2022年创新杯论文获奖名单 投票易智瑞(1)

2022年创新杯论文获奖名单 投票易智瑞(2)

“易智瑞”杯《测绘学报》2022年度优秀论文评选活动由《测绘学报》编辑部与易智瑞信息技术有限公司联合主办,旨在促进前沿测绘地理信息科学成果的传播与推广,增强测绘地理信息学科前沿技术的交流与互动,进一步营造良好的学术科研氛围。本届“易智瑞”杯《测绘学报》优秀论文评选采用专家评审与网友投票相结合的方式进行,范围为本刊近一年所刊出的论文,按照被引频次、下载量、选题方向等综合指标遴选出30篇入围论文,最终根据综合得票确定20篇获奖论文。

论文评选结束后将向获奖论文作者颁发证书,后续活动将在《智绘科服》微信公众号上公布,敬请期待。

以下为编号11-20的优秀论文

(点击论文标题阅读全部)

11 11:大范围地表沉降时序深度学习预测法

作者:刘青豪;张永红;邓敏;吴宏安;康永辉

第一作者单位:中南大学地球科学与信息物理学院

摘要:地表沉降不仅影响社会经济的可持续发展,还威胁人类的生命安全。高精度的地表沉降预测对人类预防地质灾害具有重要意义。现有的预测方法因模型参数难以获取或相关数据的缺乏而难以得到可靠的预测结果,针对此问题,本文提出一种基于深度学习的地表沉降预测方法。首先采用多主影像相干目标小基线干涉技术MCTSB-InSAR获取大区域高精度地表形变时序反演结果;其次利用循环神经网络作为网络架构,用长短期记忆(LSTM)模型进行地表沉降特征学习;最后采用网格搜索的方法调整模型参数,进而获取最优的模型参数组合方案。实际观测结果显示,相较于现有地表沉降预测方法,本文提出的预测模型平均绝对误差(0.3 mm)至少降低了27.3%,差分沉降量平均预测精度至少提高了8.9%。空间格局分析的结果表明,LSTM模型对于大区域时序形变的短期预测是有效的。

12 12:基于MEA-BP神经网络的卫星钟差预报

作者:吕栋;欧吉坤;于胜文

第一作者单位:山东科技大学测绘科学与工程学院

摘要卫星钟差是影响导航定位精度的重要因素之一,建立高精度的钟差预报模型对高精度定位有重要意义。针对常用模型卫星钟差在短期预报中随时间增加误差积累,以及传统BP神经网络不稳定,容易出现过拟合等问题,本文提出一种基于思维进化算法(MEA)优化的BP神经网络钟差预报模型和算法。首先对原始钟差数据进行一次差处理;然后利用思维进化算法对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化,给出该模型进行钟差预报的具体步骤;选用IGS站提供的多天GPS精密钟差产品数据进行试验分析,使用GPS一天中前12 h数据建模,进行2、3、6和12 h的钟差预报。结果表明:利用MEA-BP模型得到的上述4种时段的预报精度分别优于0.36、0.38、0.62和1.56 ns,预报误差曲线变化起伏较小,说明新模型的预报性能优于3种传统模型,新模型在钟差预报短期预报中的实用性及稳定性是较佳的。

13

13:三维GIS场景与多路视频融合的对象快速确定法

作者:刘振东;戴昭鑫;李成名;刘晓丽

第一作者单位:中国测绘科学研究院

摘要:虚实融合技术是视频增强三维虚拟地理场景的关键环节之一,对提高真实沉浸式视觉体验具有重要作用。现有基于视频投影的虚实融合方法,在三维场景动态更新时,通常需要对用户视角下新场景内所有渲染对象进行遍历,来筛选出摄像头范围内需融合的对象,导致融合过程耗时长、效率不高。本文提出一种顾及拓扑关系的多路视频与三维GIS场景融合的对象快速确定方法。首先对三维场景视锥体内视频对象集渲染对象动态建立拓扑网络模型;然后基于拓扑网络模型建立视频与渲染对象的拓扑关系,完成融合对象的快速确定及融合渲染;最后利用滕州市三维场景进行了验证。试验结果表明,本文提出的方法在视频与三维GIS场景融合时,整体耗时少、效率高,极大地降低了融合的计算代价,具有良好的可行性及稳健性。

14 14:北斗三号空间信号测距误差评估与对比分析

作者:刘伟平;郝金明;吕志伟;谢建涛;刘婧

第一作者单位:信息工程大学地理空间信息学院

摘要北斗三号作为我国自主建设的全球卫星导航系统,其本身性能水平以及与其他卫星导航系统的性能对比情况,对后续推广应用具有重要影响。为此,本文以空间信号测距误差(signal-in-space range error,SISRE)作为系统关键性能指标,以GFZ提供的多系统精密轨道钟差作为标准,给出了卫星轨道、卫星钟差、SISRE的比对评估方法,并以2020年1—3月共3个月的实测数据,验证了北斗三号相对北斗二号的精度改进情况,并重点分析了北斗三号与GPS、Galileo、GLONASS之间的性能对比关系。结果表明:无论是卫星轨道还是卫星钟差,北斗三号的精度水平相对北斗二号都有了明显提高;北斗三号卫星轨道在R、T、N方向精度分别达到0.07、0.30、0.26 m,在4个全球系统中处于最优水平;卫星钟差精度达到1.83 ns,基本与GPS系统持平,优于GLONASS,但还略差于Galileo;在空间信号测距误差方面,如果仅考虑轨道误差,北斗三号SISRE(orb)平均达到0.08 m,紧随其后,Galileo达到0.26 m,GPS达到0.57 m,GLONASS达到0.98 m。如果综合考虑轨道和钟差误差,北斗三号SISRE平均达到0.50 m,稍逊于Galileo的0.38 m,略优于GPS的0.58 m,明显好于GLONASS的2.35 m。

15 15:遥感影像船舶检测的特征金字塔网络建模方法

作者:邓睿哲;陈启浩;陈奇;刘修国

第一作者单位:中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院

摘要:船舶作为海上运输载体,其准确检测在海洋环境保护、海上渔业生产管理、海上交通与应急处置及国防安全应用中都具有重要意义和价值。目前基于目标检测网络的遥感船舶检测方法因末层特征分辨率不足和卷积固定的几何结构,导致网络难以适应小尺度且具有随机朝向、形态多变特征的船舶目标,进而限制船舶检测精度。针对该问题,本文提出一种用于遥感影像船舶检测的特征金字塔网络建模方法。首先引入形变卷积/RoI池化模块,以适应朝向和形态多变的船舶目标;其次借鉴在小目标检测中性能出色的特征金字塔网络的建模思想,采用对称式网络和多尺度特征融合的方式进一步融合高级语义和低级空间信息,提升小尺度目标特征分辨率。在40 000幅、船舶目标67 280余个的遥感影像数据集上的试验结果表明,本文方法能够有效集成形变卷积/RoI池化和多尺度特征融合方法,相较传统CNN船舶检测方法取得明显提升,在准确率、召回率及F1指标上分别达到85.8%、97.9%和91.5%。

16

16:长距离GPS/BDS参考站网多频载波相位整周模糊度解算方法

作者:祝会忠;李军;蔚泽然;张凯;徐爱功

第一作者单位:辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院

摘要:长距离网络RTK是实现GPS/BDS高精度实时定位的主要手段之一,其核心是长距离参考站网GPS/BDS整周模糊度的快速准确确定。本文提出了一种长距离GPS/BDS参考站网载波相位整周模糊度解算方法,首先利用GPS双频观测数据计算和确定宽巷整周模糊度,同时利用BDS的B2、B3频率观测值确定超宽巷整周模糊度。然后建立GPS载波相位整周模糊度和大气延迟误差的参数估计模型,附加双差宽巷整周模糊度的约束,解算双差载波相位整周模糊度,并建立参考站网大气延迟误差的空间相关模型。根据B2、B3频率的超宽巷整周模糊度建立包含大气误差参数的载波相位整周模糊度解算模型,利用大气延迟误差空间相关模型约束BDS双差载波相位整周模糊度的解算。克服了传统的使用无电离层组合值解算整周模糊度的不利影响。采用实测长距离CORS网GPS、BDS多频观测数据进行算法验证,试验结果证明该方法可实现长距离参考站网GPS/BDS载波相位整周模糊度的准确固定。

17

17:BDS/Galileo四频精密单点定位模型性能分析与比较

作者:苏珂;金双根

第一作者单位:中国科学院上海天文台

摘要:北斗卫星导航系统和Galileo卫星系统都可以提供4个频率信号上的服务。本文通过与双频无电离层模型(DF)比较,评估分析了4种BDS/Galileo四频PPP模型性能,即四频无电离层双组合模型(QF1)、四频无电离层组合模型(QF2)、四频非差非组合模型(QF3)和附加电离层约束四频非差非组合模型(QF4),同时通过等价性原则理论上证明了QF1、QF2、QF3模型的等价性。此外,用1个月参考站的静态数据和1组动态数据分析了四频静态,仿动态和动态PPP性能。试验结果表明,BDS-3 B1C和B2a新频点伪距噪声要略大于B1I和B3I信号,Galileo卫星4个频率上的伪距噪声相差并不明显。对于静态和仿动态PPP模型,QF1、QF2和QF3模型定位性能基本上一致。通过附加外部电离层约束,四频PPP模型性能受到影响,BDS(BDS-2 BDS-3)静态QF4模型相比于QF1、QF2和QF3模型平均收敛时间分别减少了4.4%、4.4%和5.4%,Galileo静态Q4模型平均收敛时间相比于Q3模型增加了16.8 min。对于动态PPP,四频PPP模型相比于双频PPP性能得到提升显著,相比于QF1模型,BDS和Galileo单系统QF4模型三维定位精度分别提高了11.4%和31.4%。BDS/Galileo双系统PPP性能要优于单系统PPP。

18 18:车载激光点云的道路标线提取及语义关联

作者:姚连璧;秦长才;张邵华;陈启超;阮东旭

第一作者单位:同济大学测绘与地理信息学院

摘要自动驾驶技术已成为未来智能交通的发展方向之一,高精度地图为L3级及以上自动驾驶实现高精度定位和路径规划提供先验信息,是自动驾驶车辆传感器在遮挡或观测距离受限情况下的重要补充。道路标线的位置和语义信息,比如实线和虚线的绝对位置是高精度地图的基本组成部分。本文从车载激光点云中提取扫描线,根据道路边缘位置几何形态的突变从扫描线中提取道路路面,在此基础上首先利用反距离加权插值的方法把路面点云图像以一定的分辨率转换为栅格图像,其次利用基于积分图的自适应阈值分割方法把栅格图像转化为二值图像,然后利用欧氏聚类的方法从二值图像中提取标线点云,并利用特征属性筛选的方法对提取的标线点云进行语义识别,最后建立交通标线和交通规则之间的语义关联。

19 19:顾及波束入射角的常梯度声线跟踪水下定位算法

作者:辛明真;阳凡林;薛树强;王振杰;韩云峰

第一作者单位:山东科技大学测绘科学与工程学院

摘要:海水声速的时空变化会使声波沿传播方向发生折射,有效消除声波的折射效应对提高水下声学定位精度至关重要。在声速剖面已知的情况下,声线跟踪是削弱折射效应的有效方法。但现有的声线跟踪方法要求波束入射角为已知,而基于距离交会原理的水下声学定位系统通常未对波束入射角进行直接观测。针对上述问题,提出了顾及波束入射角的常梯度声线跟踪水下定位算法,采用搜索法确定波束入射角,通过对声线跟踪与定位解算的迭代计算,实现波束入射角和目标坐标的渐次修正。为进一步提高计算效率,提出了迭代求解超越方程的解算法。试验结果表明,本文方法有效利用声速剖面消除了声线折射效应的影响,且解算法计算效率优于搜索法。

20 20:基于深度强化学习的电动出租车运营优化

作者:叶浩宇;涂伟;叶贺辉;麦可;赵天鸿

第一作者单位:武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室

摘要作为公共交通的重要组成部分,电动出租车对电动车推广具有重要的示范意义。相较于燃油出租车,电动出租车需要耗费更多充电时间,降低了出租车司机的使用意愿,全面推广面临较大阻力。强化学习方法方兴未艾,适用于出租车运营的顺序决策过程。基于强化学习,本文构建双深度Q学习网络(double deepQ-learning network,DDQN)模型模拟电动出租车的运行。根据出租车的实时状态选择并执行最优载客、充电、空驶和等待等动作,通过训练得到全局最优的电动出租车运营策略,实现电动出租车运营智能优化。利用美国纽约市曼哈顿岛的出租车出行数据进行试验。结果表明:相较于简单的电动出租车运营模式,DDQN优化策略最高将充电等待时长降低70%,拒载率降低53%,司机的载客收入提高7%。相对于电池容量,充电速率和车辆总数对出租车运营收入影响更大,当充电速率达到120 kW时,电动出租车达到最佳的运营表现,政府在推广电动出租车的过程中应当建设更多高速率的充电站以提升电动出租车的运营表现。

以下为入选30篇优秀论文名单:

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01:结合随机森林面向对象的森林资源分类

作者:王猛;张新长;王家耀;孙颖;箭鸽

第一作者单位:广州大学地理科学学院

02:顾及垂直递减率函数的中国区域大气加权平均温度模型

作者:黄良珂;彭华;刘立龙;李琛;康传利

第一作者单位:桂林理工大学测绘地理信息学院

03:北斗三号全球导航卫星系统服务性能评估:定位导航授时、星基增强、精密单点定位、短报文通信与国际搜救

作者:蔡洪亮;孟轶男;耿长江;高为广;张天桥

第一作者单位:北京跟踪与通信技术研究所

04:北斗三号多频相位模糊度无几何单历元固定方法

作者:章浙涛;李博峰;何秀凤

第一作者单位:河海大学地球科学与工程学院

05:城市扩展元胞自动机多结构卷积神经网络模型

作者:谢志文;王海军;张彬;黄鑫鑫

第一作者单位:武汉大学资源与环境科学学院

06:高分辨率遥感影像超像素的模糊聚类分割法

作者:黄亮;姚丙秀;陈朋弟;杨兴;付必环

第一作者单位:昆明理工大学国土资源工程学院

07:深度学习支持下的丘陵山区耕地高分辨率遥感信息分区分层提取方法

作者:刘巍;吴志峰;骆剑承;孙营伟;吴田军

第一作者单位:中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室

08:MRELBP特征、Franklin矩和SVM相结合的遥感图像建筑物识别方法

作者:周建伟;吴一全

第一作者单位:南京航空航天大学电子信息工程学院

09:GPS/BDS/Galileo三频精密单点定位模型及性能分析

作者:周锋;徐天河

第一作者单位:山东科技大学测绘科学与工程学院

10:卫星钟差预报的T-S模糊神经网络法

作者:王旭;柴洪洲;王昶

第一作者单位:信息工程大学地理空间信息学院

11:大范围地表沉降时序深度学习预测法

作者:刘青豪;张永红;邓敏;吴宏安;康永辉

第一作者单位:中南大学地球科学与信息物理学院

12:基于MEA-BP神经网络的卫星钟差预报

作者:吕栋;欧吉坤;于胜文

第一作者单位:山东科技大学测绘科学与工程学院

13:三维GIS场景与多路视频融合的对象快速确定法

作者:刘振东;戴昭鑫;李成名;刘晓丽

第一作者单位:中国测绘科学研究院

14:北斗三号空间信号测距误差评估与对比分析

作者:刘伟平;郝金明;吕志伟;谢建涛;刘婧

第一作者单位:信息工程大学地理空间信息学院

15:遥感影像船舶检测的特征金字塔网络建模方法

作者:邓睿哲;陈启浩;陈奇;刘修国

第一作者单位:中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院

16:长距离GPS/BDS参考站网多频载波相位整周模糊度解算方法

作者:祝会忠;李军;蔚泽然;张凯;徐爱功

第一作者单位:辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院

17:BDS/Galileo四频精密单点定位模型性能分析与比较

作者:苏珂;金双根

第一作者单位:中国科学院上海天文台

18:车载激光点云的道路标线提取及语义关联

作者:姚连璧;秦长才;张邵华;陈启超;阮东旭

第一作者单位:同济大学测绘与地理信息学院

19:顾及波束入射角的常梯度声线跟踪水下定位算法

作者:辛明真;阳凡林;薛树强;王振杰;韩云峰

第一作者单位:山东科技大学测绘科学与工程学院

20:基于深度强化学习的电动出租车运营优化

作者:叶浩宇;涂伟;叶贺辉;麦可;赵天鸿

第一作者单位:武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室

21:可变形网络与迁移学习相结合的电力塔遥感影像目标检测法

作者:郑鑫;潘斌;张健

第一作者单位:武汉大学遥感信息工程学院

22:空-谱融合的条件随机场高光谱影像分类方法

作者:魏立飞;余铭;钟燕飞;袁自然;黄灿

第一作者单位:湖北大学资源环境学院

23:基于Sentinel-1A数据的多种机器学习算法识别冰山的比较

作者:肖湘文;沈校熠;柯长青;周兴华

第一作者单位:南京大学地理与海洋科学学院

24:Android智能手机GNSS高精度实时动态定位

作者:高成发;陈波;刘永胜

第一作者单位:东南大学交通学院

25:车载LiDAR点云数据中杆状地物自动提取与分类

作者:李永强;李鹏鹏;董亚涵;范辉龙

第一作者单位:河南理工大学测绘与国土信息工程学院

26:多智能体协同高精地图构建关键技术研究

作者:陈龙;刘坤华;周宝定;李清泉

第一作者单位:中山大学计算机学院

27:双目视觉与惯导融合的移动机器人定位方法

作者:许智宾;李宏伟;张斌;肖志远;邓晨

第一作者单位:郑州大学信息工程学院

28:移动机器人SLAM位姿估计的改进四元数无迹卡尔曼滤波

作者:赵玏洋;闫利

第一作者单位:武汉大学测绘学院

29:高分七号卫星激光测高数据处理与精度初步验证

作者:李国元;唐新明;陈继溢;么嘉棋;刘诏

第一作者单位:自然资源部国土卫星遥感应用中心

30:区块链与数字水印相结合的地理数据交易存证及版权保护模型

作者:朱长青;徐鼎捷;任娜;崔瀚川;赵亚宙

第一作者单位:虚拟地理环境教育部重点实验室(南京师范大学)

初审:张 琳

复审:宋启凡

终审:金 君

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