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回顾了武汉大学测绘学科自1956年创建以来,围绕服务国家使命历经传统测绘、数字化测绘、信息化测绘3个阶段的发展历程与主要成就.在精密测量、计算机、人工智能、宇航科技与通信技术交叉融合的背景下,阐述了测绘学科研究对象由地球及其他实体与地理空间分布有关的属性为主拓展为空天信息的变革趋势,明确了空天信息的定义与内涵;结合国家安全、灾害监测与应急、社会治理、自然资源管理、海洋管控、深空探测等领域的案例,指出空天信息事关国家安全和发展全局,是全球争夺的战略制高点.揭示了传统单星采集、地面处理模式在传输、处理、应用等多个维度上的结构性矛盾;系统分析了全球空天竞争由卫星规模比拼转向星上智能处理、星间协同与地面自主决策能力竞争的态势,指出学科转型的方向是空天信息科学与技术,而星地空天信息智能协同与计算正是转型的制高点与切入点,并提出其基本概念、总体架构与关键科学问题.分析了从"天感地算"到星地协同的范式变革,指出其是应对我国未来星座建设关键挑战、把握重大机遇的必然选择,并从人才培养与科研管理模式两个维度讨论了依托传统测绘学科,转型发展建设空天信息国家战略科技力量的可能路径.
空天信息星地协同在轨智能处理时空基准通导遥算一体
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水陆衔接带是海洋测绘、航道测绘与水利监测的难点区域.传统测量采用水陆分离作业,存在效率低、盲区大、数据基准不统一等问题.低空无人机水陆一体化测量技术通过集成高分辨率光学相机、轻小型水深探测激光雷达与高精度定位定姿系统,可高效获取水陆交界带的高精度三维地理信息,在浅水区与岸坡地带优势突出.本文系统梳理了低空无人机水陆一体化测量技术的概念、关键技术进展、典型应用场景与当前主要挑战,并分析了其应用前景.
激光雷达定位定姿系统水陆一体化测量无人机
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近年来,航空航天与光电传感技术的不断进步推动了机载激光雷达这一主动探测技术的发展.机载激光雷达凭借精度高、效率快、可全天候作业等特点在地形测绘、森林资源调查、海洋探测、城市三维建模等领域发挥着重要作用.通过在飞机、直升机或无人机等平台上搭载机载激光雷达设备,向地面或水面连续发射激光脉冲并接收目标反射回来的回波信号获取目标三维点云,可以实现目标区域高精度的三维测绘与感知.首先介绍了机载激光雷达的系统组成与工作原理,之后对关键技术进展、典型应用领域和发展趋势进行了分析总结;最后对机载激光雷达的发展进行总结与展望,为机载激光雷达相关研究与未来可能工程应用提供一定的参考.
机载激光雷达点云数据激光测距三维测绘遥感探测
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海洋测绘数据受复杂海洋环境影响，噪声干扰严重制约数据精度与应用效果。传统滤波方法依赖人工设 定参数，对非线性、非平稳噪声适应性差。本文系统分析海洋测绘噪声来源与特性，对比小波变换、经验模态分解等 传统方法的局限性，重点阐述卷积神经网络、循环神经网络、生成对抗网络及深度自编码器等人工智能算法在数据降 噪中的应用机理，提出基于多尺度特征提取与自适应阈值学习的优化降噪框架。
海洋测绘数据降噪人工智能深度学习神经网络
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黄河口是我国重要的泥沙沉积区,水文测验对黄河口治理、环境保护以及海洋资源开发具有重要意义.泥沙淤积和潮汐对测量结果影响显著,传统测验技术难以满足该水域测绘精度要求.本文通过概述GPS动态后处理技术,分析其关键技术,针对测量误差来源探讨了相应控制策略.通过应用验证解决了信号失锁、多路径效应问题,有效加强数据质量和精度,将水平/高程定位精度分别提至±1.2 cm/±2.8 cm.根据黄河口实测数据,该技术使潮间带高程测量中误差降低62%,应用效果明显优于传统测验方法.
黄河口海域测验GPS动态后处理技术
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近海海域水文与地形环境复杂多变，给水下地形精准勘测工作带来诸多干扰因素，多波束测深技术凭借高精度、全覆盖的探测优势，成为近海地形测绘的核心技术手段。本文围绕近海勘测全作业链条，系统梳理前期筹备、设备调试校准、现场实地勘测、后期数据整理归档的标准化流程，细化各环节实操要点与技术规范，规范近海多波束勘测的作业工序，能够有效规避海域环境与设备工况带来的作业偏差，保障水下地形数据采集的完整性与精准度，为近海海洋地形测绘工作提供标准化实操参考。
多波束测深近海勘测水下地形数据采集作业流程
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海洋测绘技术在海底资源勘探中用得挺广，固体矿产这块，主要靠多波束和重磁探测综合解译，2025年机器学习融合模型引入后，结核与结壳的识别精度确实有了提升；油气领域，电磁法跟地震勘探互相补台，储层分布能刻划得更清楚；生物资源方面，把地形和底质数据搁在一起叠加分析，能为栖息地评估和养护区划提供依据。不过目前仍存在几方面突出问题，比如精细化探测在复杂地形下适应性不足，多源数据融合度偏低，动态监测和智能分析这块也相对滞后。
海洋测绘海底资源勘探多源数据融合智能测绘
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作为新一代的海洋探索工具,水下无人航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)在情报/监视/侦查、反潜反水雷、海洋资源开发和海洋测绘等任务中发挥着愈发重要的作用.高精度的位置信息是保证UUV顺利到达目标地点、高效完成任务和安全返回的关键因素.然而,水下环境中GNSS的信号迅速衰减,无法应用于水下定位.同时,结合对UUV隐蔽性的特殊需求,实现UUV水下高精度自主定位逐渐成为当前研究的重点和难点.论文针对UUV多源融合自主定位技术展开研究,以多普勒计程仪(Doppler velocity logger,DVL)/地形(terrain,TER)匹配辅助导航(TER-aided navigation,TAN)系统/捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system,SINS)为对象,针对传感器误差标定与补偿、水下SINS动基座初始对准、DVL/SINS数据融合以及TAN系统等方面存在的关键问题展开研究.主要工作与创新点如下.
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滩浅海(海岸带)区域是水圈、岩石圈、生物圈与大气圈相互作用的交汇地带,在全球变化与人类活动双重影响下,面临滨海湿地退化、海岸侵蚀、海水入侵等环境地质问题.开展滩浅海(海岸带)高精度地质与工程调查,是认识海岸带演变过程、支撑资源环境保护与重大工程安全的基础.然而,该区域受潮汐、极浅水与复杂底质影响,传统载人船与人工跑滩调查存在效率低、风险高、数据空白多等瓶颈.本文系统综述了以无人艇、无人机及水陆两栖平台为代表的新型调查装备在滩浅海综合地质、工程地质与生态地质调查中的研究现状与应用进展,重点阐述了无人艇在浅水区实现多源声学同步采集的技术突破,以及两栖平台填补潮间带原位测试空白的关键作用,剖析了长续航能源、自主导航避障、轻量化载荷与多平台协同等共性关键技术挑战,并展望了装备智能化集群化、空天岸海底一体化观测及面向蓝碳生态监测等发展趋势,可为我国海岸带调查技术升级与装备研发提供参考.
滩浅海(海岸带)海岸带调查无人艇无人机两栖平台海洋测绘
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无人机越来越成为海洋测绘与监管领域中不可或缺的工具,可以代替人工完成难以达到区域的探测、检测、监测、测量等工作,提高海事领域的监管能力,维护海上安全和加强海洋环境的保护.本文围绕无人机在海洋生态环境、海洋参数反演、海冰监测、海图测绘、海岸海域监管等领域的应用与进展进行了分析,并针对多平台协同与智能化集成、应用场景拓展、产业融合等方向,探究了无人机海洋应用的发展趋势,以进一步拓展无人机在海洋测绘、监管中的应用范围.
无人机遥感技术海洋测绘海洋监管
