面向高精度城市测绘的激光紧耦合SLAM方法

针对激光SLAM在城市测绘中存在的累积误差大、稳健性差的问题,本文提出了一种面向城市高精度制图的激光紧耦合SLAM方法,该方法引入杆状和面状特征进行点云配准,降低了城市环境下SLAM的累积误差,并通过GNSS角点位置约束,提高了全局地图构建的准确性。本文在4组城市常见场景(开放园区、地下车库、城市公园、街区道路)中对所提方法进行了验证,并与目前主流的LOAM、LeGO-LOAM和LIO-SAM方法进行了对比,试验结果表明LOAM和LeGO-LOAM在复杂城市场景中稳定性较差,LIO-SAM和本文所提方法成功实现了4组场景的制图。与LIO-SAM相比,本文所提方法仅采用激光惯导紧耦合时,轨迹绝对位置误差较LIO-SAM降低了32.25%,结合GNSS位置因子后进一步降低了92.03%(轨迹精度均优于10 cm)。此外,开放园区的控制点精度评定表明本文所提方法的点云绝对坐标精度优于5 cm

“绿途”系统:公民科学时代的植被调查制图新工具

植被图是了解植被空间分布状态和地理格局的地图,是自然资源研究和管理决策的重要辅助信息源.植被制图是以植被调查数据为基础,辅以3S(遥感、地理信息系统、全球定位系统)技术,实现连续区域的植被制图.尽管3S技术得到了快速的发展,但是获取海量的植被群系分布信息依然是大尺度植被制图至关重要的前提,并成为当前植被制图的关键瓶颈.随着智能终端的流行和公民科学的兴起,以个人遥感手段为核心的众包模式为植被群系调查带来了新的发展机遇.本研究开发了一套基于智能手机和网页端服务的植被类型众源采集与分析平台——"绿途"."绿途"系统的手机端支持安卓和iOS系统,主要功能包括数据收集、图层管理、兴趣点管理、轨迹管理、用户信息、数据展示以及其他辅助功能,能高效地在野外采集带有地理位置信息的照片和点位记录."绿途"系统的网页端具备与手机端相应的管理功能,还包括对数据的分级审核功能. 2018年7月至今,"绿途"系统已累计采集数据记录108083条,分布于全国的34个省市自治区,覆盖7种植被型组和582个植被群系类型.该系统单日上传的最大数据量为5358条、单人单日上传最大数据总量为2543条."绿途"系统采集的数据作为地面调查样本被成功应用于1:100万中国植被图的更新,并正在服务于1:50万中国植被图的绘制,有望促进更多植被生态领域的科学研究和管理政策制定

太行山生物多样性保护优先区域京津冀地区植被多样性与植被制图

太行山生物多样性保护优先区域京津冀地区地理区位独特,生态系统服务重要,但生态系统相对脆弱,生物多样性和生态系统保护意义重大.本研究在收集整理以往植被研究成果和分析遥感影像的基础上,充分利用无人机、户外智能助手等野外植被调查新技术,采用传统的样方法和样点法对植被进行了全面清查.共调查植物群落样方283个、样点15083个,结果显示,研究区植被有112个自然与半自然群系,分属于5个植被型组共15个植被型;另有农业植被和城市植被2个植被型组,共6个植被型.通过分析样方与样点数据,本文总结了研究区主要群系的物种组成及其空间分布格局,并在此基础上结合随机森林模型的方法编制了1:20万的植被图.植被图统计结果表明,自然、半自然植被共占研究区面积的85.38%,其中灌丛、森林以及农业植被分别占47.55%、34.71%和9.79%.研究结果不仅提供了重要的本底数据,有助于更好地保护该区域的生态系统,还将直接服务于全国1:50万植被图的编制

新一代1:50万中国植被图绘制方法探讨

植被图是表示多种植被或植物群落的空间分布规律及其生态环境的地图,它是生物多样性保护、生态研究、自然资源管理和生态恢复的重要依据.目前,中国植被专题资源信息的本底数据《中华人民共和国植被图(1:1000000)》从开始绘制至今已将近40年,中国的植被分布格局已经发生了极大的变化,《中华人民共和国植被图(1:1000000)》已存在植被斑块的类别和边界与现实不符等问题,中国的植被分布本底数据亟待更新.如今卫星遥感技术的发展为实现大面积区域的植被制图提供了一种实用且经济的手段.本文综述了国家尺度植被图的制图方法和卫星遥感技术在植被分类制图上的进展,并以此为基础,探讨中国新一代1:50万植被图的遥感制图方法.新一代1:50万中国植被图的绘制通过众源采集结合专家鉴定的方式获取海量植被类型样本,基于多源遥感数据,以植被斑块为对象,采用深度学习的方式实现遥感植被分类,并基于自主构建的植被在线平台,借助于全国各地的植被生态学家的专业知识实现对制图结果的校订和更新

遥感在生物多样性研究中的应用进展

随着人口的持续增长,人类经济活动对自然资源的利用强度不断升级以及全球气候变暖,全球物种正以前所未有的速度丧失,生物多样性成为了全球关注的热点问题。传统生物多样性研究以地面调查方法为主,重点关注物种或样地水平,但无法满足景观尺度、区域尺度以及全球尺度的生物多样性保护和评估需求。遥感作为获取生物多样性信息的另一种手段,近年来在生物多样性领域发展迅速,其覆盖广、序列性以及可重复性等特点使之在大尺度生物多样性监测和制图以及评估方面具有极大优势。本文主要通过文献收集整理,从观测手段、研究尺度、观测对象和生物多样性关注点等方面综述了遥感在生物多样性研究中的应用现状,重点分析不同遥感平台的技术优势和局限性,并探讨了未来遥感在生物多样性研究的应用趋势。遥感平台按观测高度可分为近地面遥感、航空遥感和卫星遥感,能够获取样地–景观–区域–洲际–全球尺度的生物多样性信息。星载平台在生物多样性研究中应用最多,航空遥感的应用研究偏少主要受飞行成本限制。近地面遥感作为一个新兴平台,能够直接观测到物种的个体,获取生物多样性关注的物种和种群信息,是未来遥感在生物多样性应用中的发展方向。虽然遥感技术在生物多样性研究中的应用存在一定的局限性,未来随着传感器发展和多源数据融合技术的完善,遥感能更好地从多个尺度、全方位地服务于生物多样性保护和评估