Page 28 - 《武汉大学学报（信息科学版）》2025年第6期

1050 武 汉 大 学 学 报 （信 息 科 学 版） 2025 年 6 月

分别提升了 5.17% 和 1.61%，提升较大 ，说明模 征 层 分 辨 率 ，使 得 模 型 在 检 测 小 目 标 上 取 得 了
型 能 够 有 效 识 别 到 区 域 特 征 ，随 后 改 进 再 融 合 较 高 的 精 确 度 ，由 92.32% 提 升 至 96.17%，从 而
FPN 模型，因为需要融合计算多层特征，从而导 使 得 模 型 整 体 能 够 精 确 识 别 潜 在 山 顶 区 域
致 模 型 计 算 时 间 较 长 ，但 它 提 高 了 小 目 标 的 特 位置。
表 2 不同模型指标对比
Table 2 Index Comparison of Different Models

模型 训练用时 预测用时/(张·s −1 ) 模型大小/MB 准确率/% 精确率/% 召回率/% F1 分数/% mAP/%

VGG 7 1.35 109 82.86 89.87 87.65 88.75 86.23
ResNet 7.2 1.32 129 84.57 90.71 89.14 89.92 87.84
ResNeSt 6.8 1.25 201 89.74 92.32 91.36 91.83 91.43
ResNeSt+FPN 8 1.31 308 93.42 96.17 94.76 95.29 94.92
4.3 山顶点提取结果分析 91.8%、84.2%，3 种方法的错误数相差不多，但本
使用本文提出的增强模型对研究区进行潜 文方法遗漏山顶点明显少于其他方法。传统邻域
在山顶点区域识别，再对结果区域进行提取获得 分析法提取结果较多，不同区域地形下设置不同
山顶点，为验证本文山顶点提取方法的准确性， 邻域范围值对提取结果影响较大，部分区域产生
对研究区域分别使用正反地形法、传统邻域分析 冗余山顶或遗漏山顶点，导致准确率较低。正反
法进行山顶点提取实验，提取结果如图 12 所示， 地形法提取结果准确率有所提高，一定程度上克
结果分析统计见表 3。 服了阈值的不确定性，但其操作流程较为复杂。
由图 12 和表 3 可知，本文方法与正反地形法、 本文方法提取结果明显提高，克服了遗漏山顶点
传 统 邻 域 分 析 法 的 提 取 准 确 率 分 别 为 94.2%、 问题，准确率较高，更加符合区域的地形特征。

图 12 山顶点提取结果对比
Fig. 12 Comparison of Peak Points Extraction Results

表 3 山顶点提取结果统计 发射功率为 10 W，信号频率为 1.4 GHz，带宽为
Table 3 Statistics of Peak Points Extraction Results 20 MHz，天线高为 1 m，采用全向天线，接收机灵
总数 正确 错误 遗漏 敏度为−103 dBm，每 100 m 网格模拟部署一个
提取方法 准确率/%
/个 数/个 数/个 数/个
接收机接收信号，信号覆盖情况如图 13 所示。
本文方法 155 146 5 4 94.2
图 13 中信号强度−103 dBm 以上为有效接
正反地形法 158 145 6 7 91.8
邻域分析法 190 160 9 21 84.2 收信号，针对同一灾害集中区域，本文方法信号
有效覆盖达到 92.83%，在 3 种方法中效果最优，

4.4 信号覆盖情况分析 可有效覆盖高、中、低海拔不同区域。正反地形
将 3 种方法在图 1 所示的灾害集中区 6 km× 法信号有效覆盖为 89.75%，在灾害集中区存在信
6 km 范围内提取的山顶点作为选定通信节点，采 号覆盖较差的情况。邻域分析法的信号有效覆
用美国 Wireless Insite（WI）信号传输与特性仿真 盖为 84.49%，在 3 种方法中信号有效覆盖最低，
软件 ［22］ 分别进行信号覆盖模拟分析，地形数据采 存在较大范围无信号覆盖的区域。
用 GDAL Terrain 格式数据。假定通信节点信号 为进一步对比 3 种方法提取的山顶点信号覆