近日，长望学院本科生师乐岩同学在代文副教授的指导下，以第一发明人授权发明专利1项。师乐岩同学于2024年4月在代文副教授的指导下申请并获批国家级大学生创新训练项目“三维地形特征要素融入深度学习的地形建模方法研究”。近一年来，师乐岩同学完成了地形特征提取、3D地形特征构建、喀斯特地貌虚拟地形生成等一系列工作，项目已顺利结题。项目研究成果可以用于游戏和影视中虚拟喀斯特地貌场景构建，历史地貌复原和地貌演化过程分析等。

本研究提出了一种基于DEM和深度学习的虚拟喀斯特地貌场景构建方法，首先提取喀斯特地貌DEM的鞍部点、山顶点、坡脚线；之后将地形特征要素转化为0~255灰度值范围的三维地形特征要素，将上述特征要素合并为RGB三波段图像，裁剪为256×256大小的地形特征样本，并与对应位置的归一化DEM进行拼接生成训练样本集；然后使用训练样本集训练CGANs网络；最后根据开发需要手绘三维鞍部点、山顶点和坡脚线，合成为三维地形特征要素，并输入到训练好的喀斯特地貌构建模型中，构建虚拟喀斯特地貌场景，具有成本低、耗时少的优点，为游戏、影视等虚拟场景应用领域提供真实度高、满足地理规律的虚拟喀斯特地貌场景。

专利第一发明人师乐岩为长望学院2022级地理信息科学（与中国科学院大学联合培养）专业的本科生。他在大二时加入了代文副教授的课题组，期间主持国家级大学生创新训练计划项目：三维地形特征要素融入深度学习的地形建模方法研究，并与课题组合作授权3项发明专利，其中1项为第一发明人。指导老师代文为我校地理科学学院副教授，主要从事无人机摄影测量、数字地形分析、流域地表过程建模等方面的研究工作；近年来，主持和参与了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省高校社科基金等项目10余项，发表学术论文40余篇、授权专利10余项、出版专著1部；担任Revue Internationale de Géomatique (ESCI) 期刊编委，Remote Sensing客座编辑；担任《GIScience & Remote Sensing》、《JAG》、《IJGIS》、《Geomorphology》、《T-GIS》《Geo-spatial Information Science》等十余种权威刊物的审稿人。

专利证书

虚拟喀斯特地貌场景构建结果示意图