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期刊信息/Journal information
测绘学报
测绘学报

陈俊勇

双月刊

1001-1595

chxb@periodicals.net.cn；chxb@chinajournal.net.cn

010-68531322、68531192

100045

北京复兴门外三里河路50号

测绘学报/Journal Acta Geodaetica et Cartographica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊创刊于1957年，是由中国科协主管，中国测绘学会主办的反映我国测绘科学技术发展水平的国家级综合性学术刊物，影响因子和被引频次居中文核心期刊测绘类首位，是我国最具影响力的测绘期刊，Ei核心期刊,是中国科技期刊影响因子前40名的惟一的测绘期刊，也是我国提交国际测绘科技交流的主要文献。　　本刊发表中、英两种文字的论文。着重报道我国测绘科技最新的重要研究成果及其应用，内容涉及大地测量、工程测量、遥感、航空摄影测量、地图学、地理信息系统、矿山测量、海洋测绘、地籍测绘、地图印刷、测绘仪器，信息传输等测绘学科及其相关的相邻学科。
正式出版
收录年代

    自主式情境化地图表达:大模型时代的智能化地图制图理论探讨

    李志林徐柱慎利李精忠...
    2043-2052页
    查看更多>>摘要：通过智能化提升制图技术,让制图系统能全自动地完成地图设计与制作,一直是地图学界追求的目标,也一直是国际地图制图协会的前沿研究方向.从20世纪80年代开始,人工智能技术在地图学领域开始应用,逐步解决了部分工序的自动化问题,提高了地图制图的生产效率.然而,地图设计等关键环节的自动化水平仍然极低,无法满足信息时代的"定制化""泛在化"制图需求.可喜的是,2023年以来,以GPT-4和Gemini等大语言模型(简称"大模型")为代表的人工智能技术取得了突破,达到了"准通用人工智能",表现出令人惊叹的语言理解力、推理能力和表达能力.基于此,本文探讨利用大模型来提升地图制图系统的智能水平,旨在建立新一代智能化制图理论与方法体系.首先,分析现有数字制图系统的瓶颈问题,指出建立新一代智能化制图技术的必要性;其次,分析大模型的性质与能力,论证建立新一代智能化制图技术的充分性;然后,进一步分析它们相结合的可能与方式,提出一个大模型时代的智能制图模式,并根据其根本性质与表征,将之称为情境化地图表达;最后,讨论情境化地图表达的关键技术问题,即自主觉知用图情境、自主设计制作地图及随境自主人机交互.

    智能化测绘地图制图情境化地图表达大模型

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    面向地学分析AI建模的地理信息服务层次网络模型

    吴华意赵安琪梁健源侯树洋...
    2053-2063页
    查看更多>>摘要：在人工智能生成(AIGC)和大语言模型(LLM)的大背景下,如何提升地学分析模型构建的智能化水平已成为业界广泛关注的焦点.为此,本文提出地理信息服务层次网络模型5-HiNet,基于需求描述、抽象模型、功能模块、服务接口、函数实例的5层子网络结构对海量地学分析模型进行建模,由抽象到具体逐层描述地学分析模型的实现过程,固化模型中的知识,形成面向地学分析模型的完备知识体系.5-HiNet模型能够进一步与大语言模型(LLM)进行耦合,实现地学分析模型的智能化生成.本文通过原型系统和应用案例,初步验证了 5-HiNet的可行性,并为未来研究和应用提供新的方向和思路.

    地理信息服务地学分析模型层次网络领域知识智能化生成

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    场景化电子地图设计概念框架及实践

    亢孟军陈舒颖翁敏苏世亮...
    2064-2074页
    查看更多>>摘要：随着空间数据要素的丰富和场景差异粒度细化,同质化的电子地图严重影响空间数据辅助决策效果.本文提出一种场景化电子地图设计概念框架,明确了应用场景的定义和分类规则,确定了应用主题、客观环境、目标用户和制图内容4大类别,并归纳出差异化场景对电子地图的内在要求.根据上述要求,本文提出了一种场景化电子地图设计方法,通过场景暗示的符号系统搭建、语义驱动的符素组合表达等具体的设计手段,完成电子地图设计.列举3个需求案例,从场景提取、数据组织和电子地图设计整个流程验证本文方法,通过认知试验表明:基于本文方法设计的场景化电子地图在视觉处理、视觉搜索、认知负担方面的有效性,以及认知效果的预期一致性,为场景化电子地图设计提供了理论依据和实践路径.

    电子地图设计地图认知应用场景符号

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    图Transformer支持下的河网模式识别

    余华飞邱天奇周哲龚冲亚...
    2075-2085页
    查看更多>>摘要：河网模式识别在地形地貌分析、地质矿物探测、河网数据多尺度变换等研究中发挥重要作用.为克服基于形态特征与几何特征的空间统计方法的稳健性不足问题,引进图卷积神经网络是当前的主要手段,然而图卷积方法仅关注河网形态的局部特征,仍未实现从全局视角出发的河网模式识别决策.因此,本文提出了一种图Transformer支持下的河网模式识别方法.该方法在河网几何形态知识支持下利用对偶图思想构建河网图结构,进一步通过GraphSAGE设计局部学习模块及Transformer设计全局学习模块.试验结果表明,相比已有的1s-ChebNet和GraphSAGE方法,本文方法能够结合局部河段组合特征与全局河网形态特征,做出准确的河网模式识别决策,识别精度可达94％.这为实现智能化河网模式识别提供了一种技术途径.

    河网模式识别几何形态知识GraphSAGETransformer

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    基于后门水印和感兴趣区加密的遥感目标检测数据集版权保护算法

    陈玮彤许鑫朱长青任娜...
    2086-2098页
    查看更多>>摘要：遥感目标检测数据集的样本收集、清洗及标注过程通常需投入巨大成本,可被视为高价值的知识产权,而未授权使用或数据泄露会造成数据集拥有者的版权被侵权.为保护数据集版权,本文提出了一种基于后门水印和感兴趣区加密的遥感目标检测数据集版权保护算法.该算法通过将目标生成水印触发器嵌入原始数据集,并利用感兴趣区范围的置乱和添加扰动对数据集进行加密.在水印嵌入阶段,从原始数据集中随机选择任意样本,并将触发器嵌入样本的随机位置.数据集加密阶段分为3步,对标注文件中的感兴趣区范围进行初次加密,在加密的感兴趣区范围内添加扰动,以及基于用户独立密钥对感兴趣区进行二次加密.通过对关键信息感兴趣区进行加密而非全文加密提高算法效率,使用独立密钥降低密钥泄露风险提高安全性.在数据集分发使用阶段,授权用户可以将密文恢复为正确的感兴趣区;未授权用户若直接使用密文数据集则无法训练一个有效的模型.若发生数据泄密,恶意用户使用该数据集在训练模型时,后门水印信息会被植入模型.因此,在版权验证阶段,通过调用该模型的接口进行后门水印的验证,实现版权申明.大量试验证明,本文算法在不影响数据集质量的情况下,有效地保护了数据集版权,水印算法对微调攻击和剪枝攻击均具有较强的稳健性.

    遥感目标检测数据集数据集保护版权保护感兴趣区加密目标生成水印

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    基于多模多频SNR数据逆建模反演海面高度变化

    陈灵秋柴洪洲暴景阳王敏...
    2099-2110页
    查看更多>>摘要：利用信噪比(SNR)数据进行逆建模可以反演海面高度及其变化,但反演精度、稳定性依赖初值的精度和SNR数据的时间连续性,基于多模多频SNR数据逆建模反演海平面变化的性能及其在潮汐分析中的应用有待进一步研究.本文为LSP(Lomb-Scargle periodogram)反演结果引入海面动态改正,用于逆建模过程参数初始化,获得稳定、均匀的高精度海面高度反演值,并由反演海面高度开展潮汐调和分析.选取MAYG、BRST和SC02这3个大潮差测站,对其1 a的多模多频SNR数据开展逆建模反演试验,与验潮站实测海面高度对比分析进行算法验证.结果表明,MAYG站逆建模反演海面高度的均方根误差(RMSE)为5.97 cm,BRST站为8.78 cm,SC02站为2.38 cm,海平面变化反演精度达到厘米级;与实测海面高度的潮汐调和分析结果对比,年度、逐月拟合残差中误差高度一致,提取的分潮振幅平均绝对误差(MAE)优于1 cm,提取的迟角MAE在3°以内,潮汐分析提取的潮汐成分和非潮汐水位均具有高度一致性.多模多频SNR数据逆建模反演海面高度能够替代验潮站实测海面高度用于潮汐调和分析.

    GNSS-IR海面高度反演逆建模LSPSNR数据

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    融合自适应定权和偏差匹配的多源卫星测高数据水位提取算法

    颉旭康李伟
    2111-2124页
    查看更多>>摘要：利用卫星测高技术提取湖库水位信息时,融合多种卫星测高数据构建长时序和高精度的水位尤为重要.本文以青海湖为例,选取Envisat、SARAL、Sentinel-3A和Sentinel-3B这4颗测高卫星数据,基于不同数据源结果及其特征构建了 20a时长的数据集,提出了融合自适应定权和偏差匹配的多源卫星测高数据水位提取算法,其中自适应定权能根据不同场景选择适当的改正算法模型,并为多源测高参数确定不同的权重参数,从而统一数据.偏差匹配方法则最大程度将定性数据定量化,使水位提取更准确.同时建立了人工智能框架实现了水位提取的自动化和一体化.试验显示,经过自适应定权的多源测高特征值可以被合理分类且具有强相关性,可为构建长时序水位信息提供整体高精度的基础数据;结合偏差匹配方法,以天为尺度提取的水位和实测水位相关系数R2在0.9以上,若将相关系数R2阈值设为0.8,可单次提取5个月时长的水位.结合单天提取和多天提取提出长期提取方法,构建了 12 a的长时序水位,其相关系数R2在0.9以上,平均绝对误差(MAE)值在1.5～2.0 cm之间,均方根误差(RMSE)值在2.0～2.5 cm之间,成功构建了长时序和高精度的水位.鉴于此,该数据处理算法和构建的模型在水位信息提取及预测方面体现出一定的实用价值,其研究成果也印证了人工智能与卫星测高相结合在小尺度水域构建长时序高精度水位的可行性.

    多源卫星测高自适应定权偏差匹配数据集构建青海湖水位

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    基于PWV到达时间差估计台风运动状态的四参数模型

    何琦敏张克非李黎连达军...
    2125-2137页
    查看更多>>摘要：台风是一种严重影响人类生产和活动的灾害性天气,台风状态的有效监测对保障人类生命安全和减少财产损失具有重要意义.水汽是台风发展的主要原动力,本文提出了一种基于大气可降水量(PWV)到达时间差估计台风运动状态的四参数模型,该模型需要台风路径附近多个站点的PWV时间序列作为输入,台风的初始线速度、初始方向角、线加速度和角速度作为输出,进而可推算路径方向上任意时刻的台风线速度和方向角参数.以2019年中国区域"利奇马"和"白鹿"台风作为研究案例,首先,利用中国区域的全球导航卫星系统地面监测站和探空站反演的PWV产品,对用于估计台风运动状态的欧洲中期天气预报中心ERA5再分析资料得到的PWV产品进行精度评估;然后,分析了台风期间PWV空间分布和时间序列特征,研究了台风和水汽的移动趋势及其关系;最后,以中国气象局和浙江政务服务网提供的台风产品作为参考,对基于PWV到达时间差的四参数模型估计的"利奇马"和"白鹿"台风线速度和方向角进行了评估.评估结果显示,与中国气象局台风产品对比,本文模型估计的台风线速度和方向角平均Bias、RMSE、STD分别为0.25、6.39、6.38 km/h和4.68°、21.59°、20.83°;与浙江政务服务网台风产品对比,本文模型估计的台风线速度平均Bias、RMSE、STD分别为2.23、5.41、4.27 km/h.上述结果表明,基于PWV到达时间差的四参数模型能够反映台风的水汽运移规律,为监测台风活动提供一种补充方法.

    台风监测ERA5PWV到达时间差GNSS探空站

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    融合多非线性因素的MODIS PWV神经网络差分校正模型

    王梦瑶张书毕张文渊刘洋...
    2138-2148页
    查看更多>>摘要：MODIS水汽产品凭借其高空间分辨率的优势成为重要的大气水汽产品,但由于降水、云层、地表反射光谱不确定等因素的影响,其反演精度有限.为有效提高MODIS水汽产品质量,本文通过分析云、地表类型、像元姿态、时间及位置等非线性因素,构建了一个融合多类型非线性因素的MODIS PWV神经网络差分校正模型.首先,分析MODIS PWV与同址高精度GNSS PWV观测值的相关性,并将两者的差值PWV_diff作为神经网络模型的目标值,以MODIS产品的云掩膜置信度、地表覆盖类型、周期项年积日、周期项目积时、传感器天顶角、太阳天顶角、传感器方位角和太阳方位角等19个非线性因素作为模型的输入信息.与传统线性校正模型对比,校正后MODIS PWV的均方根误差(RMSE)由3.271 3 mm降低为2.360 2 mm,精度提高了27.85％.以高时空ERA5 PWV数据为参考值评估模型性能,试验结果表明,本文模型校正后MODIS PWV的均方根误差为2.037 4 mm,较未校正MODIS PWV(RMSE为4.850 3 mm)精度提高了 57.99％;进一步地,针对云掩膜产品提供的4种置信度下的MODIS PWV产品分别构建神经网络差分校正模型,结果表明大于99％、大于95％、大于66％和小于66％4种云置信度的MODIS PWV产品较未校正MODIS PWV的RMSE分别提高了 60.03％、61.21％、55.72％和54.57％.说明本文模型针对各种云覆盖下的MODIS PWV产品精度提高均具有较高的普适性,有望为气候变化和降雨预报研究提供高精度水汽信息.

    MODISPWVGNSSPWVPWV差分校正BP神经网络ERA5PWV

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    一种顾及地理纬度空间互补的多域组合GRACE去条带滤波方法

    吴晓辉吴云龙徐国栋易爽...
    2149-2165页
    查看更多>>摘要：制约时变卫星重力场模型应用效能的一个重要问题是球谐系数中的噪声影响,主要表现为在地球表层质量场信号恢复中受到南北方向的条带和随机噪声.为了有效抑制南北方向条带噪声,本文提出了一种多域组合GRACE去条带滤波器.该滤波器综合S&W去相关滤波器和SSAS滤波器的优势,采用最小二乘法和多通道奇异谱分析,兼顾频谱域和空间域的信号特征.研究结果表明,相比于传统滤波器,本文提出的组合滤波器能够适应不同纬度的滤波需求,有效消除中高纬度和低纬度的南北方向噪声影响,保留更多地球物理信号,提高观测小尺度信号的可能性.

    GRACE条带噪声空间互补重构滤波器

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