测绘学报

当期目录

2025年第54卷第12期刊出日期：2026-01-15

上一期

综述

论人工智能时代的测绘学发展

李德仁, 王密, 申文斌, 杜清运, 王硕

2025, 54(12): 2107-2115. doi:10.11947/j.AGCS.2025.20250438

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在人工智能技术飞速发展与时空信息应用需求日益增长的背景下，时空智能学作为融合测绘、导航、遥感、通信与人工智能的新兴学科应运而生。它借助通导遥智能传感器、云计算和人工智能技术，实现对自然与人类活动的智能感知、认知及决策支持，致力于推动可持续发展。测绘学在其中承担核心支撑作用，需构建四维时空基准以保障时空信息的精确性，发展“快准灵”的智能处理技术以应对海量数据挑战，并通过多维动态可视化手段提升时空信息理解效率。“全国一张图”工程是时空智能学理论落地实践的典型范式，依托东方慧眼星座和天地图，推动时空信息在政务、公众、商业领域的统一应用，实现动态更新与智能分析。未来，时空智能学将深化理论体系，完善时空基准构建与数据处理理论，结合人工智能前沿技术，促进全球时空信息共享，为城市治理、环境保护等领域提供更精准的决策支持，助力人类命运共同体建设。

大地测量学与导航

GNSS多基线联合解算的高精度变形监测方法

李博峰, 陈龙, 袁雷童

2025, 54(12): 2116-2128. doi:10.11947/j.AGCS.2025.20250245

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GNSS变形监测应用面临监测场景复杂和监测设备低成本两大趋势。GNSS高精度监测技术依赖高效可靠的模糊度固定，但受部分遮挡、干扰频繁、监测基线长等复杂条件影响，其模糊度解算能力和变形监测服务性能显著下降。本文充分挖掘区域多监测站的时空关联特性，提出一种GNSS多基线联合简便解算的变形监测方法；推导了多基线联合解算模型的解析解，分析了浮点解精度随监测站数量增加的改善效果；设计了复杂遮挡环境的区域监测试验，通过理论和实际指标验证了本文方法的有效性。杭州湾跨海大桥监测试验结果表明，本文方法可有效提升复杂场景下的监测效果，其收敛速度更快、监测距离更长且模型参数轻量化，具有较好的拓展性和应用前景。

GNSS与低轨卫星相对论效应改正方法

耿涛, 李强, 程凌岳, 刘经南

2025, 54(12): 2129-2141. doi:10.11947/j.AGCS.2025.20250226

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全球导航卫星系统的相对论效应误差来源于卫星与用户接收机间的运动状态差异，涉及引力频移和时间膨胀效应。相较于中高轨卫星，低轨导航卫星受地球非球形引力摄动和时间膨胀效应更为显著，已有相对论效应改正方法的适用性需要进一步探讨。本文回顾了相对论效应改正严密公式和目前IGS分析中心与各导航系统使用的两种近似公式（传统公式和改进公式），其中传统公式仅考虑了卫星受到的地球中心引力并针对小偏心率情况进行了简化，改进公式则进一步考虑了地球J₂项引力影响。分析了两种近似公式对GPS、GLONASS、Galileo和BDS-3系统的相对论效应改正精度，并通过仿真与实测数据重点研究了两种近似公式的改正精度与低轨卫星轨道高度、倾角和偏心率等参数之间的关系。结果表明，相对论效应改正传统公式对中圆轨道卫星（E14、E18除外）的周期性改正误差振幅为0.11 ns，改进公式减小至0.05 ns；传统公式对倾斜地球同步轨道卫星的周期性改正误差振幅为0.05 ns，优于改进公式的0.06 ns；两种近似公式对低轨卫星相对论效应的改正精度明显下降，且受轨道参数影响显著，轨道倾角越大、轨道高度越低和偏心率越大时，改正精度越低，近极轨卫星的周期性改正误差振幅可达1 ns。

GLONASS-K与GLONASS-M+卫星姿态建模对卫星钟差估计和精密单点定位的影响

张守建, 曹新运, 葛玉龙, 沈飞

2025, 54(12): 2142-2152. doi:10.11947/j.AGCS.2025.20250091

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卫星姿态的准确建模对精密卫星钟差估计和精密单点定位（PPP）均具有显著影响。本文阐明了卫星姿态与天线相位中心改正、相位缠绕的数学关联，对比分析了GLONASS-K与GLONASS-M+卫星的姿态建模差异，并基于2024年半年的数据评估了3种姿态策略对GLONASS卫星钟差精度和PPP定位性能的影响。研究表明：GLONASS-K卫星姿态异常平均持续5~6 d左右，明显短于GLONASS-M+卫星；现阶段IGS分析中心的GLONASS-K卫星的姿态四元数仍沿用旧模型或名义姿态模型，太阳高度角趋近于0°时，最大偏航角差异分别达到90°和180°；采用名义姿态或者GLONASS-M+姿态计算的GLONASS卫星钟差精度分别降低了29.6%和3.7%，相应的PPP定位精度分别降低了15.4%和3.7%。

BDS-3/Galileo星座多频弱电离层组合单历元RTK定位优化方法

陈健, 王佳辉, 赵兴旺, 刘超, 刘春阳, 余学祥

2025, 54(12): 2153-2167. doi:10.11947/j.AGCS.2025.20250057

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针对中长基线单历元解算易受到电离层延迟影响，造成窄巷模糊度解算可靠性降低的问题，本文系统分析了BDS-3和Galileo具有低总噪声水平和弱电离层延迟的多频相位组合观测值特性，在此基础上提出了一种基于BDS-3/Galileo多频弱电离层组合的单历元RTK定位优化方法，并采用实测数据进行验证。试验结果表明，本文方法采用的多频弱电离层组合，分别为BDS-3（2，2，－3，0）、Galileo（4，0，－2，－1）的四频组合和BDS-3（2，2，－3，0，0）、Galileo（4，－2，0，－1，0）的五频组合。在BDS-3、Galileo及BDS-3/Galileo组合系统中的定位精度均优于传统方法，其中四频和五频的三维定位精度分别平均提高了18.87%、24.84%、41.47%，以及12.97%、25.52%、42.07%，特别在电离层活跃区，BDS-3/Galileo五频弱电离层组合模糊度固定成功率可保持在99.00%以上。在高截止高度角（如30°）时，BDS-3/Galileo的定位可用性仍达到100%。因此，BDS-3/Galileo组合多频观测值有效提高了定位可用性和可靠性。

数据驱动的PPP-RTK多径误差缓解方法及其在变形监测中的应用

李新瑞, 曲轩宇, 张勤, 舒宝, 孟岭恩, 许豪, 张双成, 黄观文, 武翰文, 王利

2025, 54(12): 2168-2181. doi:10.11947/j.AGCS.2025.20250196

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准确提取建模日的多径误差是实现GNSS变形监测多径误差缓解的重要前提。受精密改正产品精度和参数估计误差的影响，PPP-RTK观测值残差中除多径误差外，往往存在缺乏时空重复性的其他非模型化误差，此类误差在频域内与多径误差混叠，难以通过常规基于频域的滤波策略消除，并在后续处理时被误引入多径改正模型。本文提出一种数据驱动的多径误差缓解方法，首先使用多通道奇异谱分析（MSSA）技术将观测值残差分解为一系列重构分量（RCs），每个重构分量代表一个底层时空信号模态，然后利用不同误差分量固有的时空特性来识别并提取出其中的多径误差并建立多径改正模型。此外，本文在残差提取过程中使用能反映测站真实变形的趋势值替代传统的平均位置参数，从而减少动态监测环境中由位置估计误差引起的系统偏差对残差提取结果的干扰。真实滑坡场景下的PPP-RTK试验结果表明，本文方法在E、N、U方向的定位精度分别为0.89、0.99和2.40 cm，较传统基于小波的恒星日滤波（SF）方法分别提高了约8、9和7个百分比。

地铁隧道沉降惯性视觉实时监测法

华远盛, 陈博宇, 刘欣琳, 杨韵, 朱松, 朱家松, 李清泉

2025, 54(12): 2182-2193. doi:10.11947/j.AGCS.2025.20250174

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地铁隧道是城市轨道交通工程的重要组成部分，在运营期间受地质压力、周边施工和长期荷载的影响，可能发生不均匀沉降，阻碍正常使用，甚至导致严重事故。因此，开展面向存在风险隐患的地铁隧道实时沉降监测至关重要。针对传统方法监测频率不足、受环境振动影响大等问题，本文提出了一种基于惯性视觉测量的地铁隧道实时沉降监测方法，通过惯性视觉测量仪采集隧道内测点布设影像，自动提取影像中测点像素坐标，同时结合内置惯性测量单元采集的数据计算测量仪姿态，建立隧道沉降解算模型。本文通过模拟试验验证该方法在测量平台振动的条件下可进行高频率、高精度的位移测量，精度优于1 mm，误差水平相较视觉测量方法可降低89.2%。在地铁隧道沉降监测实际应用中，监测结果表明惯性视觉测量方法在精度和稳定性方面显著优于传统视觉测量方法，并与全站仪监测数据高度一致，具有良好的应用前景。

稳定静态点云簇支持的LiDAR SLAM回环检测方法

高佳鑫, 隋心, 王长强, 徐爱功, 史政旭

2025, 54(12): 2194-2205. doi:10.11947/j.AGCS.2025.20250252

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针对动态、退化、大规模杂乱场景中仅基于点云处理的回环检测方法稳健性差，且现有方法普遍存在平移敏感性弱和计算效率低的问题，本文提出了一种基于稳定静态点云簇词袋的回环检测方法。首先，针对预处理后的点云从环境结构角度评价其退化情况，并设计稳健的点云簇筛选方案获取稳定静态点云簇，以削弱动态目标干扰。然后，为减少回环信息冗余，采用模糊综合评价算法适应性地进行关键帧筛选。最后，基于稳定静态点云簇和关键帧筛选结果，提出一种基于点云簇局部描述子词袋的回环检测算法，利用稳定点云簇间相对空间关系以及属性联系提高词袋信息的平移及旋转敏感性，进而保证回环检测在退化及杂乱场景中的实际性能。试验结果表明，在实测场景中，本文方法能够稳健检测正确回环关系，且非回环帧误检率仅为5.56%，处理单帧关键帧耗时为0.052 8 s；相较于BoW3D、ISC、SGLC 3个同类对比方法，回环帧正确检测率平均提高了75.73%，非回环帧误检率平均降低了81.93%，且处理过程具备较强实时性，并展现出更强的稳健性和适用性。

鱼眼图像支持的GNSS随机模型神经网络生成方法

谷宇鹏, 刘万科, 张小红, 胡捷, 胡树杰, 雷维豪, 郑凯

2025, 54(12): 2206-2218. doi:10.11947/j.AGCS.2025.20250213

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GNSS能够提供高精度位置服务，然而在城市复杂场景下，受多径效应与非视距信号（NLOS）影响，GNSS观测质量与先验随机模型不匹配，会导致定位性能明显降低。基于鱼眼相机的方法能够利用天空视图信息，降低NLOS观测值的影响，但现有方案大多局限于语义分割层面的应用，未能充分利用图像中的高维环境特征。针对这一问题，本文提出了一种基于神经网络和鱼眼图像的GNSS随机模型生成方法，应用神经网络挖掘图像中反映GNSS观测环境的高维特征，并在交叉注意力层中紧密融合GNSS与图像特征，预测卫星观测值的随机模型。实测结果表明，本文方法能够提取鱼眼图像与GNSS观测环境之间的关联性，准确膨胀异常观测值的方差。并且，在鱼眼图像受误差因素影响的场景下，本文方法能够利用GNSS特征信息的辅助，减小图像误差对预测结果的影响。进一步，将本文方法应用于RTK/IMU组合导航系统，定位精度提升了32.9%，验证了本文方法能够显著减小异常观测值的影响，改善城市复杂场景下系统的定位性能。

摄影测量学与遥感

空间关系增强与异构特征融合相结合的道路信息提取方法

曹云刚, 杨鹏, 龚江波, 朱高, 沈星宇

2025, 54(12): 2219-2232. doi:10.11947/j.AGCS.2025.20250250

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针对高原特殊环境下遥感影像中道路材质与背景混淆、结构细长易断裂等问题，本文提出了一种结合空间关系增强器（spatial relationship enhancer，SRE）和连通性约束损失（connectivity loss，Cnt_Loss）的改进道路提取模型SRENet。核心贡献包括：①设计空间关系增强器，通过关键点图卷积显式建模道路拓扑结构，显著提升弯曲与遮挡区域的连通性检测能力；②构建双分支架构并设计异构特征融合模块，实现语义特征与空间细节的互补增强，增强对材质与环境类似的低对比度道路的提取能力；③提出连通性约束损失函数，通过几何驱动优化抑制狭窄断裂区域的误分割。本文方法以双分支深度神经网络为基础，通过异构特征融合模块实现多尺度特征互补，并结合连通性约束损失函数Cnt_Loss对道路几何特征进行优化。研究表明：SRENet在JL1与DGRD数据集上的IoU分别达到0.700 2和0.660 4，较现有模型分别提升了0.011 6和0.025 2；在道路连接性优化方面表现突出，显著减少了在弯曲路段与行道树遮挡区域的断裂数量；提出的Cnt_Loss函数通过几何约束机制，有效解决了弱边界道路的漏检问题。

基于CNN-ViT混合特征优化的小样本高光谱图像分类

张津, 冯凡, 戴晨光, 张振超, 于英, 刘冰

2025, 54(12): 2233-2246. doi:10.11947/j.AGCS.2025.20250293

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高光谱图像分类是实现地物要素精细识别的关键技术。随着成像技术发展，无人机平台获取的高光谱图像空间分辨率不断提升，给地物精细分类带来了新的机遇和挑战。现有深层网络在小样本条件下对高空间分辨率高光谱图像特征学习不全面。针对以上问题，本文提出了一种针对卷积神经网络（CNN）和ViT混合特征的优化方法，包括自适应空谱特征学习、双向特征整合和多段特征交互增强3个方面。首先，将多尺度3D空谱特征和局部2D自注意力特征纳入级联残差结构，完成全局-局部多尺度空谱特征提取，增强特征的丰富性。然后，从两个方向整合空间特征和通道特征，提取两个维度的相关性，实现对CNN和ViT提取特征的补充和增强。将上述多段特征融合后，输入分解二阶池化层，解决多段特征之间差异大、缺乏交互的问题。最后，将细粒度融合特征输入全连接层，完成分类。在3个高空间分辨率高光谱图像数据集LongKou、HanChuan、HongHu上进行了小样本分类试验。每类地物仅使用5个样本训练模型，本文方法分类精度分别为94.00%、83.24%和87.63%，验证了本文方法在小样本条件下的有效性。

基于耦合神经P系统与区块链的遥感影像零水印版权保护方法

侯昭阳, 闫浩文, 张黎明, 马荣娟, 屈睿涛

2025, 54(12): 2247-2261. doi:10.11947/j.AGCS.2025.20250156

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当前主流零水印方法对遥感影像特有的光谱-空间多维特征挖掘存在不足，面对针对性攻击时稳健性较差，且依赖第三方知识产权管理机构，存在数据被篡改风险和交易互信度低的问题。为此，本文提出一种基于耦合神经P系统与区块链的遥感影像零水印版权保护方法。首先，采用非下采样剪切波变换对遥感影像的R、G、B波段分别进行多尺度分解得到相应的低频分量。其次，构建多层感知的耦合神经P系统模型，模拟神经元的耦合交互关系，挖掘各低频分量的时空动态特征；同时，引入多尺度形态梯度对模型的外部输入进行优化，以增强特征的空间相关性。然后，利用非对称Tent映射生成加密特征图像，并通过置乱与异或操作构建零水印。最后，结合Hyperledger Fabric和星际文件系统构建去中心化版权注册框架，通过智能合约实现版权信息的链上存证与自动验证。试验结果表明，在面对不同强度的几何攻击、非几何攻击及其组合攻击时，本文方法的归一化相关系数均稳定保持在0.99以上，展现出了较高的稳健性与抗攻击能力。

地图学与地理信息

面向匹配优化的多源建筑物实体级保形空间对齐模型

邱越, 武芳, 翟仁健, 钱海忠, 黄哲琨, 李博

2025, 54(12): 2262-2275. doi:10.11947/j.AGCS.2025.20250162

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多源建筑物矢量数据的精确匹配与融合对城市空间分析与应用至关重要，然而其普遍存在的空间位置不一致性构成了主要技术瓶颈，严重制约匹配精度与数据融合质量。现有空间对齐方法或陷入“先匹配后对齐”的循环依赖困境，无法从根本上改善匹配条件；或采用全局/局部变换模型，难以精细校正实体级非线性偏差，且常因引入几何形变而干扰后续基于形态的匹配判据。针对上述局限，本文提出一种面向匹配优化的多源建筑物实体级保形空间对齐模型，采用“矢量-栅格-矢量”协同工作流，在匹配流程前独立执行：首先，提取建筑物质心构建Delaunay三角网以表征空间结构，并将其栅格化；其次，在栅格域运用全局-局部渐进式特征匹配策略，高效识别高置信度同名点对；然后，基于可靠同名点构建连续精细的位移场，且关键在于，利用该位移场驱动每个源建筑物多边形进行整体刚性平移，在精确校正位置偏差的同时严格保持其固有几何形状；最后，结合拓扑冲突检测与消解机制确保空间有效性。试验结果表明，本文方法显著改善了多源数据的空间一致性，平均Hausdorff距离相对减小18.23%，并使多种下游匹配算法的F₁值分别获得1.09至6.65个百分点不等的绝对提升量。试验证实了本文方法作为一种高效的预处理策略，在提升多源建筑物矢量数据匹配精度与融合质量方面的有效性与应用潜力。

现场直播式地理信息服务：基于VR全景的现场实况远程临浸感知

张锦彬, 朱军, 党沛, 周宇轩, 杨博文

2025, 54(12): 2276-2286. doi:10.11947/j.AGCS.2025.20250178

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现场直播式地理信息服务在应急指挥、施工管理和环境监测等领域具备巨大的应用潜力，但传统方法难以满足用户对于现场地理信息全方位、高保真、可分析、强时效的综合感知需求。因此，本文建立了基于VR全景的现场实况远程临浸感知方法及装备系统，搭建了面向复杂地理环境的全景相机挂接云台，设计了基于全景视频的地理信息远程传输机制，提出了展示-分析-探索多级增强的现场实况远程临浸感知方法，研制了VR全景远程临浸感知装备和原型系统，开展了案例试验分析。结果表明，本文方法能够帮助远程用户沉浸式感知和分析现场地理信息，实现了复杂环境下多层级的现场直播式地理信息服务，直播延迟时间稳定在6 s左右，音视频清晰且流畅，相比其他方法在沉浸感、实时性和可分析性方面具备显著优势，为无人机VR全景技术赋能测绘地理信息服务提供了范例参考。

博士论文摘要

黄土滑坡地表形变演化分析与敏感性动态评估

马舒悦

2025, 54(12): 2287-2287. doi:10.11947/j.AGCS.2025.20240190

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基于空间结构特征的多模态遥感图像匹配方法研究

熊强

2025, 54(12): 2288-2288. doi:10.11947/j.AGCS.2025.20240192

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