2009年 第34卷 第7期
2009, 34(7): 757-760.
摘要:
采用动力学轨道积分方法模拟了GOCE卫星轨道,利用模拟轨道估计了GOCE卫星主要摄动加速度的量级及贡献,分析了日月引力、固体潮、海潮、大气潮和固体极潮等保守力对GOCE卫星运动和重力梯度观测值的影响。结果表明:①在1.0ⅹ10-9m/s2的非保守力测量精度内,除大气潮可忽略外,其余摄动必须考虑;②考虑GOCE预期定轨精度(3 cm),在弧长小于2.0 h的短弧定轨中,固体极潮和大气潮的影响可忽略,在长弧定轨中,忽略任何一种保守力的轨道预报时间均不足0.5 d;③各种潮汐对重力梯度观测值的影响量级均小于GOCE预期的测量精度(3 mE)。考虑潮汐对重力梯度观测值的影响不具有随机性和避免重力场信号混叠等因素,必须对重力梯度观测值进行潮汐改正。
采用动力学轨道积分方法模拟了GOCE卫星轨道,利用模拟轨道估计了GOCE卫星主要摄动加速度的量级及贡献,分析了日月引力、固体潮、海潮、大气潮和固体极潮等保守力对GOCE卫星运动和重力梯度观测值的影响。结果表明:①在1.0ⅹ10-9m/s2的非保守力测量精度内,除大气潮可忽略外,其余摄动必须考虑;②考虑GOCE预期定轨精度(3 cm),在弧长小于2.0 h的短弧定轨中,固体极潮和大气潮的影响可忽略,在长弧定轨中,忽略任何一种保守力的轨道预报时间均不足0.5 d;③各种潮汐对重力梯度观测值的影响量级均小于GOCE预期的测量精度(3 mE)。考虑潮汐对重力梯度观测值的影响不具有随机性和避免重力场信号混叠等因素,必须对重力梯度观测值进行潮汐改正。
2009, 34(7): 761-765.
摘要:
在不考虑系统性参数的条件下,利用两步推估的基本思想,通过推导三步推估、四步推估归纳出逐步推估的通用表达公式,并在理论上证明了逐步推估与一般推估的等价性。实际算例表明,在观测值总个数3 700以内,六步推估在不同的观测值分组情况下均取得最好的计算效果,其计算结果不仅准确且计算效率提高了至少8倍。对于逐步推估的特殊情况——序列推估进行了应用分析,实际算例表明,序列推估的计算效率较一般推估、逐步推估降低很多。
在不考虑系统性参数的条件下,利用两步推估的基本思想,通过推导三步推估、四步推估归纳出逐步推估的通用表达公式,并在理论上证明了逐步推估与一般推估的等价性。实际算例表明,在观测值总个数3 700以内,六步推估在不同的观测值分组情况下均取得最好的计算效果,其计算结果不仅准确且计算效率提高了至少8倍。对于逐步推估的特殊情况——序列推估进行了应用分析,实际算例表明,序列推估的计算效率较一般推估、逐步推估降低很多。
2009, 34(7): 766-769.
摘要:
根据下行伪距观测模型给出了上行伪距观测模型,比较了主要误差项对于上、下行伪距的不同影响,并模拟了星地双向伪距数据,进一步处理了模拟数据,得到了星地钟差。通过与星地钟差的真值比较,验证了算法的可靠性。
根据下行伪距观测模型给出了上行伪距观测模型,比较了主要误差项对于上、下行伪距的不同影响,并模拟了星地双向伪距数据,进一步处理了模拟数据,得到了星地钟差。通过与星地钟差的真值比较,验证了算法的可靠性。
2009, 34(7): 770-773.
摘要:
基于卫星轨道的动力学积分法,定量分析了SST-LL模式主要有效载荷测量误差对重力场恢复结果影响的特点及相互关系。结果表明,1μm/s的星间距离变化率误差与10-9m/s2的非保守力测量误差所引起的重力场误差基本相当,不同载荷的测量精度应相互匹配,单独提高某一载荷的精度对改善重力场并无多大意义。
基于卫星轨道的动力学积分法,定量分析了SST-LL模式主要有效载荷测量误差对重力场恢复结果影响的特点及相互关系。结果表明,1μm/s的星间距离变化率误差与10-9m/s2的非保守力测量误差所引起的重力场误差基本相当,不同载荷的测量精度应相互匹配,单独提高某一载荷的精度对改善重力场并无多大意义。
2009, 34(7): 774-777.
摘要:
采用机载GPS监测特高压输电线路对航空飞行可能产生的干扰,并进行干扰程度分析。在直升机上安装高精度GPS定位系统,对飞行轨迹进行连续数据采集。数据处理和分析表明,航线偏离值的大小与距离特高压线路的远近没有呈现明显规律性,与距离特高压线路的远近无关。
采用机载GPS监测特高压输电线路对航空飞行可能产生的干扰,并进行干扰程度分析。在直升机上安装高精度GPS定位系统,对飞行轨迹进行连续数据采集。数据处理和分析表明,航线偏离值的大小与距离特高压线路的远近没有呈现明显规律性,与距离特高压线路的远近无关。
2009, 34(7): 778-781.
摘要:
分析了单频精密单点定位的难点——电离层延迟改正和周跳探测,讨论了单频观测模式下电离层延迟的模型改正和半合改正两种解决方法。在此基础上,利用自主研发的单频精密单点定位软件同时处理多组数据,比较使用不同的电离层改正方法的影响。结果表明,半合改正计算结果优于格网模型改正法。利用全球不同地区多天的数据进行单频精密单点定位,单频精密单点定位可以达到dm级的精度。
分析了单频精密单点定位的难点——电离层延迟改正和周跳探测,讨论了单频观测模式下电离层延迟的模型改正和半合改正两种解决方法。在此基础上,利用自主研发的单频精密单点定位软件同时处理多组数据,比较使用不同的电离层改正方法的影响。结果表明,半合改正计算结果优于格网模型改正法。利用全球不同地区多天的数据进行单频精密单点定位,单频精密单点定位可以达到dm级的精度。
2009, 34(7): 782-786.
摘要:
针对三频全球导航卫星系统(GNSS)可构成多组模糊度极易固定的超宽巷组合这一最显著的优点,提出了一种利用三频GNSS进行长距离实时精密导航的算法。采用约90 km的基线实验结果表明,对两个超宽巷求解的电离层延迟经过2 min平滑,精度可达到1.5 cm;对电离层改正后的宽巷组合经过1 min平滑,平面定位精度优于3 cm。这意味着采用三频GNSS在我国中等城市只需要一个参考站即可实现精密导航和基本测绘服务。
针对三频全球导航卫星系统(GNSS)可构成多组模糊度极易固定的超宽巷组合这一最显著的优点,提出了一种利用三频GNSS进行长距离实时精密导航的算法。采用约90 km的基线实验结果表明,对两个超宽巷求解的电离层延迟经过2 min平滑,精度可达到1.5 cm;对电离层改正后的宽巷组合经过1 min平滑,平面定位精度优于3 cm。这意味着采用三频GNSS在我国中等城市只需要一个参考站即可实现精密导航和基本测绘服务。
2009, 34(7): 787-789.
摘要:
提出了一种新算法,将系统误差作为待估参数纳入观测方程,此时观测方程属于观测数小于待估参数个数的秩亏方程。在双差模糊度固定之后,借鉴“选权拟合”思想,不仅对基线分量进行约束,还利用系统误差前后历元的延续性,对系统误差参数进行了约束。用正则化算法估算出系统误差,然后再利用削弱了系统误差的观测方程求出基线分量的精确解。算法不仅削弱了系统误差对GPS精密定位结果的影响,而且可以直接求出系统误差估值,为进一步分析系统误差的特性提供依据。
提出了一种新算法,将系统误差作为待估参数纳入观测方程,此时观测方程属于观测数小于待估参数个数的秩亏方程。在双差模糊度固定之后,借鉴“选权拟合”思想,不仅对基线分量进行约束,还利用系统误差前后历元的延续性,对系统误差参数进行了约束。用正则化算法估算出系统误差,然后再利用削弱了系统误差的观测方程求出基线分量的精确解。算法不仅削弱了系统误差对GPS精密定位结果的影响,而且可以直接求出系统误差估值,为进一步分析系统误差的特性提供依据。
2009, 34(7): 790-793.
摘要:
给出了X射线脉冲星导航中,利用单差、双差观测量根据几何法确定航天器位置的基本方法。通过仿真试算,重点分析了各类误差项对位置确定精度的影响。
给出了X射线脉冲星导航中,利用单差、双差观测量根据几何法确定航天器位置的基本方法。通过仿真试算,重点分析了各类误差项对位置确定精度的影响。
2009, 34(7): 794-798.
摘要:
利用高空间分辨率影像中地物的几何特征和空间邻域信息,结合我国土地利用状况和空间分布的特点,在支持向量机分类方法的基础上,利用几何和图论特征实现高分辨率遥感影像土地利用状况分类,并分析讨论了几何和图论特征对分类结果的影响。实验结果表明,该方法可以有效地识别未利用地、农业用地、工业用地和商住用地4种典型地类,其分类结果也可为土地利用变化监测提供依据。
利用高空间分辨率影像中地物的几何特征和空间邻域信息,结合我国土地利用状况和空间分布的特点,在支持向量机分类方法的基础上,利用几何和图论特征实现高分辨率遥感影像土地利用状况分类,并分析讨论了几何和图论特征对分类结果的影响。实验结果表明,该方法可以有效地识别未利用地、农业用地、工业用地和商住用地4种典型地类,其分类结果也可为土地利用变化监测提供依据。
2009, 34(7): 799-804.
摘要:
探讨了危险理论与影像目标检测的内在联系,用危险理论解释了影像目标检测的整个过程,并提出了一种面向影像目标检测的危险模型。该模型将目标检测的过程视为一种生物免疫系统检测危险抗原的过程,其中兴趣目标被视为“危险抗原”,目标检测器被视为一种“抗原提呈细胞”。通过高分辨率遥感影像车辆目标检测实验,说明了危险理论在影像目标检测中应用的有效性和可行性。
探讨了危险理论与影像目标检测的内在联系,用危险理论解释了影像目标检测的整个过程,并提出了一种面向影像目标检测的危险模型。该模型将目标检测的过程视为一种生物免疫系统检测危险抗原的过程,其中兴趣目标被视为“危险抗原”,目标检测器被视为一种“抗原提呈细胞”。通过高分辨率遥感影像车辆目标检测实验,说明了危险理论在影像目标检测中应用的有效性和可行性。
2009, 34(7): 805-808.
摘要:
提出了一种SAR图像分割技术。首先利用各向异性平滑技术对原始图像进行平滑,然后利用高斯混合模型并结合强度和空间结构信息进行聚类,最后对类条件概率进行平滑以消除杂波影响。仿真结果表明,该算法具有良好的鲁棒性,自动化程度高。
提出了一种SAR图像分割技术。首先利用各向异性平滑技术对原始图像进行平滑,然后利用高斯混合模型并结合强度和空间结构信息进行聚类,最后对类条件概率进行平滑以消除杂波影响。仿真结果表明,该算法具有良好的鲁棒性,自动化程度高。
2009, 34(7): 809-813.
摘要:
根据活动地裂缝造成的形变去相干特征,分析了自适应滤波后的差分干涉图的伪相干图,并从中提取了所监测时间段的活动地裂缝的位置信息,将其与该时间段地面调查的地裂缝位置信息进行了比较。研究发现,采用伪相干图法不仅可以提取活动地裂缝的位置信息,还可以监测地裂缝的发育状况。通过与地裂缝水准对点资料比较发现,活动地裂缝区域可能是造成相位解缠粗差的区域。
根据活动地裂缝造成的形变去相干特征,分析了自适应滤波后的差分干涉图的伪相干图,并从中提取了所监测时间段的活动地裂缝的位置信息,将其与该时间段地面调查的地裂缝位置信息进行了比较。研究发现,采用伪相干图法不仅可以提取活动地裂缝的位置信息,还可以监测地裂缝的发育状况。通过与地裂缝水准对点资料比较发现,活动地裂缝区域可能是造成相位解缠粗差的区域。
2009, 34(7): 814-817.
摘要:
从SAR图像Curvelet变换系数的统计特点出发,将Curvelet变换与子带相关去噪(BivaShrink)模型相结合,提出了一种新的基于Curvelet变换的SAR图像去噪方法。通过计算方差一致性范数和区域能量比,联合当前层和父层曲波系数,共同确定局部自适应窗口,从而最优估计Curvelet系数的阈值萎缩因子,实现降噪功能。实验结果表明,对于高分辨率SAR图像,该算法不论是在噪声的去除还是在结构信息等细节的保持上,均不同程度地优于其他常用斑点去噪方法,主观视觉效果和数值指标都有较好改进。
从SAR图像Curvelet变换系数的统计特点出发,将Curvelet变换与子带相关去噪(BivaShrink)模型相结合,提出了一种新的基于Curvelet变换的SAR图像去噪方法。通过计算方差一致性范数和区域能量比,联合当前层和父层曲波系数,共同确定局部自适应窗口,从而最优估计Curvelet系数的阈值萎缩因子,实现降噪功能。实验结果表明,对于高分辨率SAR图像,该算法不论是在噪声的去除还是在结构信息等细节的保持上,均不同程度地优于其他常用斑点去噪方法,主观视觉效果和数值指标都有较好改进。
2009, 34(7): 818-821.
摘要:
提出了一种基于局部频率估计的自适应干涉相位图滤波方法。首先,利用相似最大似然法对干涉相位图进行局部频率估计,根据局部频率估计值,求取滤波窗口大小和旋转角度,通过内插求取滤波窗口内的像素值,使窗口内的像素更协调一致;然后,利用Lee滤波算法对窗口内的像素进行处理。仿真与实测数据处理结果表明,该方法不仅能有效抑制干涉相位噪声,而且能很好地保持干涉条纹的细节信息。
提出了一种基于局部频率估计的自适应干涉相位图滤波方法。首先,利用相似最大似然法对干涉相位图进行局部频率估计,根据局部频率估计值,求取滤波窗口大小和旋转角度,通过内插求取滤波窗口内的像素值,使窗口内的像素更协调一致;然后,利用Lee滤波算法对窗口内的像素进行处理。仿真与实测数据处理结果表明,该方法不仅能有效抑制干涉相位噪声,而且能很好地保持干涉条纹的细节信息。
2009, 34(7): 822-825.
摘要:
针对传统图像滤波算法在滤除噪声的同时也会丢失掉一些图像细节信息的缺点,提出了一种基于图像增强的滤波算法。该算法根据待检测像素周围3×3邻域的像素平均灰度值和待检测像素的梯度值,并结合人眼视觉特性自适应地生成动态阈值。该算法能够在抑制噪声的同时,增强图像的对比度和图像边缘信息。
针对传统图像滤波算法在滤除噪声的同时也会丢失掉一些图像细节信息的缺点,提出了一种基于图像增强的滤波算法。该算法根据待检测像素周围3×3邻域的像素平均灰度值和待检测像素的梯度值,并结合人眼视觉特性自适应地生成动态阈值。该算法能够在抑制噪声的同时,增强图像的对比度和图像边缘信息。
2009, 34(7): 826-829.
摘要:
提出了一种基于决策级融合的遥感影像分类方法。该方法对遥感影像特征以最大似然分类器进行预分类,应用Adaboost算法将分类的结果进行决策级融合,实现影像的分类。实验结果表明,该方法的分类精度较传统分类方法有明显的提高。
提出了一种基于决策级融合的遥感影像分类方法。该方法对遥感影像特征以最大似然分类器进行预分类,应用Adaboost算法将分类的结果进行决策级融合,实现影像的分类。实验结果表明,该方法的分类精度较传统分类方法有明显的提高。
2009, 34(7): 830-833.
摘要:
针对机载激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)数据与航空彩色影像的数据特点,提出了一种面向对象的多源数据融合分类方法。该方法根据影像光谱特性将航空影像分割为若干个同质区域,通过综合考察每个区域内LiDAR数据的滤波结果、空间离散度、高差值和航空影像光谱信息,判断各区域归属为哪一类。实验表明,该方法能够有效地分离房屋、树木和裸露地3种基本地物。
针对机载激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)数据与航空彩色影像的数据特点,提出了一种面向对象的多源数据融合分类方法。该方法根据影像光谱特性将航空影像分割为若干个同质区域,通过综合考察每个区域内LiDAR数据的滤波结果、空间离散度、高差值和航空影像光谱信息,判断各区域归属为哪一类。实验表明,该方法能够有效地分离房屋、树木和裸露地3种基本地物。
2009, 34(7): 834-837.
摘要:
提出了一种基于一对一(one-verse-one,OVO)多类策略的支持向量机递归特征约减算法(supportvector machine recursive feature elimination,SVM-RFE)用于高光谱数据的特征选择。对比分析了该算法所选择波段与基于一对多(one-verse-all,OVA)策略的SVM-RFE算法、MSVM-RFE算法以及OneRI、nfoGain、ReliefF等3种基于特征排序的方法所选择波段在高光谱数据分类中的精度表现。结果显示,OVO SVM-RFE算法是一种可靠有效的高光谱数据特征选择算法,并且所选择波段在分类精度方面优于5种对比算法。
提出了一种基于一对一(one-verse-one,OVO)多类策略的支持向量机递归特征约减算法(supportvector machine recursive feature elimination,SVM-RFE)用于高光谱数据的特征选择。对比分析了该算法所选择波段与基于一对多(one-verse-all,OVA)策略的SVM-RFE算法、MSVM-RFE算法以及OneRI、nfoGain、ReliefF等3种基于特征排序的方法所选择波段在高光谱数据分类中的精度表现。结果显示,OVO SVM-RFE算法是一种可靠有效的高光谱数据特征选择算法,并且所选择波段在分类精度方面优于5种对比算法。
2009, 34(7): 838-841.
摘要:
针对FY-2C数据的特点,提出了一种基于云指数进行云检测的方法。实验结果表明,该方法能在光谱信息较少、空间分辨率较低的情况下,对大空间尺度的FY-2C遥感数据提供较好的云检测结果。
针对FY-2C数据的特点,提出了一种基于云指数进行云检测的方法。实验结果表明,该方法能在光谱信息较少、空间分辨率较低的情况下,对大空间尺度的FY-2C遥感数据提供较好的云检测结果。
2009, 34(7): 842-846.
摘要:
针对中国沿海地区海洋表面高反射率和强吸收性气溶胶粒子多的特点,提出了利用卫星图像反演该区域气溶胶光学特性的新算法。以MODIS图像为例进行研究,首先利用气溶胶观测站对中国海岸带气溶胶粒子的长期观测数据统计出气溶胶粒子模式;再应用线性分层离散坐标法对这些气溶胶模式计算出不同气溶胶光学厚度和不同几何条件下的表观反射率组成的查找表;然后利用MODIS长波段的图像和查找表完成浑浊水域上空的大气气溶胶光学特性的反演;最后采用清洁日地基观测结果对该算法的正确性和适用性进行了验证。
针对中国沿海地区海洋表面高反射率和强吸收性气溶胶粒子多的特点,提出了利用卫星图像反演该区域气溶胶光学特性的新算法。以MODIS图像为例进行研究,首先利用气溶胶观测站对中国海岸带气溶胶粒子的长期观测数据统计出气溶胶粒子模式;再应用线性分层离散坐标法对这些气溶胶模式计算出不同气溶胶光学厚度和不同几何条件下的表观反射率组成的查找表;然后利用MODIS长波段的图像和查找表完成浑浊水域上空的大气气溶胶光学特性的反演;最后采用清洁日地基观测结果对该算法的正确性和适用性进行了验证。
2009, 34(7): 847-850.
摘要:
提出了基于区域特征的云与辐射雾分离检测算法。选取MODIS数据作为实验数据,确定了算法的区域特征和区域特征指标,并对算法的稳定性和普适性进行了验证。实验结果表明,该算法具有较强的稳定性和普适性,但算法区域特征的选择仍需加强。
提出了基于区域特征的云与辐射雾分离检测算法。选取MODIS数据作为实验数据,确定了算法的区域特征和区域特征指标,并对算法的稳定性和普适性进行了验证。实验结果表明,该算法具有较强的稳定性和普适性,但算法区域特征的选择仍需加强。
2009, 34(7): 851-855.
摘要:
利用2007-11-08~2007-11-21 14 d时间对太湖74个样点进行了水质取样分析和波谱实测。在分析水体固有光学特性的基础上,确定了CDOM浓度遥感反射比的敏感波段,建立了湖泊水体CDOM浓度反演的神经网络模型。结果表明,隐含层节点数为10的神经网络模型在各神经网络模型中效果最佳。利用验证样本对神经网络模型和其他算法模型进行误差分析,发现神经网络模型更适用于湖泊水体。
利用2007-11-08~2007-11-21 14 d时间对太湖74个样点进行了水质取样分析和波谱实测。在分析水体固有光学特性的基础上,确定了CDOM浓度遥感反射比的敏感波段,建立了湖泊水体CDOM浓度反演的神经网络模型。结果表明,隐含层节点数为10的神经网络模型在各神经网络模型中效果最佳。利用验证样本对神经网络模型和其他算法模型进行误差分析,发现神经网络模型更适用于湖泊水体。
2009, 34(7): 856-858.
摘要:
提出了适用于客户端模式空间数据库引擎并发控制的空间索引结构——CQR树,将静态R树与四叉树相结合,采用四叉树编码与空间对象绑定的方式管理被编辑过的对象,仅在删除叶子结点包中的对象时对相关索引包加锁,缩短系统响应时间。算法简单易实现,在保证空间查询效率的前提下解决多客户端并发操作的问题,同时降低了索引的维护难度。
提出了适用于客户端模式空间数据库引擎并发控制的空间索引结构——CQR树,将静态R树与四叉树相结合,采用四叉树编码与空间对象绑定的方式管理被编辑过的对象,仅在删除叶子结点包中的对象时对相关索引包加锁,缩短系统响应时间。算法简单易实现,在保证空间查询效率的前提下解决多客户端并发操作的问题,同时降低了索引的维护难度。
2009, 34(7): 859-863.
摘要:
研究了层次理论在地理信息科学中的应用。从GIS空间表达的角度,较为系统地分析了空间目标位置、语义以及空间目标间关系的层次表达方法。给出了一个应用实例对层次方法加以分析验证。
研究了层次理论在地理信息科学中的应用。从GIS空间表达的角度,较为系统地分析了空间目标位置、语义以及空间目标间关系的层次表达方法。给出了一个应用实例对层次方法加以分析验证。
2009, 34(7): 864-868.
摘要:
为整合已有的不同地点的GIS路径服务,实现网络拓扑数据的全局最短路径查询,提出了一种基于层次拓扑模型的分布式最短路径算法,并且着重针对网络传输和计算效率问题,提出了两种优化方法。
为整合已有的不同地点的GIS路径服务,实现网络拓扑数据的全局最短路径查询,提出了一种基于层次拓扑模型的分布式最短路径算法,并且着重针对网络传输和计算效率问题,提出了两种优化方法。
2009, 34(7): 869-872.
摘要:
针对矢量数据多尺度显示中的若干常见关键技术问题进行了讨论,并提出了相应的解决方案,同时结合具体的研究实例进行了实验,较好地实现了利用离散尺度模拟无级比例尺显示。
针对矢量数据多尺度显示中的若干常见关键技术问题进行了讨论,并提出了相应的解决方案,同时结合具体的研究实例进行了实验,较好地实现了利用离散尺度模拟无级比例尺显示。
2009, 34(7): 873-877.
摘要:
研究了区域城镇基准地价水平的空间自相关分析方法。采用Moran’s I系数、局域Moran’s I系数、Moran’s I系数曲线分析了区域内城镇基准地价的空间自相关程度、局域聚集特征和多阶邻域空间自相关性变化特征;提出了一种基于路径间隔的半方差统计方法进行基准地价水平的空间变异尺度分析;构造了基于空间属性复合距离统计量的空间聚类方法,并利用该方法进一步揭示了城镇地价水平的空间聚集分布规律。以湖北省为例进行了实例分析。
研究了区域城镇基准地价水平的空间自相关分析方法。采用Moran’s I系数、局域Moran’s I系数、Moran’s I系数曲线分析了区域内城镇基准地价的空间自相关程度、局域聚集特征和多阶邻域空间自相关性变化特征;提出了一种基于路径间隔的半方差统计方法进行基准地价水平的空间变异尺度分析;构造了基于空间属性复合距离统计量的空间聚类方法,并利用该方法进一步揭示了城镇地价水平的空间聚集分布规律。以湖北省为例进行了实例分析。
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