音频定位,自主室内定位技术的弯道超车——访武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室主任陈锐志

2021年9月23日,由武汉大学成果转化企业浙江德清知路导航研究院研制的音频定位芯片,在德清国际会议中心发布。历时五年,芬兰科学与人文院院士,武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室主任、博士生导师陈锐志教授带领团队,实现了“十三五”重点研发计划项目从攻关到工程化、产业化的飞跃。2016年开始,针对卫星导航定位系统(GNSS)无法室内定位的瓶颈难题,陈锐志带领国家重点研发计划项目“高可用高精度室内智能混合定位与室内GIS技术”团队,突破消费级智能终端室内高精度定位关键技术,自主研发了音频定位成套方案。

震害评估任务驱动的遥感信息服务链构建方法

地震是全球影响最大的自然灾害之一。利用遥感数据对灾区进行动态震害评估,有助于支持应急救援和恢复重建工作,并在一定程度上降低灾害损失。然而,随着Web服务和在线计算技术的快速发展,如何根据不同震害评估任务需求,选择合适的遥感数据和处理服务进行智能组合,构成遥感信息服务链,已成为亟待解决的难题。因此,本文提出了一种任务驱动的遥感信息服务链构建方法,通过分析震害评估任务与遥感服务的特点,基于本体构建统一描述语义的震害评估任务描述模型与遥感信息服务描述模型,研究逐级精化的服务多级语义匹配方法,并从服务类型、服务功能、服务质量三个方面进行服务匹配。结果表明,本方法可构建出12条可用服务链,用时均在70 min内,且最优归一化服务质量指标达到0.607。研究成果能够支持遥感信息服务链构建,可为震害服务管理提供技术支持。

国家地理信息公共服务平台“天地图”的关键技术与工程实践

网络地理信息服务是信息化时代地理信息公共服务的重要手段。国家测绘地理信息局2011年1月正式发布国家地理信息公共服务平台"天地图",有效推进了全国地理信息资源共享与广泛应用。本文介绍了"天地图"的建设背景、关键技术解决方案、应用成绩,并讨论了下一步工作重点。

基于Web的海洋遥感信息管理与发布系统的设计

海洋遥感信息作为数字海洋最基本的数据源和重要内容 ,日益广泛的社会化应用对遥感信息资源的共享提出了更迫切的要求 .而基于Web的遥感信息管理与发布为实现在海洋环流基础数据库中的卫星遥感数据的快速传递、分发及卫星遥感数据的共享找到了最佳的途径 .本文首先介绍了海洋遥感信息管理与发布系统的体系结构 ,着重论述了基于Web的海洋遥感信息发布 。

数据驱动的多源遥感信息融合研究进展

多源遥感信息融合技术是突破单一传感器的观测局限,实现多平台多模态观测信息互补利用,生成大场景高“时-空-谱”无缝的观测数据的重要手段。随着人工智能理论与技术的日益完善,数据驱动的多源遥感信息融合获得了研究者的广泛青睐,然而,数据驱动算法与生俱来的低物理可解释性,弱泛化能力都阻碍了其在多源遥感信息融合领域的长远发展。因此,本文分别对同质遥感数据融合,异质遥感数据融合,以及点-面融合的有关研究成果进行了系统的梳理和归纳,分析了各融合问题的发展趋势。最后,对算法研究进展进行了总结,剖析了数据驱动的融合算法所面临的挑战,指出了未来多源遥感信息融合领域的研究方向。

多源遥感数据在战场环境智能态势感知的现状及展望

面对复杂战场环境信息的快速变化,及时全面准确地掌握复杂战场环境态势,是未来打赢信息化战争的前提条件。为了探索多源遥感数据对战场环境态势感知的发展方向,基于广泛调研战场环境态势感知的遥感需求,首先对战场环境态势智能感知的概念和内涵进行了阐述,然后对多源遥感数据的处理与战场态势感知应用现状进行概述,分析了遥感在战场态势智能感知面临的挑战,最后提炼总结了遥感在战场态势感知的进展和发展趋势。遥感为战场环境态势感知提供多种观测数据,遥感与人工智能算法结合可以为军事战场环境态势感知提供多种应用,为指挥人员决策提供数据支持,但仍然存在大量挑战需要解决。在分析现阶段成果和面临挑战的基础上,提出了遥感在战场环境智能态势感知的前瞻,指出了基于遥感的深度学习可解释性和智慧战场是遥感在战场智能态势感知发展所面临的困难。

基于云平台的遥感信息公共服务研究

云平台作为云计算服务的基础架构,在计算机网络的基础上提供各种计算资源的统一管理和动态分配。文章提出的基于云平台的遥感信息公共服务,就是借助云平台先进的基础架构和管理方式,构建快速有效的遥感信息公共服务,推进遥感信息的应用和遥感信息事业的进步。文章在引进云平台技术的基础上,分析遥感信息公共服务平台的架构和关键技术,并对服务平台的应用前景和进一步研究进行展望。

地学国家重点实验室大型设备开放共享研究

通过对2010~2015周期地学领域46个国家重点实验室大型科研仪器设备信息公开和开放共享平台建设的分析,揭示了当前国家重点实验室科技资源共享现状;并分析了国家重点实验室科研设备开放共享存在的主要问题,提出了宏观资源调度,加强专业队伍建设,积极面向社会需求等推进开放共享的思路。

提升国家重点实验室国际影响力初探

国际交流与合作已成为提高我国国家重点实验室基础研究水平、培养高素质人才的重要方式和支撑。该文结合测绘遥感信息工程国家重点实验室国际合作与交流状况与经验,分析了国家重点实验室国际合作与交流的现状,提出新时期国际合作与交流的思考和建议。

基于时空轨迹数据分析的校园广场空间优化——以武汉大学珞珈广场为例

该文从环境行为学出发,以武汉大学珞珈广场为例,利用手机运动轨迹记录软件,选择部分学生做志愿者,进行了学生在珞珈广场内行为和活动轨迹的记录与跟踪。通过对轨迹数据的收集、筛选、整理,运用GIS等相关技术对有效数据进行了统计和分析;最后,综合现场调研和调查问卷的情况,从感知、认知、行为等多方面对珞珈广场空间的使用情况进行了全面的评估,并以此为基础对广场使用现状提出优化建议,为校园的广场空间设计与建设提供参考依据。

联合SAR影像相位和幅度信息的多形变量级滑坡监测——以金沙江白格滑坡为例

近年来,雷达遥感被广泛用于提取滑坡表面的高精度形变信息,所用技术包括基于相位的干涉测量和基于幅度的像素偏移量追踪;然而,大型复杂滑坡的形变量在时间演化以及空间分布上都存在较大差异,单一雷达遥感手段难以实现滑坡形变的全面监测。该文在雷达遥感形变探测能力分析的基础上,提出联合SAR(synthetic aperture Radar)影像的相位和幅度信息进行滑坡的全过程监测。以2018年发生的金沙江白格滑坡为例,基于2014—2021年Sentinel-1数据和2014—2018年ALOS-2数据,联合时序InSAR(interferometric SAR)分析和时序像素偏移量追踪(pixel offset tracking,POT),获取滑坡灾前灾后时序形变。结果显示白格滑坡灾前后缘的年平均速率在20 mm/a,主滑坡区2014年12月—2018年7月形变量可达45 m左右;灾后滑坡逐渐向后缘扩张,年平均形变速率可达200 mm/a,已经威胁到部分民房。2种方法的联合可以实现大型复杂滑坡的时空维多形变量级提取。

双一流国家重点实验室国际影响力建设探讨

国家重点实验室是进行高水平科学研究的平台、聚集优秀科学家的平台、优秀人才培养的平台以及高层次学术交流的平台,是创建世界一流学科的重要支撑。本文结合测绘遥感信息工程国家重点实验室在国际合作与交流方面的一系列举措,浅析国家重点实验室通过提升国际影响力来支撑高校建设一流大学与一流学科,为测绘一级学科做出贡献。

我国商业遥感卫星系统发展建议

一、引言2016年5月30日,习近平总书记在“科技三会”(全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会)上发表重要讲话:“必须推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展。”空间科学技术和应用的全面发展对中国航天事业的持续壮大和全球影响力的不断提升至关重要,当前航天活动主要涵盖三大领域:第一是对地观测。

模糊城市系统遥感信息指标的提取方法

利用遥感的手段来研究城市现象是一种快速有效的方法,一般来说使用这种方法首先需要从遥感图像中提取一些定量描述城市的统计指标。本文根据EJ.Heikkila对模糊城市系统理论的描述,首先分析了提取描述该模糊城市系统的指标困难之所在,然后提出一种基于数学形态学的逐步侵蚀算法,来解决模糊城市系统中遥感图像在像素级精度中“城市用地”概念难于理解和计算的问题,并在VC6. 0 ++下编程实现了这种算法,提取出了描述模糊城市的三个遥感信息指标。

测绘遥感信息工程国家重点实验室管理信息系统的设计与实现

分析了测绘遥感信息工程国家重点实验室管理工作的实际需求,设计开发了一个管理信息系统,促进了实验室的管理工作。

基于遥感信息的新安江水文模型参数推求方法——以老灌河流域为例

我国水文气象站少且空间分布不均衡,水文模型参数难以获取极大限制了其在防洪预警中的应用。针对新安江水文模型在无水文资料地区应用的局限性,本文提出了一种基于遥感信息的新安江模型参数推求方法,实现了可率定的模型参数的推求:利用土壤特性与土地覆被遥感信息推求流域张力水蓄水容量;基于流域土地覆被遥感信息提取不透水面积比;利用流域土壤特性及叶面积指数遥感影像间接推算流域自由水蓄水容量。利用本文方法推求了老灌河流域新安江水文模型参数并进行了日径流模拟,实验结果表明,流域水文模拟中利用遥感信息推求出的模型参数的准确性可以达到80%以上。

面向震后快速灾害评估的遥感影像房屋数据空间化构建方法

基于卷积神经网络方法可高效提取高分辨率遥感影像上的房屋矢量数据,快速获取房屋数据的空间分布数据,提高地震应急基础数据库的更新能力。本文基于轮廓引导和结构感知的编解码器全卷积神经网络(CGSANet)模型和分区域等尺度网格抽样方法,获取了房屋建筑面积及房屋结构类型空间分布模型,具备了复杂区域背景下的多类型房屋数据空间化技术能力;以黄梅县为研究对象,构建了1 km×1 km的房屋数据空间化数据集,实现了不同结构类型的房屋数据识别与鉴定。构建的房屋数据空间化数据集可为地震应急基础数据库提供数据来源,对于提高房屋数据的精度和时效性具有重要意义。

基于遥感的森林碳储量显式计算模型

面向国家“双碳”目标和国际碳交易市场需求,陆地生态系统的固碳现状和未来固碳潜力亟须研究。森林是陆地生态系统中重要的碳库,目前基于地面观测的清查方法工作量大且抽样统计结果难以评价,基于卫星遥感反演的方法缺乏理论解释且普适性差。本文从单木级森林碳储量模型出发,提出一种基于遥感的森林碳储量显式计算模型。首先使用图像分辨率、森林郁闭度和森林高度3个关键变量构建森林碳储量显式计算模型,并对模型变量和参数进行误差分析;然后利用单木的生长特性,仿真不同饱和度的森林场景,从理论上解算不同树种的模型参数,并检验模型参数的精度与稳定性;最后验证模型在不同空间尺度、饱和度森林场景下的精度、稳健性和适用性。本文提出的森林碳储量模型解决了现有卫星遥感反演缺乏理论解释性和适用性差的难题,可实现大范围森林碳储量高分辨率制图和全球森林碳汇动态监测。

战场环境灾害天气信息保障技术及其发展趋势

战场遭遇灾害天气,会增加战术进攻或防守的难度。掌握战场环境灾害天气的时空特征,能够助力空天地海作战单元增强应对灾害天气的韧性能力。综述了战场环境大风、暴雨、冰雪等典型灾害天气监测预警研究现状,分析了不同基于作战空间影响的灾害天气特征,探讨了一种多尺度战场环境灾害天气信息智能保障模式;并面向未来智能化作战场景,分析了灾害天气战场环境信息保障研究面临的问题和挑战,提出需要进一步研究战场环境气象信息精细化保障以及灾害性天气智能监测技术,进而为保障作战部队安全和提升作战平台武器装备战斗力提供技术支撑。

基于遥感影像的大当量爆炸建筑物毁伤评估模型

为了研究大当量爆炸建筑物毁伤评估问题,基于遥感影像解译和大数据分析构建了大当量爆炸建筑物毁伤评估模型。首先,基于大当量爆炸的具体历史案例构建了毁伤数据集,具体指基于遥感影像提取建筑物毁伤信息,辅助大数据信息补充毁伤细节,利用地理信息系统空间分析数字化毁伤信息,构成毁伤数据集。然后,基于毁伤数据集中的训练样本修正经验模型参数,构建了适用于大当量爆炸的针对不同类型建筑物的毁伤评估模型,并基于毁伤数据集中的验证样本测试了模型性能。实验证明:所构建模型拟合优度高于96%,检验样本准确度高于84%,整体误差在可接受范围内。所构建模型在一定精度要求下可为大当量爆炸事故评估提供参考。