Page 12 - 《武汉大学学报（信息科学版）》2025年第9期

1740 武 汉 大 学 学 报 （信 息 科 学 版） 2025 年 9 月

北斗低成本、高精度、全天时的观测优势，联合风 工安全 ［119］ 。例如，在土方工程中，利用摄影测量
云 、云 遥 、天 目 等 遥 感 卫 星 的 掩 星 和 GNSS-R 技术结合定位系统能够精准判断土方工程情况，
（GNSS-reflectometry）观测，可构建点状探测-面 预测工程所需时间，保证施工进度 ［120-121］ 。在工地
域识别-体素反演的协同感知技术体系，实现电离 上，可以使用遥感手段分析设备或者场景的安全
层不均匀结构的高时空分辨率立体透视；同时， 性，同时对有安全隐患或者施工工人配备定位装
通过建立融合物理机制约束的可解释深度学习 置，实时预防事故发生 ［122］ 。
电离层不规则体反演模型，实现不均匀结构的精 因此，时空具身智能基于 BDS 高精度区域网
细表征与预测，使 BDS 导航定位精度提升 15% 平 差 的 遥 感 定 量 反 演 新 体 制 ，解 决 遥 感 的 不 可
以上。 信、不进化问题，具体如下：
2.3 信息层 1）厘清反演对象之间的动力学关系，从而构
信息集成是指通过综合分析 BDS 提供的高 建反演因子的时间演变模型，其数学表达如下：
精度定位与时间数据和高分遥感影像中提取的 X i ( t )= D ( X 1 ( t - 1 ) ,X 2 ( t - 1 ) ,⋯,X i ( t - 1 ) )
地表信息，实现两者的协同应用，是目前普遍使 （1）
用的一种集成方式。信息集成广泛应用于防灾 式中， X 1、 X 2、 X i 分别表示不同的环境因子； t 为时
减灾、精准农业、环境监测、工程施工等方面。 间；D 表示其动力学关系，即求解构建反演对象的
时空控制网框架，在框架中，通过“北斗+”的高
自然灾害发生后，利用 BDS 与高分遥感的信
精度地面-低空-水面测量仪器进行采样，测量准
息能够分析受灾情况，包括受灾的面积大小、受
确的物理量，形成时空数据戳，即时空遥感控制
灾严重程度、受灾区域坐标等，能够迅速做出救
灾安排 ［102-105］ 。如在滑坡防灾减灾中，利用遥感技 点。设 G 为控制点集合，其表达式为：
G = { L i ( l longitude,l latitude,t ) } （2）
术结合 BDS 地面监测站可以判断并定位滑坡风
式中， ( l longitude，l latitude，t )为采样点的时空位置； L i 为
险 地 点 ，对 滑 坡 的 规 模 和 严 重 程 度 进 行 预
采样值。时空遥感控制点构成了经度-纬度-时间
测 ［106-108］ 。其中，BDS 地面监测站用来监测地面
时空三维坐标系中的稀疏点云。
形变，通过形变的大小和方向可以判断出存在滑
2）构建 BDS 高精度区域网平差的遥感定量
坡隐患的区域，结合高分遥感影像可以预测滑坡
反演模型，进行综合求解，模型计算式为：
的影响范围和严重程度，能够有效减小滑坡造成
͂
ì ε 1 = X i ( t )- F ( I ( t ) )
的经济损失。在森林防火监测中，利用遥感技术 ï ï
í （3）
͂
͂
可以捕捉火灾地点，确定火灾的规模大小。在灭 ï ï ï ïε 2 = X i ( t )- D( X i(t - 1 ),G )
î
火过程中，为救灾车辆和工作人员配备 BDS 定位 式 中 ， ε 1 和 ε 2 为 残 差 ；X i ( t ) 为 反 演 对 象 ，即 未 知
͂
终端，以便指挥灭火工作 ［109］ 。 数； F ( I ( t ) )表示通过时刻 t 的遥感观测 I ( t )进行
在精准农业中，综合分析 BDS 与高分遥感数 反演得到的结果； D () 表示通过动力学模型推导
据，从中获取有用信息，可以实现对农作物生长 得到的结果。
状况的精准调控 ［110-114］ 。其中，利用无人机定期获 通过求解优化模型可实现带控制的反演，具
取耕地的高分影像，分析农作物长势、病虫害、产 体做法是将优化模型 min (  + λ  ) 进行线
ε 2
ε 1
量等状况。同时在农机上搭载北斗定位模块，获 性化，得到 Jacobi 矩阵，利用误差传播定律求解未
͂
取农机作业的轨迹信息 ［115］ ，将其与高分影像相结 知数 X i ( t ) 的理论精度，实现以理论精度为依据
合，能够对耕地内的农作物进行精准定位，便于 的决策，从而解决遥感的不可信问题。
实现对农作物的精准管理。 利用 X i ( t ) 的理论精度和相关决策构建损失
͂
在环境监测中，可以利用高分遥感技术监测 函数，对上述反演模型 F 和动力学模型 D 进行增
研究区的环境状况，结合 BDS 定位技术实现对生 强学习，从而使得模型在应用过程中不断升级，
态环境的精确保护 ［116-117］ 。如在草原生态监测中， 解决遥感的不进化问题。
利用无人机遥感技术获取高分影像，配合北斗系 2.4 应用层（知识层、决策层、执行层）
统建立地面监测点，对草原的长势、灾害、产草量 应用层是指两者集成实现应用的层面，与传
等进行监测 ［118］ 。 统的应用不同，这里的应用要更为复杂，包括知
在 工 程 施 工 中 ，可 以 利 用 高 分 遥 感 技 术 与 识基础、合理决策以及决策执行 3 个方面，分别对
BDS 定位技术监测施工状况，确保施工进度和施 应知识层、决策层和执行层，具体内容如下：