候变化中都扮演着重要角色。随着全球导航卫星系统(GNSS)的快速发展,GNSS对流层水汽监测成为重要的研究和应用方向。本文系统介绍了GNSS多维水汽监测及其在相关方面应用的研究现状和进展。GNSS水汽监测研究方面,当前主要集中在二维大气可降水量监测和三维湿折射率/水汽密度廓线反演两部分;GNSS水汽应用研究方面,当前主要包括定位、短临降雨及旱涝监测、数值同化预报等。

摄影测量学与遥感

基于光学遥感卫星影像的南极冰流速产品和方法研究综述

李荣兴, 李国君, 冯甜甜, 沈强, 乔刚, 叶真, 夏梦莲

2022, 51(6):  953-963.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220168

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (4165KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

冰流速是反映在全球气候变化条件下南极冰盖变化及其稳定性最直接和最基本的指标之一,也是精确估算南极冰盖对全球海平面上升贡献的关键数据之一。光学遥感影像因其空间覆盖广、时间和空间分辨率高等优势,是南极冰流速大规模提取的重要数据源。本文首先对现有利用光学遥感影像进行南极冰流速提取的方法进行了综述,介绍了相关的软件和工具。然后,总结了20世纪60年代以来基于光学遥感影像生成的南极冰流速产品,并对南极典型区域的冰流速产品在物质平衡估算、冰架长时序变化监测等方面的应用进行了分析。最后,总结了光学遥感影像用于南极冰流速提取的优势及未来的发展趋势。

星载激光测高技术进展

单杰, 田祥希, 李爽, 李韧菲

2022, 51(6):  964-982.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220174

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1948KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

星载激光(雷达)测高技术已经逐步成为全方位全球观测的技术手段之一,其高测量精度、全天时测量能力、高效三维测量的特点在许多科学领域都具有独特的优势。本文讨论当前两类星载激光测高技术的工作原理、数据处理方法,并探讨了星载激光测高数据在对地观测和深空观测科学研究中的代表性应用;最后展望了未来星载激光测高技术的发展趋势。期望本文对从事星载激光测高研究、开发和应用的同行们有所裨益。

极化干涉SAR地表覆盖层“穿透测绘”技术进展

朱建军, 付海强, 汪长城

2022, 51(6):  983-995.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220154

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (3573KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

传统光学遥感主要采集地表覆盖层表面几何信息及部分物理信息,难以对其厚度及内部结构属性信息进行全方位监测。极化干涉合成孔径雷达(PolInSAR)具备穿透地表覆盖层并记录内部结构与物理属性的能力,为解决上述问题带来了契机。因此,如何对地表覆盖层进行“穿透测绘”,全面采集地表覆盖层空间几何、内部结构属性及其动态变化过程已成为研究热点。本文首先尝试定义“穿透测绘”的基本内涵;然后,梳理了基于PolInSAR技术的穿透测绘在植被、冰雪、沙漠等自然地表覆盖层的应用进展;最后,分析总结了PolInSAR穿透测绘面临的挑战。

优视摄影测量方法及精度分析

李清泉, 黄惠, 姜三, 胡庆武, 于文率

2022, 51(6):  996-1007.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20210685

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (27861KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

无人机最优路径规划和精准数据采集是复杂城市场景三维重建的关键问题。优视摄影测量利用被摄对象的概略模型,结合密集采样的初始视点生成和采样点可重建性约束的视点优化技术,实现最小数据采集代价下的精确三维模型重建。本文首先研究了优视摄影测量的基本原理;然后利用优视摄影测量技术进行真实场景的无人机影像采集,并结合激光扫描点云进行空三精度分析和Mesh模型质量验证。试验结果表明,优视摄影测量显著提高了Mesh模型的重建质量;对于倾斜摄影难以观测的部分建筑物立面区域,精度提升达到3~5倍;与倾斜摄影相比,优视摄影测量能建立稳健影像连接,实现较高的绝对定位精度。

面向星群的遥感影像智能服务关键问题

王密, 仵倩玉

2022, 51(6):  1008-1016.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220186

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (5316KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

全天时、全天候和全球的遥感信息实时智能服务是对地观测系统建设的目标。近几年来,随着我国高分专项和商业卫星的发展,在轨卫星数量急剧增加,对地观测能力得到极大增强,使得传统的单星和星座卫星系统的运控、接收、处理和应用服务模式面临严峻挑战,亟须统筹规划卫星应用各环节资源,充分发挥多星协同优势,构建统一的遥感影像实时智能服务体系和系统。本文针对遥感星群卫星体系特点和对地观测用户需求特征,开展面向星群的遥感影像智能服务关键问题研究。提出了面向任务的全球多尺度语义描述网格,统筹全球动静态的任务语义描述,在此基础上重点分析了面向星群的自主任务管理、精准动态规划和协同智能处理等关键技术问题,形成集任务描述、任务管控、任务规划、在轨处理、终端分发一体化的星群智能服务技术体系。通过充分发挥星群协同的优势,结合在轨处理和人工智能技术来降低各环节时间延迟,提高数据处理精度,从而实现完全自动化和智能化的近实时星群智能服务,为对地观测的全天时、全天候快速高效智能服务奠定基础。

地图学与地理信息

地理信息安全技术研究进展与展望

朱长青, 任娜, 徐鼎捷

2022, 51(6):  1017-1028.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220172

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (1363KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

随着地理信息应用的深入,精度高、涉密广的地理信息安全保护要求与现阶段经济发展对地理信息共享需求的矛盾日益尖锐,如何在安全的前提下促进地理信息最大程度的共享已成为目前迫切需要解决的重要问题,亟须可靠的技术保护地理信息安全。本文综述了近几年来地理信息安全技术的进展,包括将数据转变为密文的加密技术、具有版权保护和溯源追踪作用的数字水印技术、能够控制时间和权限的安全控制技术、可以降低数据精度和删除涉密属性的保密处理技术以及防止篡改和可认证的区块链技术。然后,论述了地理信息安全技术在地理信息安全防护中的应用。最后,展望了地理信息安全技术的未来发展方向和进一步需要解决的关键问题。

自主导航地图的昨天、今天和明天

孟立秋

2022, 51(6):  1029-1039.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220198

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (17443KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

本文以无人驾驶技术的演化背景为出发点,总结自主导航地图,即高精地图的概念、与普通导航地图的区别、内容组成及数据来源。在此基础上,论述了高精制图流程的主要模块,包括先验图层的数据采集和更新、动态图层的实时构建、边缘计算、数据标准化和压缩服务。本文重点介绍了高精制图技术面临的4个研究难题及发展现状:①复杂驾驶环境的自动建模;②边角案例的数据采集;③伦理困境中的导航决策;④无人驾驶技术的安全性能评估。这些难题从不同的侧面挑战着高精地图自主导航能力的极限,需要政府立法机构、相关企业、研究机构和公众在全球范围内协同攻关。并指出,随着无人驾驶技术的不断完善,安全第一的研究重点将逐渐扩展成兼顾安全可信、环保节能和身心愉悦的移动体验,高精地图的结构化数码将衍生出多样化的适合人眼阅读的高清地图。如何充分提高导航数据的成本效益,实时生成高精地图和高清地图,同时为机器和人类提供最优服务,将成为新的研究热点。

从实景三维建模到数字孪生建模

朱庆, 张利国, 丁雨淋, 胡翰, 葛旭明, 刘铭崴, 王玮

2022, 51(6):  1040-1049.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20210640

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (7087KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

从实景三维建模到数字孪生建模是国家数字经济和智慧社会建设与发展的基本需求。本文探讨了实景三维建模和数字孪生建模的关键技术内涵,介绍了数字乡村、未来社区和智能铁路等典型应用场景。广域范围实景三维建模在低成本高效数据采集和智能化自动化三维精细建模与动态更新方面面临挑战,城市级或重大工程级的数字孪生建模在全要素整体性的表征数据与机理模型集成表达方面还存在关键技术瓶颈。测绘技术亟须多学科交叉融合创新,突破天空地有机协同实时动态获取多细节层级实景三维数据、智能化处理多专业多尺度多模态时空数据、不完备数据条件下复杂场景的三维实体化精细建模、表征数据与机理模型结合的全生命周期数字孪生模型动态构建等核心关键技术,形成通用地理空间智能,实现测绘技术的高质量发展和对经济社会发展不可替代的更有力的基础支撑。

地理信息服务网络与协同研究进展

吴华意, 靳凤营, 梁健源, 张显源, 邢华桥, 桂志鹏, 李锐, 向隆刚

2022, 51(6):  1050-1061.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20210338

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (2102KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

互联网与大数据技术的高速发展为地理信息服务的互联共享与广泛应用提供了技术基础。面对资源海量、多源异构的地理信息服务,如何实现服务的有效组织并提供合理高效的服务组合,拓展地理信息服务的应用范围,满足更高层次的应用需求受到研究者的广泛关注。构建地理信息服务网络并通过语义实现服务协同,是一种可能的解决方案。本文分析了当前地理信息服务和地理信息服务网络研究的现状,依据服务网络领域的研究成果,从服务网络的表达和优化、服务协同的构建和优化两个方面探讨了基于网络构建的地理信息服务协同方法的发展潜力,进而提出了地理信息服务网络及协同面临的挑战与研究方向。

从地理规律到地理空间人工智能

刘瑜, 郭浩, 李海峰, 董卫华, 裴韬

2022, 51(6):  1062-1069.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220125

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (3871KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

近年来,人工智能技术快速发展,影响了很多学科的研究范式。对于地理学而言,这种趋势也不例外。从知识发现的角度,地理学研究主要有两个任务,即揭示未知的具体事实和发现一般性的规律机理。在这两个方面,人工智能技术可帮助地理学家发现知识甚至自动提取知识。相对于地球科学其他学科,地理学自动提取知识的任务更为凸显。但是在寻求地理规律的过程中,需要处理一般性和地理异质性之间的权衡,其核心可以表述为人工智能学习过程中的基础问题:泛化及可解释性问题。因此,二者存在内在的逻辑一致性,积极引入人工智能技术有助于强化地理学的学科基础。本文通过实例给出了人工智能用于地理规律发现的一个简单框架,指出了未来地理空间人工智能发展的方向,以及地理信息科学在机制、模型、方法及应用方面潜在的新任务。

大数据环境下道路场景高时空分辨率众包感知方法

唐炉亮, 赵紫龙, 杨雪, 阚子涵, 任畅, 高婕, 李朝奎, 张霞, 李清泉

2022, 51(6):  1070-1090.  doi:10.11947/j.AGCS.2022.20220155

摘要 ( )   HTML ( )   PDF (3665KB) ( )  

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

道路场景作为人类发展演变中最重要、最复杂、最典型的载体之一,是道路基础设施与活动行为共同构成的综合体,链接和构建“人地关系”。道路场景感知从二维抽象简略到三维精细丰富、从静态过去式向动态现在时发展,成为智慧城市、智能交通、无人驾驶的关键技术支撑,是我国新型城镇化战略、交通强国战略的核心技术保障。本文立足于时空交通大数据,提出基于道路场景静态基础设施“形”和动态活动行为“流”的高时空分辨率道路场景感知方法。该方法从静态路网“形”角度,以“点-线-面-体”等要素为研究脉络,构建高精度道路地图众包感知的理论体系;在活动行为“流”感知上,突破传统的点模式分析局限,发展了道路网络空间活动流的时空建模与多尺度分析方法。本文揭示了静态基础设施“形”结构与动态活动行为“流”模式交互作用下的道路场景演化规律,形成以“形”控“流”、借“流”定“形”、“形”“流”叠置的高时空精度道路场景众包感知理论体系,为智慧城市、智能交通的发展提供核心技术与数据支撑。