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武汉大学学报（信息科学版）
武汉大学学报（信息科学版）

刘经南

月刊

1671-8860

journalw@whu.edu.cn

027-68778465

430072

武汉市珞喻路129号武汉大学测绘校区

武汉大学学报（信息科学版）/Journal Geomatics and Information Science of Wuhan UniversityCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为测绘专业学术期刊，主要刊登测绘、遥感、图形图像处理等专业及相关学术论文。发表论文强调先进性、创造性。该刊发表的论文部分收录于EI、SCI、AJ等。
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    陆地探测一号SAR卫星星座在地震行业的应用与展望

    李永生李强焦其松姜文亮...
    1741-1752页
    查看更多>>摘要：陆探一号(Lutan-1,LT-1)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)卫星是中国第一组民用L波段SAR干涉(interferometric SAR,InSAR)卫星星座,该星座以地表形变差分干涉测量模式为主,兼具干涉测高和全极化成像功能.其双星编队的成像模式可以实现4 d的严格重访周期,非常有利于地震等自然灾害的地表变形监测和应急响应.综合分析LT-1 SAR卫星的成像能力以及地震行业应用需求,重点阐述在轨测试阶段该组卫星系统在地震行业的初步应用,以中国四川省泸定地震、土耳其地震、中国甘肃省积石山地震等为例,详细阐述其在地震同震变形监测、地震次生灾害应急评估以及活动断裂解译和活动断层遥感探查的实际应用.结果显示,通过与同期其他SAR卫星干涉结果及全球导航卫星系统变形结果对比,验证了LT-1卫星地震同震变形结果在监测精度、时空分辨率上都具有较大优势.利用LT-1 SAR卫星影像高分辨率的优势,快速获取地震滑坡分布以及精确绘制震区的道路通达性产品,可有效支撑地震应急和灾害评估工作.得益于搭载L波段传感器,雷达波穿透能力相对较强.因此,LT-1卫星具备较强的隐伏断层探测能力.对LT-1卫星星座在地震行业应用中广度和深度进行讨论,对目前存在的问题进行阐述,为后续地震业务化应用提供参考.

    陆地探测一号InSAR地震应急同震变形断裂解译

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    陆地探测一号卫星滑坡大变形InSAR监测应用

    刘斌张丽葛大庆李曼...
    1753-1762页
    查看更多>>摘要：陆地探测一号(Lutan-1,LT-1)01组卫星是中国首个以地表形变合成孔径雷达干涉测量(interferometric syn-thetic aperture radar,InSAR)为主要特点,以复杂地区自然灾害监测预警为长期应用目标的合成孔径雷达(synthetic aper-ture radar,SAR)卫星星座,由两颗参数相同的L波段SAR卫星组成,具有高分辨率、高重访、全极化等成像能力.星座以双星"绕飞"模式实现地形测绘,以双星"跟飞"模式实现地表形变测量.在分析分辨率、波长、重访周期对InSAR可探测形变梯度的基础上,以中国甘肃省舟曲县泄流坡滑坡为研究对象,结合LT-1卫星在轨测试期间分别以4d、8d间隔获取的17期条带模式2数据,通过差分InSAR、时序InSAR方法提取了不同条件下泄流坡滑坡的形变量(形变时间序列),以地面角反射器与全球导航卫星系统同步观测为参考,验证了 LT-1卫星地表大变形的探测能力和时序InSAR测量精度.时序InSAR监测结果表明,观测期间泄流坡滑坡的后缘、中部和前缘的最大形变速率分别超过25 mm/d、11 mm/d和2 mm/d,滑坡体年累积最大形变量超过3.4 m,InSAR视线向形变测量精度达7.5 mm.综合分析成像模式、重复观测间隔、相干性变化、基线控制范围、形变探测能力,结果表明:LT-1卫星综合效能达到设计指标,具备良好的常态化广域地表形变监测能力,其高频次、严格回归、一致的观测模式将在广域地质灾害隐患识别与监测预警中发挥重要作用.

    陆地探测一号星座滑坡大变形时序InSAR观测效能精度验证

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    基于BDS-3的陆地探测一号星间基线高精度解算方法

    张宇赵齐乐蒋科材郭向...
    1763-1769页
    查看更多>>摘要：陆地探测一号(Lutan-1,LT-1)是中国首个L波段干涉合成孔径雷达(interferometry synthetic aperture radar,InSAR)低轨编队卫星任务,高精度的星间基线是InSAR处理和应用的关键.研究了低轨卫星编队动力学精密基线解算方法和星间双差模糊度固定方法,并分析了 LT-1 A/B双星星载北斗卫星导航系统(BeiDou satellite navigation system,BDS)(B1C、B2a)和GPS(L1、L2)在精密基线解算中的贡献.实验结果表明,与GPS相比,BDS-3的B1C和B2a观测值相位和伪距观测值残差明显更小,表明其信号精度更高.基于GPS、BDS和GPS/BDS联合解的基线重叠精度分别为0.8 mm、0.6 mm和0.5 mm,BDS基线精度比GPS提高25％,并且联合GPS/BDS可进一步提高基线精度.利用GPS和BDS解算的基线间互差精度为1 mm,表明单BDS-3系统可以实现1mm级的低轨卫星编队精密基线确定.

    B1C/B2a信号精密基线确定模糊度固定LT-1卫星

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    城市感知体系

    郑宇
    1770-1787页
    查看更多>>摘要：城市感知体系是感知城市状态的"五官"和数据产生的源头,是开展智能城市建设的前提和发展数字经济的基础.当前城市感知面临着4大挑战:感知内容不全、感知手段单一、整体统筹缺失、运营管理不足.针对以上挑战,提出城市感知体系,包括一套理论框架、一套技术产品和一套运营模式,实现"全域感知、精准掌控、合理布局和稳定有效"4大业务目标.理论框架凝练出"人流量、交通流、环境、公共安全、能耗和经济"6类智能城市建设中最关注的感知内容,细化和定义各类待感知指标;构建以传感器为中心的固定和移动感知、以人为中心的主动和被动感知4种感知方式;抽象并解决资源部署、采样偏斜、数据稀疏和数据丢失4大技术难题.一套技术产品通过搭建城市感知平台承载理论框架,并为上层应用提供统一的感知数据服务,为感知体系的建设者提供统一的接入和运维工具.一套运营模式实现统筹规划布局、数据全量接入、按需采购服务、系统集成运营,确保感知体系长期稳定有效、商业良性循环.

    智能城市城市计算以人为中心的感知城市感知平台运营模式

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    顾及城市场景变化的人口分析单元表达

    胡秋实李锐吴华意刘朝辉...
    1788-1799页
    查看更多>>摘要：人口分析单元是不同城市场景开展地理分析的时空对象和基本单位.城市场景是人口时空活动的信息描述集合,为单元表达提供时空范围与语义限定.针对当前单元表达模型较少关注具体人口分析特征描述,缺乏场景和单元特征表达的关联方法和参考标准的问题,提出了顾及城市场景变化的人口分析单元表达模型.该模型首先考虑场景要素与人口活动特征在单元中的表达关联,形成融合场景组成要素的人口分析单元表达方法.然后,根据具体表达内容分析场景和单元的关联特征及统一参考标准,构建关联场景的单元形式化描述结构.具体案例表明所提出的模型可将城市场景信息按标准关联人口分析单元特征,提高了单元的特征表达能力和对场景的适用性,并为单元几何构建提供了参考.

    人口分析单元时空对象城市场景表达模型场景要素关联特征形式化描述

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    面向非洲猪瘟疫情的社交媒体信息提取与舆情挖掘

    林安琪吴浩韩磊岑鲁豫...
    1800-1812页
    查看更多>>摘要：重大动物疫病的疫情传播与舆情演化研究,对提升疫情防控与舆论引导水平具有重要意义.社交媒体平台中产生了大量带有地理信息的文本,为开展动物疫情等突发事件的研究提供了新的途径.以从新浪微博中提取的疫情信息为基础,构建了非洲猪瘟传播时空特征分析与公众舆情挖掘模型.首先引入Mann-Kendall突变点检测方法客观划分疫情的传播周期,并考察不同阶段的空间分布特征,再利用隐含狄利克雷主题聚类模型刻画不同阶段之间舆论话题的演化关系,最后采用地理探测器方法探究影响舆论关注度的主要因素.结果表明:(1)根据微博文本提取的非洲猪瘟疫情信息精度较高,非洲猪瘟在中国的传播呈现从东北向西南方向扩散的趋势,并经历了潜伏期、暴发期、波动期和衰退期4个阶段;(2)在每个阶段,舆论围绕疫情本身和特定的衍生话题展开,民众情绪逐渐从消极向积极转变;(3)各地区对非洲猪瘟舆情的关注度受猪肉消耗量和产量的影响显著,而与教育水平和城镇化水平关系不大.

    非洲猪瘟社交媒体网络舆情突变检测主题聚类地理探测器

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    顾及就医出行行为的医疗设施潜在与实际可达性对比研究

    张亚刘纪平王勇徐胜华...
    1813-1823页
    查看更多>>摘要：医疗设施可达性研究是分析区域获取医疗服务便捷程度的重要方法,现有研究主要以潜在可达性(potential ac-cessibility,PA)研究为主,少有研究依据医疗设施实际使用情况分析医疗设施实际可达性(revealed accessibility,RA).以中国四川省成都市主城区为研究区,利用滴滴出行数据,引入用户实际选择权重和医疗设施综合服务能力来拟合实际就医出行距离衰减函数,以改进三步搜索法模型,计算RA,并将其与基于医疗设施服务能力和潜在就医需求计算得到的潜在可达性对比,分析两者的不匹配程度,识别社区获取医疗服务的可达性类型,研究各类型社区的空间分布特征.结果表明:医疗设施潜在可达性主要受出行时长影响,中心区域和外围区域差异较大,各个区之间差距不明显;RA主要受实际就医出行次数影响,各个区之间差距明显;182个"RA＞PA"型社区主要分布在成华区和金牛区,243个"RA＜PA"型社区主要分布在武侯区;相关性分析表明两类社区的空间分异特征主要受RA影响.与传统潜在可达性研究相比,此研究更容易发现不同区域使用医疗设施的实际差异,判断潜在可达性的准确性,帮助相关部门发现医疗设施布局中存在的问题.

    医疗设施RAPA三步搜索法模型就医出行行为

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    顾及场景复杂度的三维模型与地形匹配方法研究

    杨克龙霍亮沈涛张孝勇...
    1824-1830页
    查看更多>>摘要：三维场景中三维模型与地形模型进行匹配时存在缝隙或地形淹没模型等问题,导致三维场景可视化效果不佳,难以满足风险监测、精细测量等领域的应用需求.针对该问题,提出了顾及场景复杂度的三维模型与地形模型匹配方法,解决了模型与地形之间的匹配问题.首先,结合三维模型特性改进了多源异构三维模型数据组织;然后,结合模型数据组织方案构建了三维场景复杂度评估模型;最后,在不同场景复杂度下,实现了顾及场景复杂度的多源异构三维模型与地形的精确匹配.研究结果表明,所提方法在保证三维模型渲染时实时帧率的同时,切实优化模型与地形之间的精确匹配问题,满足了多尺度观察三维场景要素及目视精确定位的要求.

    三维场景场景复杂度无缝集成裂缝消除网格重构

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    关键采样点高效判定的TIN-DDM缓冲面快速构建算法

    张志强董箭彭认灿季宏超...
    1831-1845页
    查看更多>>摘要：三维缓冲体分析是地理信息系统中广泛使用的空间分析功能,对水下潜航器地形匹配导航、海底工程建设规划、海底污染源扩散分析等水深测量研究领域具有重要意义.针对传统缓冲面构建算法在不规则三角网数字水深模型(trian-gulated irregular network digital depth model,TIN-DDM)精度及建模效率等方面存在的应用局限,以精度阈值可控的滚动球加速优化模型为分析对象,提出了一种基于关键采样点高效判定的TIN-DDM缓冲面快速构建算法.主要研究内容为:(1)在论证关键采样点备选点集空间分布特性的基础上,对临界滚动球半径的数值收敛趋势进行分析,设计了面向邻近备选点选取的临界滚动球半径试探迭代策略,给出了关联数据链记录高效构建的关键采样点判定准则;(2)将空间数据块索引建模应用于邻近备选点的快速定位,建立了空间索引快速定位的关键采样点高效判定模型,实现了对TIN-DDM缓冲面的快速构建.实验结果表明,针对海量TIN-DDM数据,所提算法可在保证缓冲面构建精度的基础上有效提高缓冲面的构建效率,降低整体缓冲面构建的时间复杂度.

    关键采样点临界滚动球半径缓冲面构建TIN-DDM

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    顾及有效角动量信息的地球自转参数中长期预报方法

    王乐洋苗威
    1846-1855页
    查看更多>>摘要：地球自转参数(Earth rotation parameters,ERP)的预报精度一直是卫星自主导航和深空探测等用户关注的焦点.为了进一步提升用户的满意度,首先将激发域的有效角动量(effective angular momentum,EAM)的拟合残差序列卷积到大地测量观测域,并添加经验调节因子,构造出新的EAM拟合残差序列;然后将ERP和新的EAM拟合残差序列做减法,获得差异序列;最后联合差异序列和新的EAM残差序列的预报值,推出目标ERP序列的预报值.使用由ERP数据驱动的最小二乘外推和自回归(the least square extrapolation and autoregressive,LS+AR)模型,从2012年初到 2021年初的预报实验结果显示,在1～365 d的预报窗口上,X方向和Y方向的调节因子均为0.7时,分别较传统方法平均提高31.86％和21.00％;日长变化的调节因子为1时,较传统方法平均提升15％.这用数值预报的方式验证了极移短时间尺度的约70％高频变化由EAM激发这一已有结论,并为ERP预报研究提供了参考.

    地球自转参数LS+AR有效角动量调节因子中长期预报

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