武汉大学学报 ● 信息科学版

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许强

对地质灾害隐患早期识别相关问题的认识与思考

中国地质灾害点多面广，目前通过人工排查已发现近30万处隐患点，但近年来发生的多起重大地质灾害并不在已发现的隐患点范围内，应该还有大量的灾害隐患没被发现，尽可能全面识别和发现灾害隐患仍是中国防灾减灾最重要的工作内容之一。就如何进一步推动地质灾害隐患早期识别工作提出了自己的认识和建议：（1）近年来，各种遥感技术在地质灾害隐患识别中发挥了重要作用，但每种技术都有各自的长处和短处，所能识别的隐患类型和特征也不尽相同，只有将各种技术手段综合应用，相互补充和校验，才能最大限度地识别已存在的地质灾害隐患，有效破解隐患识别难题。（2）对于识别难度最大的不稳定斜坡，需要将传统地质勘测与现代技术激光雷达（light detection and ranging, LiDAR）、航空或半航空物探等有机结合，才能提升识别效率和准确性。（3）利用深度机器学习可望实现地质灾害隐患的智能化自动识别，但目前其仅对光谱和纹理特性显著的新生地质灾害具有较好的自动识别能力，而对其他类型如古老滑坡体、一般地质灾害隐患点而言，自动识别的正确率还不高，应加大力度开展相关方面的深入研究。

眭海刚

利用具有注意力的Mask R-CNN检测震害建筑物立面损毁

震后建筑物损毁信息是灾情快速评估和应急救援的重要决策依据之一。针对传统的建筑物损毁遥感检测技术只关注于顶面信息，导致众多顶面结构完好而中间层、底层倒塌或崩裂的损毁建筑物处于检测盲点的问题，提出了一种融合引入注意力机制的深度学习实例分割模型和图像多尺度分割算法进行震后建筑物立面损毁检测的方法。首先，利用卷积块状注意力模块（convolutional block attention module, CBAM）改进掩模区域卷积神经网络（mask region-based convolutional networks, Mask R-CNN)模型实现了复杂建筑物立面背景中的损毁信息提取；然后，基于建筑物立面影像多尺度分割结果，利用多数投票规则实现了损毁检测结果的后处理优化。实验结果表明，相比传统损毁检测方法，所提方法能够更有效地实现震后建筑物立面损毁信息的精准定位，总体准确率可达到89.15%。

杜志强

自然灾害应急知识图谱构建方法研究

中国自然灾害发生频繁，受自然灾害的威胁极大，防灾减灾、抗灾救灾是人类生存发展的永恒课题。在自然灾害应急领域中，相关数据骤增而应急关键知识明显匮乏，存在“数据-信息-知识”转化能力不足的问题，由此提出了自顶向下和自底向上相结合的自然灾害应急知识图谱构建方法。围绕自然灾害事件、灾害应急任务、灾害数据、模型方法4个要素，自顶向下构建模式层，通过本体建模形成知识图谱的概念框架；自底向上构建数据层，通过数据获取、知识抽取、融合、存储建立实体间关联关系。以洪涝灾害应急知识图谱为例进行实验验证，结果表明，该方法能够对自然灾害事件、灾害应急任务、灾害数据、模型方法4要素的概念层次关系及要素属性、要素间语义关联关系进行形式化表达，实现了从多源数据到互联知识的转化。

闾国年

几何代数在地理信息高维空间表达中的应用

以欧氏几何为基础的信息框架对地理信息科学的发展起着重要作用。然而，由于欧氏空间对地理信息系统（geographic information system，GIS）中地理对象和现象的表达依赖于坐标系统以及对象具体坐标，使得基于欧氏空间的地理对象表达、计算和分析难以形成多维统一的运算规则和运算框架，增加了GIS算法的复杂度，降低了GIS分析效率。几何代数是一种以维度运算为基础的结合代数，在几何代数中，空间被定义为向量集合间的运算，空间维数直接由运算法则确定，可实现高维几何计算和分析的统一。基于几何代数统一的计算与分析框架对现有GIS进行构造，能够更好地对高维对象进行表达与分析，提升对复杂地理对象与动态地理现象的表达、时空多尺度分析以及不同尺度地理模型耦合集成的能力，有助于奠定GIS向实时动态、虚实融合、全视角、全要素、全内容表达的全息地图方向发展的理论基础。

鲁鹏杰

应急遥感制图中敏感目标自动检测与隐藏方法

应急遥感制图在灾害响应中作用显著，能为灾害评估、救灾决策提供有力支撑。传统应急遥感制图流程中，人工检索敏感目标并使用图像编辑工具进行脱密处理的方式效率不高，与防灾救灾的高即时性要求相矛盾，无法实现快速发布与使用。将深度学习中的目标检测模型和生成式对抗网络模型相结合，构建遥感影像敏感目标检测与隐藏两阶段处理模型，并以遥感制图中飞机目标处理为例验证模型性能。针对飞机目标特点，采用损失函数重构、区域推荐网络候选框优化、Mask优化算法引入、注意力机制重构等改进方案。实验结果表明，该方法全流程处理时间较人工处理缩短50%以上，能快速、智能地进行遥感影像敏感目标检测与隐藏处理, 缩短应急制图周期。

王坚

应急救援无缝定位关键技术研究

应急定位是重大突发事件应急管理与救援效率提高的关键技术之一。首先，回顾了导航定位的研究历史；其次，按照全球导航卫星系统定位、自主定位、局域电磁波定位3种常用的应急定位技术模式阐述了国内外研究现状；然后，基于应急连续运行参考站组网、超宽带组网等技术，构建了多种灾害通用的应急无缝定位解决方案，并研制了卫星/惯性导航系统紧组合终端、超宽带组网定位终端、步行航迹推算定位终端、北斗短报文定位终端等应急定位终端；最后，设计并开发了应急定位与位置服务系统，定义室内外无缝定位导航电文。通过研究关键技术，旨在打造面向应急情况的室内无缝定位技术体系，革新现有应急定位技术方法。

杜清运

面向灾害应急服务的自适应制图技术

在灾害应急服务中，地理实体时空分布地图、专题信息统计地图等已成为重要的辅助决策手段。面对难以预测、复杂多变的防灾减灾形势，灾害应急地图服务要求做到迅速响应、实时更新。设计了一种面向灾害应急服务的自适应制图技术，在分析灾害应急场景的制图需求、地图内容和操作体验的基础上，阐述自适应制图的内容策略和技术流程，进一步剖析知识表达、模板构建、符号引擎、态势标绘、订单式制图和用户地图空间等制图关键技术，并给出了应用实例，为灾害应急服务提供技术参考。

李德仁

基于时空位置大数据的公共疫情防控服务让城市更智慧

智慧城市离不开时空位置大数据服务。总结国内外公共疫情防控事件对时空位置大数据的要求，调研其在当前疫情防控中提供的具体服务情况，讨论还有哪些方面无法满足公共疫情防控需求之处，重点分析下一步应该如何完善时空位置大数据服务，以更好地服务于公共疫情防控，并分别从平时时空大数据位置服务的建设内容和战时数据共享机制等多方面给出建议。该文旨在采取科学手段完善时空大数据服务，力争在平时为公共疫情防控建立好技术支撑系统，并出台“战时”面向疫情防控需求的数据共享机制。

汪韬阳

城市建筑群航天遥感动态监测

城市建筑群是城市政治、经济和社会生活的基本单位，利用航天遥感进行城市建筑群动态监测是一种高效精准的技术手段。提出了城市建筑群航天遥感动态监测体系，并利用该体系对火神山医院、雷神山医院建筑群进行了建设进度和周边水环境监测，在抗击新型冠状病毒肺炎（coronavirus disease 2019，COVID-19）的关键时期，满足了大众关注需求，对稳定社会情绪发挥了一定作用。同时对福建泉州欣佳酒店倒塌事件进行了回顾性监测，为该事故的责任分析提供了数据参考，验证了该体系的有效性。

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