顾及学校特色与学生能力的GIS专业人才培养模式——以北京建筑大学GIS专业为例

随着地理信息科学(GIS)专业技术的飞速发展,该技术已经应用到社会各个方面,使人们的生产、生活发生了巨大变化,我国不少行业和研究领域开始应用GIS来解决科研、生产,以及经济与社会发展中的实际问题。面对当前社会多层次应用的需求,迫切需要一大批既掌握GIS技术,又懂管理,且能够将GIS技术深化应用的复合型人才。然而相对社会需求的新特点,我国高校GIS专业培养的毕业生面临诸多限制和不足,很难满足社会的需求。这就需要高校改革现有的GIS专业培养模式,从社会多层次需求出发,结合当前社会发展的客观实际,建立突出学校特色与学生能力的GIS专业人才培养模式。

基于SE-Mask-RCNN建筑遗产识别与空间可视化分析

传统建筑是中国宝贵的建筑遗产,承载着优秀的民族建筑文化,是反映城市特色风貌的重要指标。现阶段深度学习识别建筑物的技术相对成熟,但使用街景图片识别建筑遗产并进行地图可视化展示的研究较少,因此,本研究基于Mask-RCNN(mask region-based convolutional neural network)模型,融合SE(squeeze and excitation)注意力机制,提出一种基于SE-Mask-RCNN识别街景图片中建筑遗产的方法。首先,通过路网数据获取百度街景图片,制作数据集。其次,在模型的残差网络(residual network,ResNet)中引入SE注意力机制;并与已有相关方法 U-net(u-shaped network)、全卷积网络(fully convolutional network,FCN)、Mask-RCNN三种模型进行实验对比评价。最后,使用本方法识别研究区域内的街景图片,形成可视化地图,分析建筑遗产在空间上的分布情况。结果表明,本方法可以有效识别城市中的建筑遗产,识别结果较Mask-RCNN、U-Net、FCN模型分别提高了2%、3.1%、4.7%,证明了本方法对城市中建筑遗产的识别具有可靠性和有效性。研究成果可为建筑遗产保护及现状调查提供依据。

北京多源历史空间信息展示平台设计与实现

运用JCR内容仓库、地理信息系统及网络技术,对各种历史空间数据和非空间数据进行了有效的存储、查询及管理,实现了基于历史地图兴趣点的动态标注和多源异构数据可视化展示,为历史空间信息的普及应用提供了有效的解决方案.

基于信息熵与空间洛伦兹曲线的土地利用结构研究--以京津冀城市群为例

对2009—2016年京津冀城市群区域内各土地类型用地面积进行分析,运用信息熵、均衡度、优势度和空间洛伦兹曲线方法研究了京津冀城市群内13个城市8年间土地利用空间布局的时空演变。结果表明:京津冀城市群整体信息熵值逐年递增,城市发展建设已进入稳步阶段,信息熵变化主要表现在农用地转换为建设用地;交通运输用地和其他土地分布基本保持均衡的分布状态,林地、草地、水域及水利设施用地成为分布不均衡的土地利用类型;京津冀城市群土地利用结构变化趋势与京津冀协同发展土地利用总体规划的要求基本一致。研究结果对于京津冀城市群土地利用结构合理化与制定土地规划具有重要指导意义。

改进Mask R-CNN的无人机影像建筑物提取

从无人机影像中自动提取建筑物对城乡规划和管理至关重要,然而,在复杂背景干扰和建筑物外观变化很大的情况下给实例提取带来挑战。因此,提出一种改进的Mask区域卷积神经网络(R-CNN)方法用于无人机影像的建筑物自动实例提取。改进方法以ResNet-101作为特征提取网络,在特征融合网络方面,通过添加自底向上的路径增强整个特征层次的定位能力,同时在特征融合中加入空洞空间金字塔池化模块(ASPP)来提高多尺度能力与改善模型性能。在自制建筑物数据集上的综合实验结果表明,与原始的Mask R-CNN方法相比,改进方法的mAP值提高了2.6%,能够很好地实现无人机影像建筑物实例提取。

城市绿地对北京市热岛强度的影响

针对北京市热岛效应日益加重的问题,提出了基于陆地卫星8号(Landsat8)所携带的陆地成像仪(OLI)和热红外成像仪(TIRS)的Level-1数据反演地表温度、计算植被覆盖度的方法;并构建地表温度反演模型,探究北京市热岛效应与城市绿地面积关系。实验结果表明:高温区大部分集中在中心城区,并向周围的郊区的平原地带呈辐射状扩散,随着城区绿地面积增加,植被覆盖度上升的同时城区的热岛强度也呈下降趋势,说明城市绿地面积的增加与热岛效应呈负相关关系。

基于UWB约束条件的城市峡谷区GPS定位方法研究

在高楼城市发生火灾、断电等紧急情况下,救援工作需要快速准确地获取临时坐标基准,该坐标可由GPS系统提供。通常GPS实时动态定位需要跟踪4颗以上几何结构良好的卫星才能提供厘米级的定位结果。在城市建筑密集区,高层建筑对卫星信号的遮挡减少了可见卫星的数目,影响了卫星的几何分布,使得GPS定位结果不可用。因此采用1个基准站2个流动站的方式进行定位,基准站位于观测条件良好的已知点上,流动站位于建筑物遮挡处且观测卫星数目不足,为改善观测条件实现快速准确定位,将2个流动站间的UWB测量距离作为约束条件,并应用TIKHONOV正则化原理改善信号不佳导致的法矩阵病态问题。试验结果表明,附加UWB距离约束的多站点GPS快速定位可以显著提高模糊度浮点解的精度,在密集高层建筑中也能取得亚米级的定位精度,满足紧急情况下救援人员的定位需要。

大型语言模型及其在建筑行业应用研究综述

近年来,以ChatGPT和GPT-4为代表的大型语言模型,在技术上出现了快速的进步和迭代,已经成为人工智能领域具有变革性的技术。大型语言模型在数据信息容量、模型参数量、底层模型结构、模型训练方法上都较之前的语言模型取得了关键突破,在自然语言处理、机器视觉等任务上乃至通用任务领域的表现都在持续提升,包括大型语言模型显示出的涌现能力。概述了大型语言模型的技术演进、技术架构、关键技术、主要特点,介绍了大模型的基础架构及核心原理,分享了大模型在建筑领域的应用,讨论了其局限性以及未来发展方向,旨在推动以大语言模型为代表的人工智能技术在建筑领域的应用与发展。

新时代测绘类专业高校毕业生就业工作转型升级研究

随着全国高等教育规模的不断扩大,高校毕业生就业问题成为人们关注的热点之一。测绘类专业作为高质量教育体系中的重要组成部分,其毕业生的就业工作转型升级也备受关注。本文从测绘类专业在新时代的职业发展、就业状况分析和转型升级的必要性3个方面出发,探究测绘类专业高校毕业生的就业问题,并提出相应的建议。

府学胡同36号院古建筑信息模型建立研究

BIM技术中模型建立是基于建筑构件层面上的面向对象参数化模型建立过程.BIM模型具有丰富的建筑信息且能够达到对建筑物构件层面和建筑物内部的管理.BIM与GIS结合能够实现建筑遗产信息的全生命周期管理,可以解决GIS在建筑遗产信息管理中的"信息孤岛"问题.以府学胡同36号院为典型样例,重点研究利用点云逆向建立传统木结构古建筑构件BIM"族"模型及古建筑BIM模型,最终将建立的古建筑信息模型在GIS环境下实现共享.为规模化古建筑"族"库的开发探索技术方法,以实现建筑遗产信息的全生命周期管理、为古建筑正向修复重建和仿古建筑的模型设计提供依据.

利用差值法与InSAR相干系数检测城市变化信息

由于当前经常出现雾霾等极端气候,光学遥感不能提供稳定数据源,而合成孔径雷达所具有的全天时、全气候的特点可以获取稳定的数据源,因此利用SAR影像进行城市变化检测有着非常广阔的前景。该文提出一种利用差值法与InSAR相干系数相结合,通过二者的优势与特点进行城市变化检测的方法。实验经过数据的预处理、影像纠正、实验区裁剪、差值处理、相干系数图阈值处理、差值结果图与相干系数图阈值处理结果图叠加、边界处理等一系列的影像处理。实验结果表明,该方法可以成功地提取出实验区域的变化信息,所提取变化信息具有较高的准确性。

物联网技术在精细化城市管理中的应用——以北京市西城区城市运行物联网监测平台为例

随着城市化进程的加快,城市运行管理中表现出的问题越来越凸显.如何有效利用物联网等高新科技手段,以全新的管理理念和管理模式提升城市精细化管理水平,成为城市管理者面临的重大课题.以北京市西城区城市运行物联网监测平台为例,探讨了城市管理部门如何利用物联网技术针对区位特点以及自身业务,解决城市运行管理中的实际问题,以有效提升城市运行管理的效率和精细化管理水平.重点论述了北京西城区城市运行物联网监测平台总体架构、信息通讯传输、统一界面以及西城区物联网具体应用实例,说明了物联网技术在城市管理中的积极作用,希望对今后的城市运行管理工作起到借鉴意义.

城市基础地理信息变更情报监测方案研究

城市基础地理信息的获取能力直接影响地理信息产品服务城市的水平,当前数据更新的速度、方法和手段还不能适应现代城市发展对地理信息的需求。基于此,以共享协作、开放互动的思维探索地理空间信息变化情报快速获取的方法和思路,较好地解决地理信息变更情报滞后这一影响地理信息产品现势性的关键性问题。通过工程建设与维护信息、定期普查信息、大众互动信息等3方面的情报收集,最大程度地实现了地理信息产品的现势性、科学性、权威性和多样性。建立共享协同机制,创建分别服务于地理信息技术部门、地理要素建设维护部门和广大人民群众的3个地理信息平台,调动关联于地理信息要素中的所有终端人群,形成各部门各行业各人群优势互补的一套系统的地理信息变更情报监测方案,为快速及时实现数据信息更新提高保障。

EyesMap 3D图像建模技术在建筑物测绘中的应用

基于EyesMap平板扫描系统获取的3D图像数据,自动提取点云数据,并进行点云建模。对点云数据进行选择性切片,得到建筑物的轮廓线。同时,用实例介绍了整体方法的实现过程和效果。实践效果表明,利用平板扫描系统获取的点云数据,可以快速建立结构复杂、不规则的场景的三维可视化模型,相比较传统的三维激光扫描仪获取的海量点云数据及后期复杂繁琐的处理工作,平板扫描仪只需获取较少点云数据,且能利用系统的点云处理软件做到实时处理的能力,这样可以节省大量的时间和工作量。这种能力是现行的三维激光扫描仪所不能比拟的。

视觉SLAM环境感知技术现状与智能化测绘应用展望

视觉SLAM技术是现代智能装备环境感知的核心技术之一,是驱动测绘向智能化方向发展的重要因素。本文围绕视觉SLAM环境感知技术,从特征点法、直接法、视觉指纹库、语义和类脑SLAM 5个方面,梳理了30多年来典型视觉SLAM环境感知技术框架、重要算法基础和测绘应用方式;总结分析了智能化时代视觉SLAM环境感知技术在智能化环境交互感知、即时众包化信息处理和多样化感知数据服务3个方面的发展趋势;探讨了视觉SLAM环境感知技术在交互式导航定位、数字孪生城市建设、实时地表监测解译、众包地图POI生产、无人值守地质灾害监测和自主交互能力支持的深度空间探测应用模式。当前,测绘行业正处于重大发展变革时期,视觉SLAM环境感知技术与人工智能技术的结合,将会进一步赋能测绘生产方式的转变,提升智能化测绘生产和服务水平。

基于空间格网的城市功能区定量识别

随着城市化进程加快,城市功能区的合理规划和管理愈来愈重要。本文利用北京市西城区20 622条POI数据,将西城区分割为25×25及50×50的空间格网,采用样方密度法,以及频数密度、类型比例两个指标对城市功能区识别及划分,对西城区单一功能区及混合功能区识别和可视化,并探讨其分布规律及影响。将结果进行对比分析:格网大小及数量影响城市功能区的定量识别及划分,在不同的应用环境下需要使用不同大小的空间格网识别城市功能区,从而在宏观上更好地了解城市分布规律,为城市管理及决策提供数据支持。

基于多基线近景摄影测量方法的城市建筑物立面图构建

随着我国城市化速度的加快,以及中心城区内可开发空间的限制,城区建筑物数据的更新基本集中在立面变化的更新和维护。而这些中心城区建筑物的周边环境复杂、测量可用空间不足,不易使用传统测量或无人机倾斜摄影等方式进行相关测绘。针对这些建筑物测量的局限性以及相关城市管理部门对其立面数据的迫切需求,本文采用基于多基线-数字近景摄影测量方法,通过构建建筑物立面正射影像图,最终提取其数字线划图。实验证明,该方法可快速、有效地获取建筑物立面正射影像和数字线划图,为城市设计管理部门提供重要的数据支撑。

按照空间分析的建筑垃圾资源化设施选址决策

以郑州市为研究区域,在结合政策制度约束分析的基础上确定影响建筑垃圾资源化设施选址的主要因素。结合GIS空间分析技术,采用层次分析法研究郑州市建筑垃圾资源化设施选址构建适宜性等级,结果表明一级、二级和三级适宜区分别占该市总面积的4%、3%和5%;巩义市东南部、登封市的北部和南部边界区域、新密市西北部和南部边界区域、新郑市西南边界区域、中牟县东北部和中南部、荥阳市西部和南部边界区域、二七区西南边界区鎌惠济区西北部边界区域为最适宜建筑垃圾资源化设施选址的区域。

全栈式测绘成果信息管理平台设计研究

本文针对测绘成果中的元数据信息管理,结合现有的测绘成果数据信息管理方法,采用基于全栈式、套件等技术,设计测绘成果数据信息管理平台框架结构,构建了测绘成果数据信息管理平台。实践证明,该平台能够适应海量、多源测绘成果数据信息的管理、检索与分析,对信息化测绘体系的建设具有重要意义。

基于显著几何特征的古木建筑关键构件多LoD尺寸信息提取方法

古木建筑关键构件的尺寸信息是其安全性能评估与提升、历史文化传承的重要基础,然而该信息的提取尚缺乏高效、高精度的方法。三维激光扫描的精细测绘技术为该问题的解决提供了科学手段,但点云数据体量庞大,无法直接获取尺寸信息。针对尺寸信息的多细节层级(LoD)特性,提出了多LoD模型标准,建议了相应的显著几何特征参数。结合高保真点云数据,系统地提出了一套基于点云数据的关键构件多LoD尺寸信息自动化提取方法,可准确、高效地提取多LoD尺寸信息。对典型关键构件进行了多LoD尺寸信息提取,该方法可在7min内完成百万级点云数据的信息提取,且尺寸相对误差不超过2%,绝对误差绝大部分小于0.5mm,验证了该方法的高效性和可靠性。