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。

基于细节信息约束的遥感影像条带噪声去除模型

遥感影像在获取过程中会经常受到条带噪声的污染,降低遥感影像的视觉效果,对影像解译和反演等处理产生不利影响。当前一些主流的基于变分的条带噪声去除方法,虽然可以去除条带噪声,但是往往也会导致影像细节信息的严重丢失。基于上述问题,本文提出了一种基于细节信息约束的遥感影像条带噪声去除模型(DISUTV)。在DISUTV模型中,将所提出的基于双边滤波器与正交子空间投影的细节信息分离算子与单向全变分正则化项、群组稀疏正则化项及单向全变分正则约束项进行了有效结合,并采用交替方向乘子法对其进行求解,用于从条带噪声影像中获取不含有细节信息的高精度条带噪声。利用模拟数据与真实数据对本文方法的条带噪声去除能力、细节信息保持能力及稳健性进行了验证并与现有前沿方法进行了比较。试验结果表明,本文方法在去除条带噪声的同时能更好地保留影像的细节信息,并且呈现出了较好的定性与定量结果。

珞珈二号01星高分辨率Ka频段SAR卫星遥感测绘关键技术及应用

介绍了珞珈二号01星研制过程中涉及的主要关键技术及卫星主要科技创新,强调Ka SAR卫星遥感领域系统性技术和工程应用经验的凝练和总结。珞珈二号01星是全球首颗高分辨率Ka SAR遥感测绘卫星,为星载SAR遥感测绘卫星频段选择和模式设计提供了技术方法和工程实践,推动了航天摄影测量领域的理论方法与关键技术创新,已在国家安全、应急管理与防灾减灾等领域发挥重要作用,社会经济效益显著。

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。

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 。

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。

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。

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。

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。

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。

职住地建成环境对轨道交通通勤行为的非线性影响机制研究——以武汉市为例

改革开放以来中国大城市快速蔓延导致了职住分离及交通拥堵等问题,倡导轨道交通等绿色交通方式出行成为大城市缓解通勤压力的重要手段。当前研究主要以居住地作为地理背景考察建成环境对轨道交通通勤的作用,但较少探索就业地建成环境的影响。本研究以武汉市为例,通过189个轨道站点的刷卡数据识别轨道交通通勤人员并构建通勤出行链,通过梯度提升决策树(GBDT)解析职住地涉及建成环境和轨道站点的30个特征因素对通勤客流量和通勤时间的非线性影响机制。研究发现:①居住地通勤客流量表现为较集中的点状分布,就业地通勤客流量则呈现显著的“中心-外围”结构,职住地两端通勤时间的空间格局均呈中间低、外围高的分布特征;②职住地周边建成环境因素对轨道交通通勤客流量和通勤时间普遍存在非线性影响及阈值效应,整体而言居住地建成环境的相对影响程度高于就业地,但就业地“公司企业数”是影响通勤客流最重要的要素,就业地“与城市中心距离”则是影响通勤时间的首要因素;③职住地周边同一建成环境因素,对于通勤客流量和通勤时间的影响可能截然相反,这与城市轨道交通网络建设和社会实际发展状况相关。研究结果可以更好地理解职住地建成环境与轨道交通通勤行为的关联,有助于促进城市轨道交通和城市职住空间的协调发展。

空天遥感洪涝灾害应急监测的探索与实践

洪涝灾害作为常见的自然灾害,对人类生命安全、基础设施、房屋建筑、农业、自然环境和经济有着的广泛影响。洪灾发生后,抢险救灾工作迫切需要第一时间获取全局的洪涝灾害应急信息。空天遥感技术凭借视域广、数据采集快、观测距离远、实时性好、动态性强等优势,成为灾害监测预警、灾后抢险救援与调查评估的重要技术支撑手段。本文总结了空天遥感洪涝灾害应急监测的研究现状与技术挑战,介绍了该技术的探索与应用研究情况,并对其发展趋势进行了展望。

论智能遥感卫星的“快、准、灵”应用服务

过去几十年里,中国遥感卫星实现了从有到好的技术跨越,当前中国遥感卫星数量已达300余颗.然而,遥感卫星与通信和导航卫星相比还存在明显不足.遥感卫星走向智能化和大众化,必须解决“快、准、灵”的技术问题.结合现有研究成果,论述了实现智能遥感卫星“快、准、灵”实时智能服务的关键技术.通过无地面控制高精度定位、在轨智能处理和星群组网协同观测技术,快速生成用户所需产品;通过成像模型构建、高精度姿态测量和在轨自主几何定标技术,为用户提供精准的定位信息;通过遥感卫星软件定义、时空谱综合优化和通导遥一体化集成技术,提高单星服务能力,实现从卫星端到用户终端(Business-to-Consumer,B2C)的实时智能大众服务.

遥感大数据的地理环境构建及目标保障技术综述

地理环境构建及目标保障在安全政策制定、突发事件应急、国土防护和灾害监测等事件中发挥着重要的作用。随着卫星、无人机和地面传感网等空天地传感器的迅猛发展,遥感大数据正成为地理构建、目标保障的重要数据来源。围绕遥感大数据的发展现状,从遥感大数据的获取技术与手段着手,探索卫星遥感全球高精度定位与测图、重点地区空天遥感三维地理环境构建、遥感影像全要素解译和遥感目标检索等关键技术。根据遥感大数据在不同情景下的实践与应用,简要介绍了遥感大数据的典型案例,如突发事件应急响应、遥感自然灾害监测与评估。结合当今社会的发展与战略背景,对遥感大数据的应用前景进行了总结与展望。

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。