2010年 第35卷 第1期
2010, 35(1): 1-5.
摘要:
在综合利用先验信息与观测信息的基础上,提出了多个粗差探测的Bayes方法。为了有效地防止掩盖和湮没现象的发生,在分析掩盖和湮没现象发生原因的基础上,从识别向量的样本相关系数阵的特征结构出发,提出了多个粗差定位的抗掩盖型Bayes方法,并设计了相应的算法——自适应MCMC抽样算法。
在综合利用先验信息与观测信息的基础上,提出了多个粗差探测的Bayes方法。为了有效地防止掩盖和湮没现象的发生,在分析掩盖和湮没现象发生原因的基础上,从识别向量的样本相关系数阵的特征结构出发,提出了多个粗差定位的抗掩盖型Bayes方法,并设计了相应的算法——自适应MCMC抽样算法。
2010, 35(1): 6-8.
摘要:
研究了模糊神经网络的网络建模,提出了单点建模、分组建模和整体建模3种建模方法,为变形分析和预报提供了新思路。结合滑坡变形实例,指出了模糊神经网在工程变形分析和预报中的可行性。
研究了模糊神经网络的网络建模,提出了单点建模、分组建模和整体建模3种建模方法,为变形分析和预报提供了新思路。结合滑坡变形实例,指出了模糊神经网在工程变形分析和预报中的可行性。
2010, 35(1): 9-12.
摘要:
讨论了GPS/GLONASS组合精密单点定位的数学模型,并以IRKJ跟踪站的观测数据为例,分别利用GPS和GPS/GLONASS组合两种方式进行精密单点定位解算。计算结果表明,当GPS观测卫星数较多(9~10颗)时,组合GPS/GLONASS较单系统GPS的精密单点定位精度及收敛速度有一定改善,但效果不明显。当GPS卫星数较少(4~5颗)时,引入GLONASS卫星进行GPS/GLONASS组合精密单点定位,其定位精度及收敛速度较单系统GPS精密单点均有显著改善。
讨论了GPS/GLONASS组合精密单点定位的数学模型,并以IRKJ跟踪站的观测数据为例,分别利用GPS和GPS/GLONASS组合两种方式进行精密单点定位解算。计算结果表明,当GPS观测卫星数较多(9~10颗)时,组合GPS/GLONASS较单系统GPS的精密单点定位精度及收敛速度有一定改善,但效果不明显。当GPS卫星数较少(4~5颗)时,引入GLONASS卫星进行GPS/GLONASS组合精密单点定位,其定位精度及收敛速度较单系统GPS精密单点均有显著改善。
2010, 35(1): 13-16.
摘要:
以卫星双向时间同步算法为基础,分析了运动卫星之间的双向时间同步信号传播延迟随星间距离的变化特点,推导了按此算法计算得到的卫星钟差随星间距离的变化规律,提出了一种利用星间伪距拟合多项式和钟差拟合多项式联合求解高精度星间钟差的卫星动态双向时间同步算法。实际卫星的仿真数据表明,该算法能够把星间的时间同步误差控制在5 ns以内,可用于星间高精度时间同步。
以卫星双向时间同步算法为基础,分析了运动卫星之间的双向时间同步信号传播延迟随星间距离的变化特点,推导了按此算法计算得到的卫星钟差随星间距离的变化规律,提出了一种利用星间伪距拟合多项式和钟差拟合多项式联合求解高精度星间钟差的卫星动态双向时间同步算法。实际卫星的仿真数据表明,该算法能够把星间的时间同步误差控制在5 ns以内,可用于星间高精度时间同步。
2010, 35(1): 17-20.
摘要:
在日本和中国中东部地区,就日本准天顶卫星系统(QZSS)对GPS导航精度增强、完好性增强以及可用性增强进行了仿真计算比较。结果表明,只有3颗卫星组成的QZSS在这些区域内对GPS提供了有效的性能增强,而且随着卫星截止角的增加,这种性能增强显得更为明显;QZSS在战时可有效降低由于部分GPS卫星失效而导致的性能恶化程度。分析结果对于我国在中部地区和东部热点地区有效利用GNSS导航资源具有指导作用。
在日本和中国中东部地区,就日本准天顶卫星系统(QZSS)对GPS导航精度增强、完好性增强以及可用性增强进行了仿真计算比较。结果表明,只有3颗卫星组成的QZSS在这些区域内对GPS提供了有效的性能增强,而且随着卫星截止角的增加,这种性能增强显得更为明显;QZSS在战时可有效降低由于部分GPS卫星失效而导致的性能恶化程度。分析结果对于我国在中部地区和东部热点地区有效利用GNSS导航资源具有指导作用。
2010, 35(1): 21-24.
摘要:
针对LLL(Lenstra,Lenstra,Lovasz algorithm)算法的不足,提出了具有自适应性的整数正交变换算法,并采用此算法和升序排序调整矩阵对LLL算法进行了改进。通过LLL算法和改进的LLL算法对随机模拟的600个对称正定矩阵的模糊度方差-协方差阵和30组实测数据进行处理分析,发现改进的LLL算法能够更有效地降低协方差阵的条件数,减小备选模糊度组合数,更有利于整周模糊度的搜索和解算。
针对LLL(Lenstra,Lenstra,Lovasz algorithm)算法的不足,提出了具有自适应性的整数正交变换算法,并采用此算法和升序排序调整矩阵对LLL算法进行了改进。通过LLL算法和改进的LLL算法对随机模拟的600个对称正定矩阵的模糊度方差-协方差阵和30组实测数据进行处理分析,发现改进的LLL算法能够更有效地降低协方差阵的条件数,减小备选模糊度组合数,更有利于整周模糊度的搜索和解算。
2010, 35(1): 25-29.
摘要:
2008年5月12日发生了汶川8.0级大地震,震前的定点形变观测值曲线异常很少。震后通过对定点形变观测台站的震前数据进行了深入分析和处理,发现在汶川8.0级地震前存在形变异常,且距震中较近的台站,出现的异常信息的频率较高;距震中稍远的台站,出现的异常信息的频率较低。对这些现象进行了初步的解释。
2008年5月12日发生了汶川8.0级大地震,震前的定点形变观测值曲线异常很少。震后通过对定点形变观测台站的震前数据进行了深入分析和处理,发现在汶川8.0级地震前存在形变异常,且距震中较近的台站,出现的异常信息的频率较高;距震中稍远的台站,出现的异常信息的频率较低。对这些现象进行了初步的解释。
2010, 35(1): 30-32.
摘要:
从重力学和牛顿力学的基本概念出发,给出了包含重力扰动影响的惯导误差力学编排方程,以单通道惯导系统为例,讨论了三种变化情况下,由垂线偏差引起的惯导位置误差及其误差传播特性,并以分辨率为1′×1′的某区域垂线偏差数据为背景场进行仿真。由仿真结果可以看出,在设定航线上,垂线偏差引起的惯导系统水平误差最大可达3 km。
从重力学和牛顿力学的基本概念出发,给出了包含重力扰动影响的惯导误差力学编排方程,以单通道惯导系统为例,讨论了三种变化情况下,由垂线偏差引起的惯导位置误差及其误差传播特性,并以分辨率为1′×1′的某区域垂线偏差数据为背景场进行仿真。由仿真结果可以看出,在设定航线上,垂线偏差引起的惯导系统水平误差最大可达3 km。
2010, 35(1): 33-36.
摘要:
基于三峡库区DEM及现有GPS站点位置坐标数据,建立了三峡库区有限元网格模型,采用弹性有限元分析方法模拟计算水库蓄水至135 m1、56 m和175 m时库区地壳的垂直形变场;随后根据Farrell提出的质量负载原理产生的地壳形变理论计算库区蓄水至135 m时的库区垂直形变场;通过两种模拟方法对比可以看出变形等值线圈都包络河谷线,变形最大处都出现在香溪段,同时区域沉降是一个综合地质作用,水体的重力作用是主要诱因。
基于三峡库区DEM及现有GPS站点位置坐标数据,建立了三峡库区有限元网格模型,采用弹性有限元分析方法模拟计算水库蓄水至135 m1、56 m和175 m时库区地壳的垂直形变场;随后根据Farrell提出的质量负载原理产生的地壳形变理论计算库区蓄水至135 m时的库区垂直形变场;通过两种模拟方法对比可以看出变形等值线圈都包络河谷线,变形最大处都出现在香溪段,同时区域沉降是一个综合地质作用,水体的重力作用是主要诱因。
2010, 35(1): 37-41.
摘要:
将几个典型城市道路网络作为有向图来分析,这些城市道路网络弧段的BC(betweenness centrality)值的分布呈现一致的规律分布,具有层级性。从总体上来看城市道路网络中大部分等级高的道路具有较高的BC值,大部分等级低的道路具有较低的BC值。
将几个典型城市道路网络作为有向图来分析,这些城市道路网络弧段的BC(betweenness centrality)值的分布呈现一致的规律分布,具有层级性。从总体上来看城市道路网络中大部分等级高的道路具有较高的BC值,大部分等级低的道路具有较低的BC值。
2010, 35(1): 42-45.
摘要:
针对目前GPS浮动车采集交通信息的路段划分方法大多忽略交叉口不同行驶方向车流运行条件的差别,且假设路段不同位置的交通状态均衡,从而导致交通信息质量偏低,无法有效满足交通状态判别和车辆动态导航系统数据需求的问题,设计了能够区分车流不同行驶方向统计交通数据的方向路段划分方法与区分路段不同位置统计交通数据的子路段划分方法,以便从路网空间数据结构方面改善交通状态判别和车辆动态导航系统的信息基础。
针对目前GPS浮动车采集交通信息的路段划分方法大多忽略交叉口不同行驶方向车流运行条件的差别,且假设路段不同位置的交通状态均衡,从而导致交通信息质量偏低,无法有效满足交通状态判别和车辆动态导航系统数据需求的问题,设计了能够区分车流不同行驶方向统计交通数据的方向路段划分方法与区分路段不同位置统计交通数据的子路段划分方法,以便从路网空间数据结构方面改善交通状态判别和车辆动态导航系统的信息基础。
2010, 35(1): 46-50.
摘要:
从二型模糊的角度讨论了模糊地理实体的不确定性,基于空间数据的位置误差,利用模糊集的λ-截集和圆误差带模型推导了模糊地理实体隶属度的误差模型,并给出了隶属度不确定性的度量方法,提出了用隶属度误差立方体来综合描述模糊点的不确定性。
从二型模糊的角度讨论了模糊地理实体的不确定性,基于空间数据的位置误差,利用模糊集的λ-截集和圆误差带模型推导了模糊地理实体隶属度的误差模型,并给出了隶属度不确定性的度量方法,提出了用隶属度误差立方体来综合描述模糊点的不确定性。
2010, 35(1): 51-54.
摘要:
提出了一个无几何数据冗余的河网渐进式传输多尺度数据结构。结合目标层次的河流选取和几何细节层次上的曲线化简建立河网多尺度数据结构。基于该数据结构,在Web环境下实现了河网数据的渐进式传输。
提出了一个无几何数据冗余的河网渐进式传输多尺度数据结构。结合目标层次的河流选取和几何细节层次上的曲线化简建立河网多尺度数据结构。基于该数据结构,在Web环境下实现了河网数据的渐进式传输。
2010, 35(1): 55-58.
摘要:
将等高线看作是由高程点以特定形式组织得到的空间三维线段,采用3维Douglas-Peucker算法从三维空间提取等高线上的主要特征点。根据等高线数据特点,对该算法进行等高线综合的几种方案进行实验讨论。实验结果和运算速度表明,采用3维Douglas-Peucker算法综合等高线具有广阔的研究前景。
将等高线看作是由高程点以特定形式组织得到的空间三维线段,采用3维Douglas-Peucker算法从三维空间提取等高线上的主要特征点。根据等高线数据特点,对该算法进行等高线综合的几种方案进行实验讨论。实验结果和运算速度表明,采用3维Douglas-Peucker算法综合等高线具有广阔的研究前景。
2010, 35(1): 59-63.
摘要:
将栅格地形根据不同的邻域结构形成稀疏栅格网络和稠密栅格网络,分析了稀疏网络中最优路径问题的建模和基于Dijkstra算法的求解方法,以及稠密网络中最优路径问题的建模和基于模拟退火算法的求解方法。比较了这两种方法求解结果的准确性和效率的差异,发现基于稀疏网络的Dijkstra算法更适合于栅格地形的最优路径问题的求解。
将栅格地形根据不同的邻域结构形成稀疏栅格网络和稠密栅格网络,分析了稀疏网络中最优路径问题的建模和基于Dijkstra算法的求解方法,以及稠密网络中最优路径问题的建模和基于模拟退火算法的求解方法。比较了这两种方法求解结果的准确性和效率的差异,发现基于稀疏网络的Dijkstra算法更适合于栅格地形的最优路径问题的求解。
2010, 35(1): 64-68.
摘要:
针对溃坝生命损失评估涉及众多地理空间对象且影响因素多而复杂的特点,提出了GIS支持下基于遗传优化神经网络的溃坝生命损失评估方法。引入GIS与空间信息格网,提出了基于GIS空间信息格网模型的溃坝生命损失评估计算模型。分析了溃坝生命损失的影响因素,通过灰色关联度模型评判,建立了评估指标体系。开发了GIS支持下的溃坝生命损失快速评估系统,分析了系统的集成方案以及GIS空间信息格网模型的实现方法。应用表明,该评估方法精度较高,效果较好。
针对溃坝生命损失评估涉及众多地理空间对象且影响因素多而复杂的特点,提出了GIS支持下基于遗传优化神经网络的溃坝生命损失评估方法。引入GIS与空间信息格网,提出了基于GIS空间信息格网模型的溃坝生命损失评估计算模型。分析了溃坝生命损失的影响因素,通过灰色关联度模型评判,建立了评估指标体系。开发了GIS支持下的溃坝生命损失快速评估系统,分析了系统的集成方案以及GIS空间信息格网模型的实现方法。应用表明,该评估方法精度较高,效果较好。
2010, 35(1): 69-73.
摘要:
将地理信息服务组合问题规划为离散、有限的数据结构上的最优化问题,研究了遗传算法支持的地理信息服务动态组合和重构模型,并从服务组合时间、成功率等对模型的组合性能进行了测试。
将地理信息服务组合问题规划为离散、有限的数据结构上的最优化问题,研究了遗传算法支持的地理信息服务动态组合和重构模型,并从服务组合时间、成功率等对模型的组合性能进行了测试。
2010, 35(1): 74-78.
摘要:
重点研究了三维空间中拓扑关系和方向关系间的混合空间关系推理。用Allen区间关系对描述基于投影的空间划分方法得到的方向区域和用九交矩阵描述的拓扑关系,用定义法研究混合空间关系推理,推理结果用组合推理表表示。
重点研究了三维空间中拓扑关系和方向关系间的混合空间关系推理。用Allen区间关系对描述基于投影的空间划分方法得到的方向区域和用九交矩阵描述的拓扑关系,用定义法研究混合空间关系推理,推理结果用组合推理表表示。
2010, 35(1): 79-82.
摘要:
定义了移动电子地图中伪3D可视化概念,提出伪3D可视化模型,并设计了快速的三维投影变换算法。进行了移动电子地图的伪3D可视化实验设计,并给出了可视化性能测试结果。
定义了移动电子地图中伪3D可视化概念,提出伪3D可视化模型,并设计了快速的三维投影变换算法。进行了移动电子地图的伪3D可视化实验设计,并给出了可视化性能测试结果。
2010, 35(1): 83-87.
摘要:
本文通过分析Web文本中空间信息的语言特征,研究了空间信息的Web获取与匹配等关键问题,进而提出了在GIS空间数据库的基础上,以开放式的数据获取方式增强空间信息查询能力的基本方法与系统架构。通过开放式空间信息查询系统的实例研究,验证了方法的正确性。
本文通过分析Web文本中空间信息的语言特征,研究了空间信息的Web获取与匹配等关键问题,进而提出了在GIS空间数据库的基础上,以开放式的数据获取方式增强空间信息查询能力的基本方法与系统架构。通过开放式空间信息查询系统的实例研究,验证了方法的正确性。
2010, 35(1): 88-91.
摘要:
从距离和多普勒方程出发,构建了无需地面控制点的直接对地目标定位模型,推导了缺少控制点时的精化轨道参数及成像几何参数等的数学模型。经过对北京某地区一景ENVISAT ASAR影像进行直接对地目标定位,获得了实地上±170.966 m(约±8.7像素)的平面精度;利用单个地面控制点对星载SAR影像的定向参数实施调整后,对地目标定位平面精度提高到±54.665 m(约±2.8像素),控制点数目增加到4个时,对地目标定位平面精度接近±2像素。结果显示,对困难地区采用星载SAR遥感影像对地目标定位具有很好的应用前景。
从距离和多普勒方程出发,构建了无需地面控制点的直接对地目标定位模型,推导了缺少控制点时的精化轨道参数及成像几何参数等的数学模型。经过对北京某地区一景ENVISAT ASAR影像进行直接对地目标定位,获得了实地上±170.966 m(约±8.7像素)的平面精度;利用单个地面控制点对星载SAR影像的定向参数实施调整后,对地目标定位平面精度提高到±54.665 m(约±2.8像素),控制点数目增加到4个时,对地目标定位平面精度接近±2像素。结果显示,对困难地区采用星载SAR遥感影像对地目标定位具有很好的应用前景。
2010, 35(1): 92-96.
摘要:
平地相位是在合成孔径雷达干涉处理(InSAR)过程中,平坦地表所产生的线性变化相位,它的存在不仅增加了相位解缠的难度,而且它去除的干净程度将直接影响InSAR处理结果的精度,因此,去平地相位是InSAR处理中关键技术之一。在卫星精轨数据已知的情况下,平地相位可以精确地计算得到,但是对于ALOS/PALSAR数据产品而言,其提供的卫星状态采样点时间间隔达到60 s,平地相位计算成为利用PALSAR开展InSAR研究的难点,也构成了PALSAR InSAR推广应用的瓶颈。通过分析常用轨道参数估计方法的优缺点,分别利用埃尔米特等距插值法、三次样条插值法和最小二乘多项式拟合法对常州地区的ALOS/PALSAR数据进行了卫星轨道估计对比实验,并应用于平地相位消除。实验结果表明,埃尔米特等距插值法可以有效估计卫星状态矢量采样稀疏的加密精轨数据,实现平地相位地精确计算与去除。
平地相位是在合成孔径雷达干涉处理(InSAR)过程中,平坦地表所产生的线性变化相位,它的存在不仅增加了相位解缠的难度,而且它去除的干净程度将直接影响InSAR处理结果的精度,因此,去平地相位是InSAR处理中关键技术之一。在卫星精轨数据已知的情况下,平地相位可以精确地计算得到,但是对于ALOS/PALSAR数据产品而言,其提供的卫星状态采样点时间间隔达到60 s,平地相位计算成为利用PALSAR开展InSAR研究的难点,也构成了PALSAR InSAR推广应用的瓶颈。通过分析常用轨道参数估计方法的优缺点,分别利用埃尔米特等距插值法、三次样条插值法和最小二乘多项式拟合法对常州地区的ALOS/PALSAR数据进行了卫星轨道估计对比实验,并应用于平地相位消除。实验结果表明,埃尔米特等距插值法可以有效估计卫星状态矢量采样稀疏的加密精轨数据,实现平地相位地精确计算与去除。
2010, 35(1): 97-101.
摘要:
通过研究,发现在大样本(N=335)的情况下MODIS 500 mB1-B3与太湖悬浮物浓度具有较好的线性关系(R2=0.659)。同时,运用实测光谱深入分析悬浮物的敏感波段,进一步揭示了采用B1-B3估测的理论依据,并建立了适用于各个季节的太湖悬浮物通用遥感估测模型。
通过研究,发现在大样本(N=335)的情况下MODIS 500 mB1-B3与太湖悬浮物浓度具有较好的线性关系(R2=0.659)。同时,运用实测光谱深入分析悬浮物的敏感波段,进一步揭示了采用B1-B3估测的理论依据,并建立了适用于各个季节的太湖悬浮物通用遥感估测模型。
2010, 35(1): 102-105.
摘要:
在机器视觉和图像处理领域中,图像去噪是一个极其重要的问题,但在消除噪声的同时也丢失了图像中的纹理边缘信息。针对这一缺点,分析了图像去噪的难点,以UINTA(unsupervised,information-theoretic,adaptive filtering)方法为基础,对其作了改进,以信号能量为准则,分别从时域和频域的角度提出了一种纹理特征检测算子,利用该算子对滤除的残余图像重新识别,提取出被误判的纹理细节信息,然后把它补偿到滤波后的图像中,获得最终的去噪图像。实验结果表明,该方法在保留图像纹理特征的同时,有效地去除了图像中的噪声信息,提高了图像的信噪比,降低了均方误差,显著改善了图像的视觉效果,具有很强的实用性。
在机器视觉和图像处理领域中,图像去噪是一个极其重要的问题,但在消除噪声的同时也丢失了图像中的纹理边缘信息。针对这一缺点,分析了图像去噪的难点,以UINTA(unsupervised,information-theoretic,adaptive filtering)方法为基础,对其作了改进,以信号能量为准则,分别从时域和频域的角度提出了一种纹理特征检测算子,利用该算子对滤除的残余图像重新识别,提取出被误判的纹理细节信息,然后把它补偿到滤波后的图像中,获得最终的去噪图像。实验结果表明,该方法在保留图像纹理特征的同时,有效地去除了图像中的噪声信息,提高了图像的信噪比,降低了均方误差,显著改善了图像的视觉效果,具有很强的实用性。
2010, 35(1): 106-109.
摘要:
考虑影像形成的物理过程,针对叠加零均值高斯白噪声的标志定位模型,利用最大似然估计理论,推导出了基于标志定位不确定性理论的误差性能克拉美-罗下限(Cramér-Rao lower bound,CRLB),同时确定了CRLB在一定置信水平下的置信区间。以圆形标志实验为例,分析了噪声水平和标志大小两个因素对CRLB的影响。
考虑影像形成的物理过程,针对叠加零均值高斯白噪声的标志定位模型,利用最大似然估计理论,推导出了基于标志定位不确定性理论的误差性能克拉美-罗下限(Cramér-Rao lower bound,CRLB),同时确定了CRLB在一定置信水平下的置信区间。以圆形标志实验为例,分析了噪声水平和标志大小两个因素对CRLB的影响。
2010, 35(1): 110-113.
摘要:
针对核优化问题进行了研究,给出了一种基于数据的智能核优化新方法。算法利用UCI数据和美国实测合成孔径雷达图像数据进行仿真实验,结果验证了该方法的有效性和可行性。
针对核优化问题进行了研究,给出了一种基于数据的智能核优化新方法。算法利用UCI数据和美国实测合成孔径雷达图像数据进行仿真实验,结果验证了该方法的有效性和可行性。
2010, 35(1): 114-117.
摘要:
提出了一种在高分辨率遥感影像上提取居民地外轮廓的方法。该方法通过计算边缘点的角度提取居民地外轮廓,并利用感知编组连接提取轮廓点,形成闭合外轮廓。实验证明,本方法提取居民地外轮廓位置准确且完整闭合。
提出了一种在高分辨率遥感影像上提取居民地外轮廓的方法。该方法通过计算边缘点的角度提取居民地外轮廓,并利用感知编组连接提取轮廓点,形成闭合外轮廓。实验证明,本方法提取居民地外轮廓位置准确且完整闭合。
2010, 35(1): 118-121.
摘要:
针对目前我国InSAR系统中定位定姿设备精度不高的现状,提出了一种基于地形匹配的地形变化检测方法。该方法是InSAR数据应用于地形变化检测的一种新途径,能够在InSAR系统直接定位精度不高的情况下,提高地形变化检测数据处理的自动化程度。
针对目前我国InSAR系统中定位定姿设备精度不高的现状,提出了一种基于地形匹配的地形变化检测方法。该方法是InSAR数据应用于地形变化检测的一种新途径,能够在InSAR系统直接定位精度不高的情况下,提高地形变化检测数据处理的自动化程度。
2010, 35(1): 122-125.
摘要:
为了提高三维地形漫游系统获取数据的速率,根据地形数据的特点和非结构化P2P网络的优点,提出了一种基于非结构化P2P网络的地形数据存储系统(unstructured P2P-based terrain data storage system,UPTDS)。与采用传统存储服务器模式的地形数据服务系统相比,系统搜索效率得到了提高,消除了服务器的性能瓶颈问题。
为了提高三维地形漫游系统获取数据的速率,根据地形数据的特点和非结构化P2P网络的优点,提出了一种基于非结构化P2P网络的地形数据存储系统(unstructured P2P-based terrain data storage system,UPTDS)。与采用传统存储服务器模式的地形数据服务系统相比,系统搜索效率得到了提高,消除了服务器的性能瓶颈问题。
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