新型感知手段、人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展,從時空數(shù)據(jù)獲取、管理、分析和展示等不同維度深刻地催動地理空間信息技術(shù)和方法的變革。時空信息與數(shù)據(jù)科學(xué)作為交叉學(xué)科領(lǐng)域,涉及地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、地球觀測技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)、人工智能等多個學(xué)科和技術(shù)的交叉與融合。為推動時空信息與數(shù)據(jù)科學(xué)的全面發(fā)展和深入應(yīng)用,支撐數(shù)字中國戰(zhàn)略,同時慶祝我國空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)設(shè)立20 周年和《地理空間信息》創(chuàng)刊20周年,組織了“時空信息與數(shù)據(jù)科學(xué)”專題。本專題聚焦于時空信息與數(shù)據(jù)科學(xué)方向上的理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用的最新前沿研究進(jìn)展,得到了本領(lǐng)域同行們,特別是全國空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)聯(lián)盟各高??蒲泄ぷ髡邆兊拇罅χС郑?jīng)過專家評審,接收了7篇文章組成本期專題。
劉剛等針對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下大規(guī)模三維空間模型遮擋剔除計算效率低、模型數(shù)據(jù)傳輸效率低以及渲染不同模型時存在性能和質(zhì)量不平衡問題,提出針對不同的空間模型剔除粒度的優(yōu)化選擇策略、基于WebGPU計算管線的遮擋剔除算法和基于多線程的大規(guī)模三維空間模型數(shù)據(jù)快速調(diào)度方案,能夠降低離線遮擋剔除方法的預(yù)處理時間消耗,并提高模型切換的效率和場景渲染的速率(劉剛等)。李世華等針對水稻種植面積大尺度提取存在云霧干擾頻繁、種植結(jié)構(gòu)多樣、農(nóng)田地塊破碎和數(shù)據(jù)運(yùn)算量龐大等問題,提出一種基于Sentinel-1 SAR 數(shù)據(jù)和遙感云計算的四川盆地水稻種植面積提取方法,并在四川盆地開展了實(shí)驗驗證,該方法不依賴訓(xùn)練樣本和經(jīng)驗統(tǒng)計,有望在更大區(qū)域推廣應(yīng)用,為保障國家糧食安全和社會穩(wěn)定提供信息支撐(李世華等)。林妙萍等針對現(xiàn)有時間加權(quán)動態(tài)時間規(guī)整(TWDTW)模型在撂荒監(jiān)測方面的局限性,提出基于均值校正策略的M-TWDTW模型的撂荒地遙感監(jiān)測方法,弱化了撂荒時長不一引起的NDVI絕對值差異的影響,重點(diǎn)捕捉NDVI 時序曲線的形態(tài)特征,能大幅度提高撂荒地的識別精度,在大范圍撂荒地遙感監(jiān)測中具有較大的應(yīng)用潛力(林妙萍等)。周仿榮等針對傳統(tǒng)的電力污穢等級評估依靠人工作業(yè),存在效率低、準(zhǔn)確性不足等問題,提出了一種基于XGBOOST 算法的電力污穢等級預(yù)測模型,通過夜間燈光遙感數(shù)據(jù)、大氣環(huán)境遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)、NDVI和污染源排放清單等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)大范圍、細(xì)粒度的電力系統(tǒng)污區(qū)圖繪制,該方法有望為電力系統(tǒng)低成本、高效、準(zhǔn)確的繪制電力污區(qū)圖提供重要支撐(周仿榮等)。周學(xué)友等基于視覺的結(jié)構(gòu)位移測量方法具有低成本、高精度、多點(diǎn)測量等優(yōu)點(diǎn),提出了一種基于YOLOv5目標(biāo)檢測模型和視覺的封閉空間建筑物垂直位移測量方法,減少了后續(xù)標(biāo)志物定位與跟蹤的計算量,能夠推廣于工程結(jié)構(gòu)垂直位移測量與監(jiān)測的需求(周學(xué)友等)。張文宇等針對公安數(shù)據(jù)庫中對重點(diǎn)人缺乏空間尺度對空間實(shí)體關(guān)聯(lián)度的影響分析的問題,提出一種綜合多尺度的空間實(shí)體關(guān)聯(lián)度的計算方法,通過空間實(shí)體的空間拓?fù)潢P(guān)系與空間度量關(guān)系量化每個尺度下的實(shí)體關(guān)聯(lián)度,能夠推廣于公安業(yè)務(wù)的需求(張文宇等)。王守芬等面向新型城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求,探索了無障礙設(shè)施數(shù)據(jù)體系空間化、無障礙設(shè)施空間化管理能力建設(shè)等GIS賦能城市無障礙設(shè)施管理與服務(wù)方法,并以上海為例對這些方法進(jìn)行了應(yīng)用實(shí)例的驗證(王守芬等)。
本期專題的7 篇文章,分別從三維空間信息處理與可視化、遙感影像智能解譯、計算機(jī)視覺與攝影測量、自然資源領(lǐng)域監(jiān)測模型、電力領(lǐng)域預(yù)測模型與制圖應(yīng)用、公安領(lǐng)域大數(shù)據(jù)分析、智慧城市應(yīng)用等方面展開研究,為“時空信息與數(shù)據(jù)科學(xué)”領(lǐng)域的相關(guān)研究者提供了理論、方法、技術(shù)、應(yīng)用,以及未來研究方向的前沿性參考。
非常感謝本次專題投稿文章的所有單位和作者、匿名審稿人以及期刊編輯部付出的辛勤勞動與努力!真誠地歡迎感興趣的研究者對本專題的相關(guān)研究進(jìn)行質(zhì)疑、指正和探討!歡迎更多的研究者投入“時空信息與數(shù)據(jù)科學(xué)”這一有趣的、應(yīng)用前景廣闊的創(chuàng)新性研究領(lǐng)域,共同推進(jìn)空間信息與數(shù)字技術(shù)學(xué)科專業(yè)建設(shè)!同時也歡迎各位研究者持續(xù)關(guān)注《地理空間信息》刊發(fā)的“時空信息與數(shù)據(jù)科學(xué)”相關(guān)的文章,并積極投稿,本期是該專題的第一期,我們共同期待時空信息與數(shù)據(jù)科學(xué)的理論、方法、技術(shù)和應(yīng)用研究不斷推陳出新,不斷涌現(xiàn)具有前瞻性、實(shí)用性的高水平成果。