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黄河流域生态保护数字孪生平台构建技术与应用
1
作者 余真真 闫莉 +4 位作者 秦奋 孙晓娟 穆威臣 再开鑫 黄解放 《人民黄河》 北大核心 2025年第8期10-14,共5页
为有效支撑黄河流域生态保护科学决策,以数字化、网络化、智能化为主线,针对流域生态环境特征,构建黄河流域生态保护数字孪生平台,设计包含信息化基础设施、数据底板、模型与技术仿真、业务应用等的模型框架。通过对水资源、水生态、水... 为有效支撑黄河流域生态保护科学决策,以数字化、网络化、智能化为主线,针对流域生态环境特征,构建黄河流域生态保护数字孪生平台,设计包含信息化基础设施、数据底板、模型与技术仿真、业务应用等的模型框架。通过对水资源、水生态、水环境监测数据归类整编,建立全流域数据体系。采用一体化数据采集与监测、大数据集成与分析、云计算与边缘计算融合、数字孪生建模与仿真等技术,实现生态环境状况、自然保护地分布、生态流量保障等生态环境要素的数据汇聚呈现。通过平台生态数据可视化展示、生态模拟和生态透视应用实践,展示了黄河流域水功能区划及统计情况、河口三角洲重点保护动植物演化情况、土地利用类型演变情况、黑山峡水利枢纽工程对景泰石林淹没范围,提升了黄河流域生态保护多源数据汇聚治理和科学决策水平。 展开更多
关键词 数字孪生平台 数据底板 生态保护 黄河流域
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乡村振兴背景下黄河流域农村居民点分布格局的时空演变及其驱动力分析 被引量：4
2
作者 单雅敏 李贺颖 +6 位作者 张建辰 唐岭军 郭建忠 王光霞 王家耀 张瀚雯 郑浩华 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第1期96-101,共6页
本文利用景观指数、核密度估计、土地转移矩阵和地理探测器的方法,以城市群为研究单元,分析了1980-2020年黄河流域农村居民点的时空演变特征和驱动力。结果表明:①农村居民点总体用地规模在不断扩大,主要由旱地转换而来;中原城市群农村... 本文利用景观指数、核密度估计、土地转移矩阵和地理探测器的方法,以城市群为研究单元,分析了1980-2020年黄河流域农村居民点的时空演变特征和驱动力。结果表明:①农村居民点总体用地规模在不断扩大,主要由旱地转换而来;中原城市群农村居民点密度变化最大;除关中平原城市群外,其他6个城市群农村居民点的形状变得更为规则。②农村居民点空间分布为“东南部聚集,西部、北部较分散”,呈现出更为密集的发展趋势,中原城市群变化最为明显。③农村居民点主要分布在高程1 km以下、距河流2~5 km处,其规模与距道路的距离成反比;道路是影响兰西、宁夏沿黄、关中平原和山东半岛城市群居民点分布的主要因素,而高程是影响呼包鄂榆、晋中和中原城市群居民点分布的主要因素。 展开更多
关键词 黄河流域 城市群 农村居民点 时空演变 驱动力
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一种改进的Faster R-CNN遥感图像多目标检测模型研究
3
作者 苗茹 李祎 +3 位作者 周珂 张俨娜 常然然 孟更 《计算机工程》 北大核心 2025年第8期292-304,共13页
针对遥感图像背景复杂、目标种类多和尺度差异大所造成的目标漏检和误检问题,提出一种改进Faster R-CNN多目标检测模型。首先,采用Swin Transformer来替代ResNet 50骨干网络,增强模型特征提取能力;其次,添加平衡特征金字塔(BFP)模块融... 针对遥感图像背景复杂、目标种类多和尺度差异大所造成的目标漏检和误检问题,提出一种改进Faster R-CNN多目标检测模型。首先,采用Swin Transformer来替代ResNet 50骨干网络,增强模型特征提取能力;其次,添加平衡特征金字塔(BFP)模块融合浅层和高层语义信息,进一步加强特征融合效果;最后,在分类和回归分支中,添加动态权重机制,促进网络在训练过程中更关注高质量候选框,提高目标定位和分类的精确度。在RSOD数据集上的实验结果表明,所提模型相较于Faster R-CNN模型每秒浮点运算次数(FLOPs)大幅度减少,并且模型的mAP@0.5∶0.95提高了10.7百分点,平均召回率提高10.6百分点。相较于其他主流检测模型,所提模型在降低漏检率的同时,取得了更高的精度,能显著提高复杂背景下遥感图像的检测精度。 展开更多
关键词 遥感图像 多目标检测 Faster R-CNN Swin Transformer模块 平衡特征金字塔 动态权重机制
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基于ConvNeXt与双特征提取分支的水体提取方法
4
作者 周珂 常然然 +3 位作者 徐西志 苗茹 张广雨 王嘉茜 《计算机科学与探索》 北大核心 2025年第5期1264-1279,共16页
由于复杂的光谱混合物、地物边界模糊、环境噪声等因素的共同作用,从高分辨率遥感图像中准确识别水体边界极具挑战性。针对此问题,在PSPNet的基础上提出基于ConvNeXt与双特征提取分支的水体提取方法(CoNFM-Net)。在编码器阶段,以ConvNeX... 由于复杂的光谱混合物、地物边界模糊、环境噪声等因素的共同作用,从高分辨率遥感图像中准确识别水体边界极具挑战性。针对此问题,在PSPNet的基础上提出基于ConvNeXt与双特征提取分支的水体提取方法(CoNFM-Net)。在编码器阶段,以ConvNeXt代替ResNet50作为主干网络,利用逆瓶颈层、大卷积核等设计来增强网络的特征提取能力。在解码器阶段,设计了多尺度特征融合和上下文信息增强的双特征提取分支结构,多尺度特征融合分支为有效利用主干网络产生的多层次特征图,设计了一种双向特征融合模块(BiFFM),以解决边界识别中尺度不一致的问题;上下文信息增强分支为提高全局信息的利用率,将主干网络输出的深层特征图通过全局上下文信息获取模块(GCIM)。同时,将经过多尺度特征融合分支的最深层特征图与其进行拼接,增强模型对水体边界细节的捕捉能力。实验结果表明,该方法在LoveDA数据集、高分二号(GF-2)数据集及Sentinel-2数据集上的平均交并比和F1分数分别为89.64%、94.32%,92.60%、96.16%及93.72%、96.73%,且在同样环境下,与U-Net、DANet、CMTFNet等语义分割算法相比,该算法CoNFM-Net具有一定优势。 展开更多
关键词 水体提取 ConvNeXt 高分辨率遥感影像 特征融合 双特征提取分支结构
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GEE随机森林的多特征优选甘草识别
5
作者 周珂 张广雨 +3 位作者 史婷婷 李祎 常然然 孟更 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第27期11714-11725,共12页
及时准确地掌握甘草空间分布信息,能够为甘草产业健康发展和精细化管理提供科学的数据支撑。依托GEE(Google Earth Engine)平台,以内蒙古甘草主产区磴口县为研究区,以哨兵1号(Sentinel-1)、哨兵2号(Sentinel-2)和SRTM数字高程数据为数据... 及时准确地掌握甘草空间分布信息,能够为甘草产业健康发展和精细化管理提供科学的数据支撑。依托GEE(Google Earth Engine)平台,以内蒙古甘草主产区磴口县为研究区,以哨兵1号(Sentinel-1)、哨兵2号(Sentinel-2)和SRTM数字高程数据为数据源,构建多源多维分类特征集合,设计6种不同方案探讨光谱特征与不同类型特征相结合以及特征优选对甘草识别的影响,最后使用随机森林分类方法对甘草进行识别。结果表明:指数特征在甘草识别中的贡献率最为显著,纹理特征的贡献率位居其次,光谱特征贡献率位列第三,极化特征的贡献率相对较低,而地形特征的贡献最小。特征优选能够减少冗余,并且提升识别精度,总体精度为91.15%,Kappa系数为0.8771。 展开更多
关键词 多源遥感 特征降维 遥感影像 信息提取
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黄河流域经济时空分异特征及其影响因素分析 被引量：8
6
作者 王家耀 李贺颖 《人民黄河》 CAS 北大核心 2022年第2期1-6,31,共7页
为厘清不同尺度下黄河流域经济发展的时空分异特征及其影响因素对黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略实施的作用,通过搜集黄河流域九省(区)近20 a共7个城市群、73个市域的经济数据,包括GDP、人均GDP、第一产业产值、第二产业产... 为厘清不同尺度下黄河流域经济发展的时空分异特征及其影响因素对黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略实施的作用,通过搜集黄河流域九省(区)近20 a共7个城市群、73个市域的经济数据,包括GDP、人均GDP、第一产业产值、第二产业产值和第三产业产值,采用数理统计分析方法和空间统计分析方法,研究3个不同尺度下经济的时空分异特征及其影响因素。研究结果表明:(1)从整体上看,黄河流域城市群间、省域间和市域之间GDP悬殊,而且随着经济的快速发展,这种差异越来越大。(2)1999年和2019年的GDP和三大产业产值在空间上均呈现聚集效应,Moran’s I值均通过显著性检验。呈"高高聚集"分布的城市主要分布在黄河流域东部山东半岛城市群,呈"低低聚集"分布的城市主要分布在黄河流域西部兰西城市群及其附近,分布格局较为稳定。(3)城市群GDP主要与地形因素和利用外商投资额有关;省域GDP主要与在岗职工人数、邮电业务总量和公路通车里程,以及利用外商投资额等因素有关;市域GDP主要与利用外商投资额、在岗职工人数、邮电业务总量和铁路营业里程,以及地形等因素有关。利用外商投资额在不同尺度下对经济均具有显著性影响。 展开更多
关键词 经济 时空分异特征 影响因素 空间自相关 市域 城市群 省域 黄河流域
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建设黄河“智能大脑” 服务流域生态保护和高质量发展 被引量：7
7
作者 王家耀 秦奋 郭建忠 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第10期1-8,共8页
本文首先介绍了黄河流域水文、地理景观和地貌特征,下游河道变迁和河口变迁历史及生态治理,流域历史水旱灾害等基本背景,分析了黄河流域生态保护和高质量发展面临的主要问题和具有的优势。然后重点论述黄河"智能大脑"如何服... 本文首先介绍了黄河流域水文、地理景观和地貌特征,下游河道变迁和河口变迁历史及生态治理,流域历史水旱灾害等基本背景,分析了黄河流域生态保护和高质量发展面临的主要问题和具有的优势。然后重点论述黄河"智能大脑"如何服务流域保护和发展,提出黄河"智能大脑"三要素,即感知系统(天地一体智能感知网)、存储管理系统(资源池)和操作系统(时空大数据平台);论述了流域一体化时空大数据中心的构成及其基本功能,时空大数据平台及其目标要求,分析并提出了基于网格集成与弹性云的混合式时空大数据平台技术体制和构建技术,提出采用"共用时空大数据平台+"应用概念模型及其具体应用模式。最后讨论了时空大数据平台服务黄河流域城市数字化、网络化和智能化,加强流域上中下游7大城市群的新型智慧城市建设,推动流域生态保护和社会经济发展,提出基于流域时空大数据平台构建服务保护和发展的综合科技信息咨询服务平台,支撑流域协同创新共同体构建,增强流域整体性和协同性发展。 展开更多
关键词 黄河流域 生态保护 高质量发展 黄河“智能大脑” 资源池 时空大数据中心 时空大数据平台
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