城市竣工测绘典型要素语义分割PointNet++深度学习模型适用性分析

处理三维激光扫描仪获取的城市竣工测绘点云场景数据的传统方法存在较多局限性,无法适应信息化社会对产品高效处理的需求。基于此,本文分析了城市竣工测绘点云场景分类需求,研究了利用深度学习网络模型对点云场景进行自动化处理的方法。首先,对输入的城市竣工测绘数据进行预处理,以实现点云降采样、去噪、地面点与非地面点分割;然后,人工标注5个区域场景数据毫米级标签,进行数据增强;最后,测试PointNet++网络在城市竣工测绘点云场景下的语义分割性能和效果。测试结果表明,在少量样本下,PointNet++网络可以较好地实现城市竣工测绘点云场景的激光点云语义分割,总体mIoU达73.06%,能够满足城市竣工测绘点云语义自动化分割需求,为城市竣工测绘点云数据处理提供了新思路。

A new approach of extracting vegetation points from urban airborne LiDAR data

Urban vegetation has been an important indicator for the evaluation of eco-cities, which is of great significance to promote eeo-city construction. We study and discuss the commonly used urban vegetation extrac-tion methods. The extraction of vegetation points in this study is completed through mathematical statistics, mean-square error, successive differences and iterative algorithm which are based on the analysis of different spatial morphological characteristics in urban point clouds. Linyi, a city of Shandong Province in China, is se-lected as the study area to test this method and the result shows that the proposed method has a strong practicali- ty in urban vegetation point cloud extraction. Only 3D coordinate properties of the LiDAR point clouds are used in this method and it does not require additional information, for instance, return intensity, which makes the method more applicable and operable.

智航无人机载LiDAR系统在轨道交通建设中的应用分析

为了减少轨道交通建设外业勘测的工作量,提高制图的效率和精度,本文首先基于实际项目,选用智航SF1650六旋翼无人机载LiDAR系统对济南新东站片区进行航摄,利用获取的LiDAR点云和影像数据制作DEM、DOM,然后再进行大比例尺地形图和片区断面图的制作。通过外业勘测核实,DEM和DOM精度完全满足轨道交通建设工程制作大比例尺地形图的要求,且相较于传统立体航测,精度和数据利用率得到很大的提升,极大减少了外业勘测工作量,验证了智航SF1650无人机载LiDAR系统的可行性,为今后的工程应用提供了参考方案。

复杂城市低空无人机安全风险评估与三维路径规划

针对复杂城市环境内低空无人机飞行安全与效率亟待提升的问题,提出了复杂城市低空无人机安全风险评估与三维路径规划方法。首先,设计了无人机越界冲突率、缓冲空域占比指标,建立了无人机地理围栏安全缓冲间距优化模型,对最佳缓冲间距和栅格粒度进行了标定;然后,构建了由人口密度层、遮蔽层和障碍层构成的无人机风险地图,建立了弹道下降和失控滑行两种模式下的无人机对地风险评估模型,生成了精细化、组合化的城市低空概率风险地图;最后,综合利用地理围栏、概率风险地图和跳点搜索算法,对无人机三维路径进行了初始规划和优化重构。结果表明:弹道下降模式的伤亡风险是失控滑行下降模式的5~75倍;与A*算法相比,跳点搜索算法有效减少了飞行路径的转弯数量,缩短了求解时长,更适合规划无人机飞行路径;与不采用风险地图的方法相比,基于风险地图的无人机路径规划减少了50%的较高风险节点,相应的路径长度仅增加了7.2%和11.4%,整体路径节点的伤亡风险明显降低。研究成果可为复杂城市低空无人机飞行计划制定及安全运行监管提供理论依据和方法支撑。

外卖配送电动自行车换电柜选址定容实证研究

针对外卖配送电动自行车换电柜布局不合理带来的部分换电柜利用率低与部分换电需求得不到及时满足的供需矛盾问题,本文通过聚类POI(Point of Interest)数据确定外卖配送起止点,并通过仿真模拟外卖骑手配送路径预测外卖配送电动自行车换电需求时空分布,构建换电柜运营商总成本最低和用户满意度最高的多目标换电柜选址定容模型,并以新乡市主城区为例,采用NSGA-II(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II)算法得到换电柜选址定容方案。研究结果表明:仿真模拟得出的换电需求时间分布预测值与实际值基本吻合,换电需求在11:00,14:00,17:00和20:00左右急剧增长,且11:00和14:00左右的换电需求量显著高于17:00和20:00左右的换电需求量,外卖骑手配送路径仿真模拟方法在换电需求预测上具有较高的预测精度;换电柜选址方案不能同时满足运营商和用户利益均为最优,用户满意度的提高需以增加运营商总成本为代价;同时,兼顾运营商和用户利益的新乡市主城区外卖配送电动自行车换电柜最佳建设数量为26,其中,容量为11的换电柜11个,容量为22的换电柜8个,容量为33的换电柜7个;新乡市主城区应按照备选点编号15-7-19-17依次新增换电柜至30个,此时,用户满意度最大,若继续增加换电柜建设数量,只会增加运营商总成本。

城市更新的机会成本和边际成本

城市更新上升为国家意志,但更新理论对“更新起点决策”和“更新终点决策”两个更新基本问题研究处于空白,对更新实践的支撑力和解释力不足。从现有更新研究中的两个误区入手,指出现有研究对更新起点和更新终点的论断与现实情况存在落差,借助微观经济学和超边际理论的分析工具,从机会成本和边际成本角度构建了“更新起点决策”和“更新终点决策”两个理论模型,通过对两个模型的拟合,形成了“起点-终点全过程决策”框架,依据该框架提出了“城市更新精明决策”思路,指出改进起点决策的“更新专业化分工”和“更新起点信贷”策略,改进终点决策的“设施触媒”和“更新底线管控”策略。为更新决策的底层逻辑分析和决策改进提供了新研究视角。

考虑节点重要度的城市轨道交通应急救援点选址研究

为实现对城市轨道交通中关键站点的识别和保护,提出1种考虑节点重要度的应急救援点选址方法,基于复杂网络理论构建城市轨道交通网络,从节点拓扑属性、车站属性、网络连通属性3方面出发建立节点重要度评价方法,构建节点重要度加权下的综合覆盖水平最大、最大救援响应时间最短和建设成本最低的多目标应急救援点选址模型,并以武汉地铁网络为例,基于熵权-TOPSIS法确定网络中共262个节点的重要度,设计变邻域遗传算法进行优化求解。研究结果表明:4种赋权方案下发现,相对不考虑节点重要度,本文方法所得目标在综合覆盖水平上分别提高1.44%,1.06%,2.51%和2.90%,同时可有效降低最大救援响应时间及建设成本,识别与保护关键站点。研究结果可为提升线网整体的应急能力提供指导。

城市连续隧道交织区主线交织车辆换道点选择行为研究

基于城市连续隧道交织区分析主线交织车辆换道点选择行为,以实地采集的车行轨迹数据为基础,利用随机森林模型分析主线车辆换道点选择行为特征及影响行为决策的影响因素,而后分别采用支持向量机模型与随机森林模型进行换道点选择行为决策建模和对比分析。研究结果表明:影响主线交织车辆换道点选择的主要因素为目标车辆状态以及本车道的后车状态,且经特征筛选之后建立换道决策模型的精度更高,其中支持向量机模型可以较好的刻画换道行为,模型的预测精度不低于85%。研究成果有助于在仿真模型中更准确描述换道点选择行为,同时为城市连续隧道交织区的优化和辅助驾驶策略制定提供支撑。

InfoWorks ICM-Delft 3D耦合模型在排水体系中点源污染溯源研究

城市排水的点源污染是引起黑臭水体的重要原因之一,该研究借助多元监测体系获得的水质数据,结合InfoWorks ICM-Delft 3D耦合模型及差分进化算法(DE)构建了污染溯源模型。以中山市某区域为研究对象,验证了耦合模型与DE算法对污染溯源的有效性。研究表明,连续排放污染源的位置、流量、污染物浓度的溯源精度较高,相对误差均在±0.12的范围内,并且污染溯源精度随着污染源流量增大而下降;随着污染流量增大,瞬时排放污染流量与浓度溯源的相对误差逐渐减小,模型对高流量污染事件的溯源精度较高。该模型体系的构建和应用为城市排水点源污染的溯源提供了科学指导。

三维激光扫描与BIM技术融合的城市轨道交通地下建筑物三维建模方法

本文将三维激光扫描技术与BIM技术相结合,实现了城市轨道交通地下车站、隧道及附属设施的三维建模。通过激光扫描仪获取点云数据,利用点云处理软件进行预处理,包括拼接、去噪和精简等操作;然后利用特征点云提取方法结合BIM建模软件和可视化编程技术,有效解决了传统测绘方法无法获取和处理复杂地下建筑物信息及BIM模型中信息孤岛问题。本文方法对未来城市轨道交通工程建设和运维管理的信息化和三维可视化具有重要意义。

高度城镇化背景下深圳市易涝点驱动因子分析

根据深圳市2018—2022年易涝点统计资料,运用标准差椭圆、空间自相关和核密度估计等方法对深圳市易涝点时空分布特征进行分析。将分别利用优化热点分析和核密度估计方法所得的内涝易发度作为因变量,运用参数最优地理探测器对连续型驱动因子最优离散化处理,探测易涝点空间分布差异的主要驱动因子及作用机制。结果表明:深圳市易涝点空间分布差异性显著,其分布的方向性减弱,集聚特征明显;人口经济类驱动因子对易涝点空间分布有最强解释力,气候特征类次之,暴雨日数和人口驱动因子的协同作用可以解释59.50%的易涝点分布;核密度估计所得的易发度具有更好的代表性,且对连续型因子最优离散化处理能显著提升其解释力。

我国城市供排水在线监测技术发展与标准化历程

随着我国供排水设施规模快速增长、各类新兴业务的大量涌现以及在线监测技术的不断进步,供排水在线监测技术得到了快速发展和应用。为解决业务需求和技术标准化需求,研究者对在线监测设备的性能与运行维护要求、监测系统布局优化方案等方面开展了一系列研究。随着在线监测技术的逐渐成熟,该技术在供水全流程监控、排水设施运行监控与问题诊断、海绵城市建设效果评价、水环境治理中的排污溯源等方面得到了广泛应用。同时,为规范供排水在线监测技术的应用,我国供排水在线监测技术标准经历了从无到有并逐步完善的过程,建立了以行业标准为主、以地方标准和团体标准作为补充的标准体系。

城镇化对农业面源污染的影响研究

农业面源污染防治是实现农业绿色发展,提升农业生态产品供给能力的有效途径之一。这是事关中华民族自身健康延续下去的重大问题。新型城镇化在有效推动城乡融合发展,实现农业农村现代化进程中,也会对农业面源污染产生一定的影响。因此,分析研究城镇化对农业面源污染影响的理论机制,不仅有利于推动农业绿色发展,也有利于助力实现人与自然和谐共生的现代化。从理论层面上来看,城镇化分别通过从宏观上改变农业经济发展方式、中观上改变农业产业结构以及从微观上改变农业生产主体的行为,而对农业面源污染产生影响。从实践层面上来看,随着城镇化率的不断提升,农业面源污染呈现出先上升后下降的趋势,城镇化对农业面源污染的影响存在着明显的地区差异性。因此,要重视城镇化对农业面源污染的影响问题,加强相关问题的理论研究,健全和完善相应的支撑保障体系,构建相应的协同治理机制体系。

基于车载点云数据的城市道路特征目标提取与三维重构

随着现代城市交通管理、智能驾驶、城市规划和地理信息系统领域的发展,对高效、自动化的城市道路特征提取和三维重构技术的需求日益迫切。提出一种从激光点云数据中自动提取道路特征并建立三维模型的方法,该方法能够有效处理大规模复杂环境下的数据。首先通过提取路缘石描述算子来确定边界线,然后生成点云数据的地理参考图像,提取出精细化的道路标识线。接着在平滑度约束下进行杆状地物检测,再通过分类算法区分路灯和行道树。最后,分析了道路模型三维重构所需的参数,并提出一种连续四边形重建方法,实现了对道路元素的三维重构。实验结果显示,该研究方法在道路点云数据目标提取的评价精度达到92%,验证了其有效性。

市、县级国土空间综合防灾专项规划编制内容要点研究

市、县级国土空间综合防灾专项规划作为国土空间“相关专项规划”编制体系的重要规划类型,是确保国土空间规划与各类防灾减灾专项规划相互衔接的关键综合性专项规划。文章基于自然资源部行业标准《国土空间综合防灾规划编制规程》,总结目前市、县级国土空间综合防灾规划存在的问题,提出市、县级国土空间综合防灾专项规划编制基本内容、编制要点、难点和对策,为市、县级国土空间综合防灾专项规划编制提供参考。

城市园林绿化景观工程施工要点与养护措施分析

当前,中国正在全面推进城市化进程。因此,加强对城市园林绿化施工技术和养护管理的研究就显得十分重要。在城市规划过程中,城市园林绿化被视为最核心的部分,它不仅与市民的居住环境紧密相连,同时也与城市的生态环境有着深厚的联系。确保园林绿化施工的高质量和提升园林绿化维护的效率,构成了推动人与自然和谐共生的关键路径。本文阐述了城市园林建设中存在的问题,景观工程施工要点以及园林绿化养护要点,提出园林绿化应探索和应用新技术、新工艺、新材料。

结构加固技术在城市更新中的应用——以五角场万达广场改建项目为例

随着城市更新步伐逐步加快,人们对城市功能和体验的要求也逐步提高,这也意味着往日的一些城市建筑已无法满足现阶段需求。为了使城市更新更加安全、高效、经济地进行,需围绕绿色建造,采取科学的方式对建筑物进行改造。以五角场万达广场改建项目为例,详细阐释建筑结构加固改造施工技术在城市更新中起到的关键作用,为相关单位提供一定的参考和帮助。

基于累积前景理论的轨道交通非常态乘客出行方式选择行为研究

当城市轨道交通系统出现异常,乘客容易产生盲目、恐慌、从众等心理,并做出非完全理性的决策。现有MNL模型基于信息完备假设与完全理性假设,在面对非常态情景时的适应性较差。为刻画非常态情况下乘客的不完全理性并考虑乘客个体差异,解决MNL模型的不适用性,本文针对轨道交通非常态情景,通过累积前景理论进行建模。首先,综合考虑时间、费用、舒适度与便捷性4个对乘客出行行为有直接影响的因素,构建基于累积前景理论的轨道交通非常态乘客出行方式选择模型,刻画乘客的不完全理性行为。然后,开展问卷调查用以标定模型参数,并结合调查结果构建服从泊松分布的差异化参考点,描述模型的参考点依赖现象,差异化参考点的泊松分布检验值满足大于等于0.05的检验标准,解释了乘客出现不同决策结果的本质,使综合前景呈现随参考点波动的态势。最后,将引入差异化参考点的基于累积前景理论的轨道交通非常态乘客出行方式选择模型与多项Logit(multinomial logit,MNL)模型进行对比。研究结果表明:针对非常态情景,本文模型体现了乘客面对非常态时的有限理性与个体差异性,宏观角度下的交通方式划分率计算结果总体偏差较MNL模型减小了4.9%,微观角度下乘客个体决策结果预测准确率较MNL模型提升了25.4%,整体效果优于MNL模型,验证了模型的合理性。研究成果可以为轨道交通非常态下的交通需求预测与应急响应提供理论支撑。

基于三维点云的盾构管片拼装质量偏差评价方法

盾构机在掘进过程中,由于盾构姿态控制不当等因素,管片拼装时常发生错台值、椭圆度失准等工程质量问题,这些施工质量问题往往会对隧道的稳定性及安全性造成影响,为保证盾构隧道的安全施工与健康服役,在施工过程中对盾构管片拼装质量进行动态评估尤为重要。针对传统盾构管片拼装检测效率低,精度有限及检测数据全面性差等问题,应用三维激光扫描技术采集盾构管片拼装成型后的点云数据,通过长短轴法和改进的按斜率分割法分别对盾构管片的椭圆度和错台值进行测算;同时提出环段数据拟合提取隧道中轴线及中心点的方法,实现盾构管片拼装质量高精度、高效率、自动化检测。结合实际盾构隧道工程案例分析,验证基于三维点云的盾构管片拼装质量偏差检测方法的可行性。