机载LiDAR与航空影像联合城市三维建模系统（LiDARPro）主要以机载LiDAR点云及多视航空影像作为输入数据，通过点云语义分割、点云影像配准、实景三维模型重建、建筑物单体结构化模型重建、人机交互等功能模块，实现高效率、（半）自动的城市实体三维模型重建，具备全自动大测区城市建模、半自动城市高精度精细实体模型重建等多种解决方案，致力于提高智慧城市建设的自动化程度，推进实景三维中国建设进程。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 创新性： 机载LiDAR与航空影像联合城市三维建模系统（LiDARPro）主要以机载LiDAR点云及多视航空影像作为输入数据，通过点云语义分割、点云影像配准、实景三维模型重建、建筑物单体结构化模型重建、人机交互等功能模块，实现高效率、（半）自动的城市实体三维模型重建，具备全自动大测区城市建模、半自动城市高精度精细实体模型重建等多种解决方案，致力于提高智慧城市建设的自动化程度，推进实景三维中国建设进程。系统主要由两部分功能模块组成：自动化模型重建模块及三维可视化交互管理系统模块。其中自动建模模块由点云影像自动配准、实景三维模型重建、点云滤波、点云分类、建筑物单体化分割、建筑物结构化模型重建等软件子模块构成。系统支持DEM、DOM、实景三维模型、建筑物LoD1至LoD3模型等多种产品生产；支持多核、多CPU、多GPU架构的任务并行化管理，支持搭建点云、影像、模型数据库，支持人机交互进行语义分割、模型编辑、纹理编辑等功能。 软件解决的关键问题： LiDAR点云与倾斜影像异源异构数据配准问题，点云影像数据难以联合应用； 单一数据源三维信息与纹理信息不全，高质量模型结果依赖高精度数据输入，导致数据获取成本昂贵、效率较低； 城市级实景三维模型重建自动化程度低，低精度自动结构化模型成果难复用，而手动模型绘制难度高、工艺繁琐； 实景三维数据制作单位高度依赖国外软件，国产化难。 先进性： 当前，国内90%以上地形级实景三维数据制作测绘单位都基于国外软件进行三维重建，而城市级实景三维模型则重度依赖全人工手动勾绘且需调用国外专业三维建模软件，模型重建学习成本极高、软件针对性不强而效率低下。 机载LiDAR与航空影像联合城市三维建模系统软件系统以高精度、高效率、高自动化程度城市级实景三维模型重建为首要目标。软件系统具备高精度点云影像配准模块提供异源数据联合应用基础；采用LiDAR点云约束的多视影像密集匹配策略实现高精度、全覆盖三维数据输入以实现高质量实景三维模型重建；采取地面点滤波、非地面点地物分类、目标地物单体实例分割递进式流程得到建筑物等地物单体化三维数据；优化自动结构化模型重建与人工干预的结构化建模流程，无需额外依赖专业建模软件；提供针对建筑物结构化建模的模型编辑、纹理编辑模块，不达标的自动模型可复用，三维点云端、二维影像端可独立或联合编辑，具备交互友好的参照式、勾绘式、半自动编辑模式。 独占性： 系统主要搭建两条生产路线，以适应不同地域模型精度要求差异、不同应用时间响应要求。其一是以LiDAR点云为主的快速建筑物结构化模型重建，经过点云分类、建筑物实例分割、结构化模型重建等步骤构建人工地物结构化模型，并利用配准后多视影像对模型纹理映射，此生产线主要产品包括DOM、DEM、 LoD2为主的建筑物结构化模型、典型地物真实色彩点云等轻量基础数据；其二是在LiDAR点云约束下生成高精度密集匹配点云构造高质量实景三维模型，并在此基础上提取建筑物单体三角网数据，经过模型简化抽象得到建筑物LoD3模型，此生产线主要产品包括实景三维模型、建筑物LoD3模型等城市级实景三维数据要素。 此外，软件系统支持在Windows (Win7/10)、Ubuntu (16.04/18.04/ 20.04)、国产麒麟(V4/V10)等多操作系统中运行，已阶段性实现国产化。

通过“高压线施工安全报警雷达检测系统”项目的实施，研发出了一套能够对高电压施工现场进行安全距离实时监测报警的系统。项目成果将为下一步工业化生产推广应用，为极大地避免高压现场施工机械（或者施工人员）过度靠近带电导线造成接地事故，而成为高压带电设备下施工的必备安全装置奠定坚实的技术基础并提供设计制造依据。 该报警系统能够识别高压线这样的小目标，具有识别能力强、采用雷达系统回波检测测距、测距精度高的特点。 技术指标： ？ 测距范围：1~10米，精度±1.5%（最大量程）； ？ 测试目标：高压线，直径30mm； ？ 测试方位角：20度； ？ 告警：距离达到报警距离（4、6、8米）时，用无线通信方式通知操作室，并以声光方式发出告警信号并同时通知操作员，操作员启动视频监控系统； ？ 供电方式：锂电池； ？ 连续工作时间：不小于4小时。

通过“高压线施工安全报警雷达检测系统”项目的实施，研发出了一套能够对高电压施工现场进行安全距离实时监测报警的系统。项目成果将为下一步工业化生产推广应用，为极大地避免高压现场施工机械（或者施工人员）过度靠近带电导线造成接地事故，而成为高压带电设备下施工的必备安全装置奠定坚实的技术基础并提供设计制造依据。

已有样品/n中科院武汉物数所采用多机制有效集成、系统资源综合有效利用、原子分子稳频、原子分子鉴频、拉曼检测等技术手段，使一台激光雷达系统同时获取了大气密度（10-110km）、温度(5-110km)和风场(10-60km)的全参数探测。空间天气探测预报：1-110km；大气温度、密度、风场、钠原子数密度的夜间连通性探测以及80-110km钠层全天时时间演化。

激光与大气颗粒物可同时发生多种物理相互作用，它们反映了颗粒物的浓度、成分、大小、形状等重要性质。该系统采用高功率激光器向大气同时发射三束紫外、可见和近红外激光，并利用大口径望远镜接收被大气污染物反射回来的信号，克服了微弱信号提取、多通道信号抗干扰、荧光光谱信号处理等核心技术，对这些微弱信号进行分光、提取，探测米散射、偏振、拉曼和宽谱荧光等 37 个通道的信号， 可遥感获知大气污染物的重要性质。

本成果通过可视化的工作界面，可以给出量子信号源的关键物理参数分析、量子态演化过程、多份量子态条件下量子照明雷达的虚警概率分析等多个方面的图形化界面，具有较强的推广应用价值。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 量子照明雷达是新兴的研究方向，是量子信息技术与雷达技术相结合的新兴产物。而量子信息技术又是古老的量子力学与信息技术相结合的交叉学科，不少研究者因晦涩的量子力学而望而却步。为了降低量子照明雷达的神秘感，打破抽象壁垒，我们创造性地发展了量子照明雷达的高效仿真技术，对于未来实现量子雷达的普及与推广具有重要意义。 截止目前，尚未见到关于量子照明雷达仿真平台的相关报道。而该成果基于MATLAB这一易于上手的计算机数值平台，沟通了抽象的量子力学与具体的量子目标探测之间的桥梁，具有创新性和国内领先的技术先进性。 经过近五年的研究和近两年教学实践的检验，该成果不断丰富和完善，通过可视化的工作界面，可以给出量子信号源的关键物理参数分析、量子态演化过程、多份量子态条件下量子照明雷达的虚警概率分析等多个方面的图形化界面，具有较强的推广应用价值。鉴于量子雷达技术是未来新体制雷达的重要技术途径之一，本成果将有望在空间、水下目标探测方面取得应用，市场应前景广阔。截止到目前，该成果已经应用于高年级本科生的培养与实训和北京某研究所的新体制目标探测项目研发中。

通过陶土、混凝土、钢质、砂浆、粘土、孔穴、岩石等多种介质组合体模拟隐蔽部位构造组成，构建常见目标体的特征图谱库，增加探地雷达图谱解释的准确性、真实性和可靠性。

XT32 32线中距离机械旋转式激光雷达

当前限制基于VCSEL的激光雷达系统发展的主要原因是大部分VCSEL的发射功率较低，导致系统可探测的距离较短。本项目提出开展基于垂直腔面发射半导体激光（VCSEL）光源模块的固态激光雷达研究的新思路。VCSEL的结构特点有利于并联形成二维面阵结构，一次性发射一整个面的激光光束，一次性获得的信息量远大于传统扫描式激光雷达。同时省去了机械扫描部分，结构更加自由紧凑，大幅度减小车载激光雷达的体积和成本。

本发明属于隧道及地下工程技术领域，具体涉及一种基于探地雷达的盾构隧道沉降 控制方法。采用动态循环反馈方法进行盾构隧道沉降控制，具体步骤为：采用探地雷达 设备对盾构隧道壁后注浆进行全断面和纵向的探测，然后通过测定或估算得到注浆材料 介电常数，并将其应用于隧道壁后注浆层的模型试验探测、正演模拟结果及现场探测的 数据，提取特征图像和特征波，将其作为训练输入样本，利用小波神经网络自动识别方 法，得到隧道壁后注浆层分布形态；结合地表沉降监测数据进行分析。根据以上分析结 果确定下一步的施工控制措施，为了验证控制措施的效果需再一次进行现场的探测，形 成循环动态过程，至完全有效控制盾构隧道不均匀沉降变形。本发明很好地解决壁后注 浆的效果，使得盾构隧道沉降控制方法更加科学化。