大型溶洞旅游开发中三维建模测绘技术及应用

溶洞旅游是旅游行业的一个重要组成部分,其具有稀缺性与不可复制性的特点。溶洞旅游开发过程中需要注意开发与保护的统一,传统测绘手段只能为设计单位提供2D数字绘图,不能详细反映溶洞内部细节情况,因此设计单位在设计时可能出现在某些空间上把握不准确,造成空间浪费甚至溶洞内部资源损坏的情况。借助地面三维激光扫描系统,通过前期控制测量,将扫描仪安置在控制点上对溶洞内部进行高精度扫描。以云南某溶洞旅游景区开发项目为例,阐述三维激光扫描技术在地下溶洞旅游开发中的具体应用,包括前期现场准备及作业方法、点云数据处理、复杂表面3D建模、精度评定、作业效率分析及经验总结等,以期为溶洞旅游开发提供一定参考。

InSAR技术在滇中红层公路地质灾害监测中的应用

“滇中红层”特殊的地质环境给当地的公路建设带来了诸多问题。为了排查公路沿线地质灾害隐患并探究其成因,文中以“滇中红层”分布区内的永金高速老虎山至新房子路段为例,基于120景Sentinel-1A升降轨数据,利用SBAS-InSAR技术获取了研究区的形变速率结果,并联合SBAS-InSAR升降轨结果识别出了3处隐患区域。实验结果表明:可以利用SBAS-InSAR技术联合升降轨数据识别公路隐患区域,为“滇中红层”地区公路地质灾害监测和预警提供参考。

多种测绘技术对同一土方量算方法研究及精度分析

土方量算在新兴技术的发展下数据获取与量算方式多种多样,土方量算精度参差不一。文章阐述了通过传统测绘、无人机倾斜摄影测量与无人机载激光雷达扫描对同一土方进行数据采集,不同测绘方式数据采集方法。采用南方Cass、Cass3D、Context Capture、DP-Modeler和CoProcess多种数据处理软件进行土方量算,分析不同数据不同计算方法土方量算精度。分析结果表明:利用无人机倾斜摄影测量技术与无人机机载激光雷达扫描技术有效简化了外业数据采集流程,数据处理土方量算以2.5 m边界采样间距DTM法土方量算精度准确;植被剔除倾斜三维模型与地面点分类后点云模型直接量算法能快速高效地获取土方量并满足土方量算规范。

昆明市中心城区服务业空间格局研究

为了探究昆明市中心城区服务业的空间分布特点,从高德地图开放平台中获取昆明市中心城区的兴趣点(point of interest,POI)数据,通过删除重复兴趣点、删除缺失的属性点对数据进行清理;以服务业兴趣点的密度为研究对象,采用核密度分析法确定了不同服务业的聚集中心,利用平均最邻近指数确定了研究区域内14类兴趣点在空间中均存在“聚集”的空间分布特征;采用KANN-DBSCAN聚类算法对研究区域内的服务业兴趣点进行聚类,并使用街道面积归一化得到每一类兴趣点在街道上的密度。结果表明:研究区内的服务业空间分布形成“一核多中心”的空间分布特征,城市服务设施呈“Y”型放射状发展;呈贡新区的教育职能突出,吸引了服务业设施的聚集;老城市中心服务职能复杂多样,其特征主要体现在商业设施及其周边配套形成的核心聚集和专业市场形成的多个中心的聚集;不同服务设施间的聚集程度存在较大差异。最后,结合分析结果为昆明市中心城区的服务设施的发展提出3点建议,可对昆明市中心城区服务业的发展提供一定参考。

BOPPPS教学模式结合雨课堂在测绘技术及专业介绍课程中的实践

传统"以教学为中心"的教学模式已难以满足当前"互联网+教育"时代背景下学生的学习需求。文章以测绘技术及专业介绍课程为例,探索一种"BOPPPS"结合雨课堂的教学模式。首先分析测绘技术及专业介绍课程的教学现状及其存在的问题;然后介绍和分析"BOPPPS"教学模式和雨课堂的特点;最后将"BOPPPS"教学模式和雨课堂相结合,并用于对测绘技术及专业介绍课程设计进行重构。通过实践表明,采用该模式,可提升课堂教学效果,有助于学生对知识的有效掌握。

“互联网+”和工程认证背景下测绘工程专业课程体系建设

在“互联网+测绘”和工程教育认证的背景下,为适应新时代信息化测绘发展的浪潮,急需对测绘工程专业课程体系进行调整和优化。本文以昆明理工大学测绘工程专业为例,首先介绍测绘工程专业的办学历史和办学情况;然后围绕课程设置、实践环节等方面来探索在新背景和新时代下测绘工程专业课程体系如何建设;最后讨论测绘工程专业课程体系调整和优化过程中存在的问题。

多学科交叉背景下的测绘工程专业人才培养

文章首先阐述了测绘工程专业人才培养的现状,然后探讨了多学科交叉背景下的测绘工程专业人才培养策略,包括专业课程体系建设、采用先进教学理念结合互联网技术的教学方法、充分利用现有实验设备及校企合建的实训基地、培养学生的实践能力及创新能力。

高分1号数据用于云南文山三七种植信息提取

[目的] 云南文山三七Panax notoginseng作为经济价值较高的中草药,其产量多少与价格波动之间存在着较紧密的联系,实时准确地掌握三七种植面积,对于当地政府相关管理部门科学指导三七种植规模和确定价格等宏观调控具有重要意义。 [方法] 以文山州4个三七主产县为研究区域,基于国产16 m分辨率的高分1号(GF-1)开源影像,根据三七的生长环境特点对专家决策树模型进行改进,并通过决策树分类法提取三七的荫棚图斑。在对三七荫棚识别可靠度和面积提取精度评价中,采用了谷歌影像代替实地调绘和以目视解译结果作为图斑面积基准的方法。 [结果] 决策树分类成果和目视解译提取的图斑判定正确率分别为87%和99%;专家决策树分类提取的成果整体面积精度为80%。 [结论] 与传统基于高分辨率商业影像采用目视解译的人工勾绘图斑方法相比,基于GF-1影像的三七面积提取所采用的方法能够在保证一定精度的条件下,以较快速度开展文山三七种植资源的调查,为当地特色农产品种植的科学监管与价值估算提供基础数据与有效技术支持。

基于GF-5的滇池蓝藻水华空间分布特征研究

滇池水体富营养化严重导致蓝藻水华爆发,因此文章基于GF-5高光谱数据,运用归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)识别滇池的蓝藻水华发生状况,并通过对NDVI值域进行分类,进一步对比分析草海、外海蓝藻水华的空间分布特征及差异。结论如下:①NDVI值域的一般数量统计分析表明,草海和外海NDVI均值分别是-0.350和-0.708,说明草海蓝藻水华覆盖情况较外海更严重;②NDVI值域的分级分类统计表明,草海以轻度蓝藻水华区域为主,占草海总面积的73.36%,重度蓝藻水华区域占比为1.12%;外海以无蓝藻水华区域为主,占外海总面积的95.42%,中度和重度蓝藻水华区域占比分别为0.52%和0.11%;总体上,滇池蓝藻水华空间分布呈“北重南轻”的格局,草海蓝藻水华覆盖密度为80.45%,草海较外海更易于蓝藻水华生长,水质更差。此研究方法可有效实时地监测识别高原湖泊蓝藻水华发生的空间分布状况,丰富了基于高光谱遥感进行湖泊水域水质监测的方法,为促进滇池水资源的治理和开发利用提供科学依据。

基于MATLAB的多种插值算法在地表时序监测中的应用研究

为了克服InSAR技术获取数据时,由于部分月份缺失影像,而导致对研究区进行长时间序列形变分析时,所获取的形变序列为非等时距,不利于系统地反映其形变趋势的问题。本文基于MATLAB软件进行插值算法编写,对缺失时间跨度同的两种地表形变监测数据,分别进行多种插值算法实验。实验结果显示:对于缺失月份较少的数据,三次样条插值拟合效果最好;对缺失较多月份或分布不均匀的数据,立方插值拟合效果最好;线性插值和邻近点插值的拟合效果较差,不适用于对缺失的数据进行插值。该结果对由于缺失部分数据而影响其形变时序分析的情况提供了方法指导,具有较强的实用意义。

面向对象的多层次规则分类地物遥感信息提取方法试验分析研究

监测土地覆盖变化是目前高分辨率遥感的重要应用领域,城市覆盖地物变更速度快、地物类型复杂,使用传统方法提取监测难度较大。针对此问题,选择云南省大理白族自治州上官镇为研究区,以GF-2 PMS遥感影像为数据源;采用面向对象的方法对研究区进行最优分割尺度分割,选取最优特征组合用于构建模糊分类规则,分层次进行地物提取,最终获得研究区地物类型分布图。运用混淆矩阵方法进行精度评价,面向对象的多层次规则分类法提取分类效果良好,分类总体精度达79.95%,Kappa系数为0.74。与基于像元的分类方法和单一尺度下面向对象的提取分类法相比,面向对象的多层次规则分类法精度明显提高,说明本方法运用于复杂地物提取分类具有较好可行性。

基于GIS的城市房产价值空间分布研究

以长沙市六大主城区作为研究区域,基于研究区2 657个住宅价格数据,通过最近邻分析、空间自相关分析及克里金插值等方法,对长沙市住宅及价格的空间分布进行了分析,同时探究了两类因素对长沙市住宅价格的影响。结果表明:(1)长沙市住宅及住宅价格的空间分布均表现有显著的聚集特征,且住宅价格的分布呈由高到低、由市中心向四周扩散的特征,其中望城区由于距离市中心较远所以住宅价格相对于其他5大城区要低很多,而开福区、岳麓区、天心区的房价略高于长沙市区住宅平均价格;(2)通过分析住宅价格的影响因素得出小学对房价有着一定的影响,在一定距离范围内,越靠近小学的地区住宅的价格一般会偏高。

基于点云空间扩展的盾构隧道整体去噪方法

盾构隧道点云数据的去噪工作是后续隧道结构分析的前提。本文结合点云空间扩展理论与盾构隧道呈圆柱形的特点,提出了一种盾构隧道的整体去噪方法。首先将盾构隧道空间扩展后得到新的拓扑结构,使盾构隧道的去噪工作能够使用现有成熟的地面滤波算法。经过直通滤波、坡度滤波后的隧道点云保留完整的衬砌结构,隧道的附属设施被滤除。使用直线段与曲线段隧道进行试验,试验结果表明,该方法能够实现隧道的整体去噪,去噪效果显著。

土壤水分卫星遥感反演方法研究进展

在全球变暖背景下,土壤水分是影响气候干旱、作物生长和环境变化的关键因素。利用遥感技术反演土壤水分,不仅能提高干旱预警能力,对于农业发展、生态保护和修复也具有重要意义。本文总结了当前土壤水分反演常用的遥感数据并分析其发展趋势,从光学、主被动微波角度详细阐述了各反演方法的原理、优缺点及发展方向,并进一步探讨了土壤水分研究的4个主要领域:主被动微波、多源数据融合、空间尺度转换及方法和模型的改进。最后,总结了遥感技术在土壤水分反演领域的演变趋势,并对未来发展提出展望。

基于三维模型的岩溶洞穴环境承载力测算及影响因子探讨——以云南宜良九乡三脚洞为例

针对现有岩溶洞穴环境承载力主题研究不足的现状,以云南宜良九乡三脚洞为例,通过TLS获取溶洞点云数据,建立精细三维模型。根据旅游溶洞规划设计要求,利用研究区安全水位线高度对初始模型进行切割和面片提取,去除安全水位线下部模型,得到旅游洞穴空间模型,准确计算游客游览空间。在此基础上,综合考虑CO_(2)浓度、热量、灯光、河流等多种洞穴环境影响因子,对传统生态环境容量法进行改进,建立基于三维模型的岩溶洞穴环境承载力数学模型,测算尚未开发洞穴的最大环境承载力,从而更好地指导岩溶洞穴开发设计。通过与传统测算方法从理论及结果进行对比分析发现,洞穴旅游环境承载力的最大限制因子是热量。根据测算结果,瞬时承载力最大相差19146人,全天承载力最大相差123189人,本文方法更加科学合理,更加符合实际情况。

基于弱监督语义分割的灯盏花无人机遥感种植信息提取

为及时掌握种植空间信息,保护和利用灯盏花,针对灯盏花垄间边界模糊,精细标记训练数据集获取困难问题,提出一种基于结合RGB波段最大差异法和弱监督语义分割的无人机遥感灯盏花种植信息提取方法。首先,对灯盏花进行边框级标记,制作弱标记数据集,减少标记时间成本;然后采用轻量级U-Net网络对弱标记数据集进行弱监督语义分割,实现灯盏花粗提取;最后,采用RGB波段最大差异法去除粗提取结果中的非灯盏花,实现灯盏花种植区精细提取。实验结果表明,提出方法在选取的3个灯盏花场景中交并比(Intersection-over-union,IoU)分别为90.55%、90.74%、86.63%,精度均高于面向对象分类法和最大似然法,并通过消融实验验证了方法的有效性。

基于MT-InSAR和灰色预测模型的金属矿区地表变形研究

对于矿区地表变形测量,传统方法存在成本高、很难反映地表大面积变形信息和时空演化特征等缺点。基于此,以大红山铁矿为例,采用Sentinel-1A卫星数据,利用SBAS-InSAR对数据进行处理,建立了灰色预测模型,并对模型精度进行了验证,结果表明:由地面观测点获取的实测三向位移经归一化后得到的位移与InSAR取得的LOS向位移相对误差在15%以内,表明时间序列InSAR在观测精度上是可靠的;矿区内存在4个发育成熟的沉降集中带和2个局部沉降区域;InSAR监测值和水准测量值有较好的一致性,监测相对误差和预测相对误差均在12%以内。

基于MSR-cut的高空间分辨率遥感影像边缘检测分割

针对R-cut(Ratio cut)边缘检测分割模型对高分辨率遥感影像分割时存在过分割和模糊边缘敏感性问题,提出了一种多尺度R-cut(Multi-scale ratio cut,MSR-cut)的遥感影像边缘检测分割方法。首先,采用形态重建的分水岭分割算法对影像过分割,形成多个超像素区域;然后计算并提取影像各个区域的纹理特征信息熵值、光谱特征与邻域均值差分归一化值,分别进行同质性和异质性的有效衡量;并构建评价函数获取最优分割尺度,对这些超像素区域进行初步合并,得到影像的粗分割结果;最后结合各地物的边界权重信息,从全局角度用R-cut的方法对粗分割结果进一步合并,完成对影像的精细分割,生成最终的分割结果。实验选取5个不同场景的高分辨率遥感影像,采用定性和定量两种方法对比分析本文方法与传统R-cut边缘检测分割、Spectral-Rcut边缘检测分割和Textured-Rcut边缘检测分割方法。实验结果表明,MSR-cut边缘检测分割方法能够有效提高分割精度,增强噪声鲁棒性,可取得较好的分割视觉效果。

云南小江流域泥石流堆积扇土地利用模式分析

在土地资源匮乏的山区,泥石流堆积扇作为一种宝贵的土地资源,是人们进行生产生活的主要场所.但泥石流堆积扇具有不稳定性,使得泥石流堆积扇的土地利用具有高风险性.因此,对泥石流堆积扇的土地利用模型进行分析很有必要.随着遥感技术的不断发展,以及中国对地高分辨率观测系统的不断完善,使利用高分辨率遥感影像对特定区域的土地利用方式进行小尺度研究成为可能.文章采用高分二号遥感影像、数字高程模型、GIS技术并结合外业调查验证的方式,对小江流域内196个泥石流堆积扇的土地利用模式及其高程关联特性、百分比坡度关联特性进行了分析.此外,利用泥石流扇土地利用开发分层模式对泥石流扇的开发进行初步风险分析得出,研究区内泥石流扇的土地利用方式主要以风险较小的初级开发模式为主.

近20 a云南文山州植被覆盖动态变化及其驱动因素

地表植被覆盖对于土壤侵蚀的抑制作用广为人知。许多研究证实在降水、土壤、地形等环境因素一定的情况下,植被覆盖度与水土流失量具有显著的负相关关系。分析研究山区植被覆盖动态变化及其驱动因素对区域水土保持、水土流失治理成效评价及国土空间规划等意义重大。笔者利用MOD13Q1数据,采用像元二分、一元线性回归方程、变异系数、叠加分析等方法,系统地分析2001-2020年间云南省文山州植被覆盖时空演变特征及其驱动因素。结果表明:1)研究区近20 a年均植被覆盖度呈逐年波动上升趋势,且植被覆盖度>80%的极高植被覆盖度区域面积明显增加;2)植被覆盖度改善和显著改善区面积(84.51%)明显大于退化和显著退化区面积(6.47%);约80.98%的区域植被覆盖度变化较为稳定,仅0.50%的区域变异性较强且分布零散;文山州71.14%的区域平均Hurst指数<0.5,未来一段时间内植被覆盖会有一定程度的减少;3)通过叠加分析可知,耕地、林地和人造地表面积的转化率分别为38.14%、35.01%和27.67%,是引起植被覆盖度变化的最重要因素。总体而言,文山州植被覆盖状况较好,过去20 a生态文明建设取得了显著成效。