基于空天地协同的城市河道遥感污染监测研究

随着我国生态文明建设意识的增强,越来越多的城市开始重视河道的污染问题治理,并且采用多种监测城市河道污染的针对性措施。在城市河道污染问题日益严重与复杂的情况下,传统的城市河道污染监测技术存在较大的局限性,而基于空天地协同的城市河道遥感污染监测系统则可以显著提高城市河道污染监测的效果。本文从传统监测技术与空天地协同监测技术效果入手进行对比分析,明确了基于空天地协同的城市河道遥感污染监测系统的优势,提出基于空天地协同的城市河道遥感污染监测方案,提高监测质量。

基于空天地协同的福清市“两违”变化监测

“两违”整治是国土空间规划管理的重点内容。面对精准赋能的现实需求,协同各技术优势,建立合理的“两违”常态化监测机制是构建长效控违的内在要求。以福清市为例,通过剖析该市多年“两违”工程项目的开展情况,探讨实施过程中存在的问题,以期进一步提高项目的管控流程和提升项目的综合效益,为今后同类项目的开展提供借鉴。

空天地协同的边缘云服务功能链动态编排方法

空天地协同网络作为一种新型网络架构,拥有广域网络覆盖和泛在无缝接入等优势,但也面临日益增长的用户需求与有限的网络服务资源之间的矛盾,将边缘计算引入空天地协同网络能够大幅提升系统的业务处理能力。同时,为了进一步提高空天地协同的边缘云网络资源利用率,可以将一组虚拟网络功能按照一定的业务逻辑连接起来,形成动态可重构的服务功能链,为用户提供多样化且高质量的网络服务。考虑到空天地协同的边缘云网络的高动态和异构特性,研究了动态服务功能链的高效编排问题,设计了空天地协同的边缘云网络系统模型,并在此基础上构造了受网络资源和服务请求约束的端到端时延优化目标函数。其次,结合量子机器学习高效并行计算的优势,将服务功能链路径选择问题建模为基于开放量子随机行走的隐马尔可夫模型,并采用量子回溯解码的方法对模型进行了求解。最后,对文章研究的内容进行仿真验证,仿真结果表明:与传统精确求解和启发式方法相比,文章中提出的服务功能链动态编排方法能够在网络流量负载较高的情况下,提高服务请求成功率并降低端到端平均时延。

空天地协同的城市河道遥感监测研究

在快速城市化的背景下,人类活动对城市河道的影响已超出河流生态系统的自我调节能力,水质恶化、水生态失衡等问题逐渐显现。面对日益严峻的水问题,我国积极探索水环境综合治理的新模式、新机制。河长制的推进加速了水环境治理步伐,但从全面建立到全面见效还需要技术支撑。基于此,提出空天地协同的河长制赋能方案,利用卫星遥感、无人机、无人船等多源监测手段开展城市河道的空天地协同监测,为河道环境监测与治理提供有力的技术支撑,最大程度发挥河长制的优势。同时,以杭州市西小江为研究区进行实证研究,完成河道的水域提取、水污染监测、水质检测、水域岸线管理保护工作。

复杂交通场景的空天地协同实景建模方法

针对存在涵洞、桥梁的复杂陆路交通场景,交通设施遮挡造成的观测及建模困难,在使用空天地协同观测和外内业技术联动的基础上,提出基于同名几何一致性的多源融合建模方法,结合点云配准与多视角投影实现激光点云与影像间的匹配,通过同名一致的光束平差约束融合机载LiDAR数据、SLAM数据、地面三维激光数据、全球导航卫星系统定位数据、无人机倾斜影像和地面相机影像,最终构建准确、完整、稳健的复杂交通场景三维模型。通过沪渝高速恩施段的技术验证,证明本方法的建模成果在完整度及细节纹理方面优于两种常见方法,无人机倾斜摄影测量配合地面三维激光扫描的采集策略最便捷高效,若配合机载LiDAR或地面相机则建模效果更佳。成果为交通领域的勘测、设计、施工、运营等提供有力支持。

基于合同网的对地观测资源动态协同规划方法

卫星、无人机等对地观测资源已经成为执行灾害救援、灾损评估等多样化监测任务的主要观测手段,而大规模任务的随机调整和动态执行环境是快速制定对地观测方案的核心难点。针对此问题,提出一种面向不确定环境的对地观测资源动态协同规划方法,以动态高效地制定异构观测资源的协同观测方案。首先,结合合同网协议提出一种自下而上的分布式动态协同框架,以整合空天地异构观测资源构建分布式、动态、松耦合的协同观测网络。然后,根据该协同框架提出多轮组合分配方法及优化算法以快速动态地分配大规模监测任务。最后,通过仿真实验证明,在任务持续并发的动态不确定环境中,基于合同网的动态协同规划方法在提升了约25%任务完成率的同时,降低了约20%的运行时间,实现了任务完成率与方法运行时间的平衡。