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基于几何特征的OpenDRIVE高精地图脆弱水印算法
张磊;袁天洋;朱长青;任娜;基于脆弱水印的完整性认证方法可以实现对高精地图数据的篡改检测和篡改定位。针对现有高精地图脆弱水印算法文件大小变化和篡改定位欠佳等问题,本文提出一种基于几何特征的OpenDRIVE高精地图脆弱水印算法。首先,利用分离水印位的数据文本经散列算法映射生成脆弱水印;然后,基于几何特征精度位性质,将水印嵌入道路要素中;最后,通过对含水印数据的脆弱水印进行验证。实验结果表明,该算法在不破坏原始数据精度和可视化效果的同时,能有效检出篡改并精确定位发生篡改的道路要素;相比同类算法,文件大小变化降为0字节,定位要素删除时,定位区域面积缩小为同类算法的3.08%~16.23%。
基于注意力图对比学习的轨迹相似性度量
马鸿;李文德;闫浩文;师尚杰;李精忠;轨迹相似性度量在轨迹数据化简、轨迹模式识别等应用场景中至关重要。现有轨迹相似性度量方法主要考虑目标的几何形态结构,在计算轨迹相似性时易丢失移动物体的运动、速度特征。本文提出一种融合多特征的轨迹相似性度量模型,综合考虑轨迹数据的空间、运动及速度特征,基于注意力图对比学习计算轨迹的相似性。首先,将轨迹表示为由节点和边构成的图数据结构,并设计多维度特征指标刻画轨迹数据;其次,通过设计图增强策略生成正负样本,从而丰富样本数据;然后,采用多跳图注意力网络编码器对正负样本进行特征编码,捕获节点间的关联信息,并利用无监督对比损失函数放大正负样本特征间的差异;最后,通过计算编码得到的多维特征向量间的欧氏距离度量轨迹间的相似性。采用GeoLife与深圳轨迹数据集进行模型训练与评估以验证模型的有效性,实验结果表明,模型准确率高达97.3%,明显优于基于几何维度的轨迹相似性度量方法。
知识图谱与RGCN支持的村庄特色种植作物推荐
谭永滨;杨凯;胡囡;徐宇星;张兴振;王维;张燕青;随着乡村振兴战略的深入推进,特色种植产业已成为推动农村经济发展的重要抓手。然而,在实践推广过程中普遍面临种植知识获取渠道有限与农业专家资源匮乏的双重困境,亟须一种高效且准确的种植作物推荐方法,实现适合村庄特色的种植作物快速有效推荐。本文提出结合知识图谱与关系图卷积网络的特色种植作物推荐模型。首先,提取包含基础条件、地形特征、土壤特征、气候特征4个维度的22项指标,构建本体结构实现知识的形式化表达;其次,依托“一村一品”示范村镇数据构建知识图谱,涵盖1 915个26种类型的实体节点与37 002条25类关联关系,并采用关系图卷积网络与孪生网络联合训练学习村庄和种植作物的特征向量;最后,通过链接预测任务建模村庄特征与作物的适配关系,实现候选作物的推荐概率排序。实验结果表明,本文模型Top-3推荐准确率达95%,可为特定村庄的振兴发展提供实际指导,具有实践应用价值。
秦皇岛近海温度锋面时空变化特征研究
程林;刘西汉;林磊;陈思捷;高翔;刘晓强;肖登攀;海洋锋面对海洋物质输运和生态过程具有显著影响。秦皇岛海域是有害藻华、海洋污染等生态环境灾害的高发区,明确该区域海温锋面时空特征对深入理解其生态环境灾害发生机理具有重要意义。本文利用多尺度超高分辨率海表温度融合数据(MURSST)及温度梯度算法,探究2003—2024年秦皇岛海域海温锋面时空分布与演变特征,并分析其影响因素及生态效应。结论如下:(1)研究期内秦皇岛海温锋面强度及频率均值分别为0.033℃/km、41.51%,锋面中心线位于15~20 m等深线海域及山海关近岸海域,空间分布受水下地形影响。(2)海温锋面发生频率季节变化规律呈现夏秋季高、冬季次之、春季最低;锋面中心线附近海域则呈现秋冬季较高、春夏季较低;中心线夏季分布在10 m等深线附近,冬季外移至20 m等深线附近海域;锋面发生频率及空间结构的年际变化受滦河入海径流量、风速、海流速、海温等因素综合影响。(3)研究期内海温锋面强度及频率年均值呈持续升高趋势,且冬季上升最快;锋面中心线位置的年际变化主要发生在冬季,逐步由20 m等深线处向陆地移至15 m等深线处;锋面的年际变化受太平洋年代际震荡等因素影响。(4)海温锋面影响秦皇岛海域叶绿素浓度时空变化,锋面中心线是近岸叶绿素高值区与外海低值区的边界。
基于多源数据的珠三角城市群建筑高度时空变化研究
李泽皓;车扬子;刘小平;建筑高度是描述城市三维结构变化的重要指标,对全面分析城市形态、支持城市规划和可持续发展至关重要。以往研究侧重城市范围动态及建筑高度测绘,针对长时间、大范围、多过程的城市垂直结构变化的研究较少,尤其缺乏对城市更新过程中建筑高度变化的系统刻画。本文基于3D-GloBFP建筑物高度数据、GAUD不透水面数据及Landsat时序数据,构建一套将城市更新纳入城市变化检测的分析框架,并设计一种在高度检测过程中同步估算城市更新高度的方法,从城市扩张和城市更新两方面分析1985—2020年珠三角城市群年度建筑高度的时空变化。研究结果显示:(1)城市更新变化年份识别结果可靠(建筑物拆除和重建的总体精度分别为94%和92.86%,误报率分别为7.16%和5.44%),重建高度与安居客网站提供的参考高度较好吻合(R2为0.76,RMSE和MAE分别为3.05 m和2.25 m);(2)珠三角城市群早期倾向于快速水平扩张,后期以垂直增长为主;(3)城市群内部不同城市的建筑体积增长存在明显差异,经济更发达的城市出现多个高度集聚中心;(4)珠三角整体城市建筑体积的增速快于人口增速,但这种不平衡在不同城市有明显差异。本文研究可为从三维建筑动态角度理解不同城市化阶段提供支撑,并在能源消耗、建筑碳排放及心理健康等城市可持续发展领域具有应用潜力。
