2010年 第35卷 第4期
2010, 35(4): 379-383.
摘要:
分析了自发地理信息(volunteered geographic information,VGI)数据的来源、分类、特点与管理要求,探讨了VGI数据清理与质量控制,研究了以高效处理绘图查询与数据更新为目标的VGI图形数据管理问题,提出了动态线综合二叉树与缩放四叉树的设计思想,以解决VGI图形数据管理中的难点问题。
分析了自发地理信息(volunteered geographic information,VGI)数据的来源、分类、特点与管理要求,探讨了VGI数据清理与质量控制,研究了以高效处理绘图查询与数据更新为目标的VGI图形数据管理问题,提出了动态线综合二叉树与缩放四叉树的设计思想,以解决VGI图形数据管理中的难点问题。
2010, 35(4): 384-387.
摘要:
针对时域、空间、专题、分辨率等多种语义相互关联所导致的遥感信息处理服务组合的准确性难题,提出了一种基于语义匹配的遥感信息处理服务组合方法,包括多层次的遥感信息处理服务语义匹配和渐进精化的服务组合,即时构建与用户需求相关的服务关系与或图,将后续服务选择范围限定在需求相关服务的范围之内,在关系与或图中进行启发式搜索,并选择语义匹配度最高的子图作为服务组合的结果。
针对时域、空间、专题、分辨率等多种语义相互关联所导致的遥感信息处理服务组合的准确性难题,提出了一种基于语义匹配的遥感信息处理服务组合方法,包括多层次的遥感信息处理服务语义匹配和渐进精化的服务组合,即时构建与用户需求相关的服务关系与或图,将后续服务选择范围限定在需求相关服务的范围之内,在关系与或图中进行启发式搜索,并选择语义匹配度最高的子图作为服务组合的结果。
2010, 35(4): 388-393.
摘要:
利用宽边界区域对多种来源的不确定性数据建模,用确定区域的拓扑和方向关系组合描述不确定区域的拓扑和方向关系。根据拓扑关系和方向关系间内在规律,直接从不确定区域的拓扑符号描述中推理出方向关系的符号描述,是对已有推理方法的有益补充。
利用宽边界区域对多种来源的不确定性数据建模,用确定区域的拓扑和方向关系组合描述不确定区域的拓扑和方向关系。根据拓扑关系和方向关系间内在规律,直接从不确定区域的拓扑符号描述中推理出方向关系的符号描述,是对已有推理方法的有益补充。
2010, 35(4): 394-398.
摘要:
介绍了流动车数据的概念,给出了处理流动车数据基本流程。给出了顾及历史定位数据的流动车数据地图匹配算法,提出了在一定准则下的路段速度匹配的方法,并根据现场检验结果分析了方法的有效性。随后给出了基于网络地理信息系统构建道路拥挤状况实时发布系统的框架。
介绍了流动车数据的概念,给出了处理流动车数据基本流程。给出了顾及历史定位数据的流动车数据地图匹配算法,提出了在一定准则下的路段速度匹配的方法,并根据现场检验结果分析了方法的有效性。随后给出了基于网络地理信息系统构建道路拥挤状况实时发布系统的框架。
2010, 35(4): 399-402.
摘要:
针对任意空间查询区域提出了一种基于CD直方图选择率的估计方法,确定了影响空间点(x,y)直方图估计值的相关格子,并对其中确定的部分直接引用,对于不确定的部分则充分利用格子提供的信息进行了修正,从而可以较为精确地计算出空间点(x,y)的估计值,为提高查询选择率估计值的准确性奠定了基础。
针对任意空间查询区域提出了一种基于CD直方图选择率的估计方法,确定了影响空间点(x,y)直方图估计值的相关格子,并对其中确定的部分直接引用,对于不确定的部分则充分利用格子提供的信息进行了修正,从而可以较为精确地计算出空间点(x,y)的估计值,为提高查询选择率估计值的准确性奠定了基础。
2010, 35(4): 403-406.
摘要:
针对平面点集的最小凸包生成问题,提出一种栅格辅助的算法,预先剔除那些不可能成为凸包顶点的点,从而提高算法效率,算法的时间复杂度可近似达到O(n),最坏时间复杂度与Graham扫描算法相同。试验表明,随着行列数的增加,计算效率先快速递增,随后逐渐减小;当栅格行列数取值为总点数的平方根时,剔除比接近最大值,算法执行效率亦相对较高。
针对平面点集的最小凸包生成问题,提出一种栅格辅助的算法,预先剔除那些不可能成为凸包顶点的点,从而提高算法效率,算法的时间复杂度可近似达到O(n),最坏时间复杂度与Graham扫描算法相同。试验表明,随着行列数的增加,计算效率先快速递增,随后逐渐减小;当栅格行列数取值为总点数的平方根时,剔除比接近最大值,算法执行效率亦相对较高。
2010, 35(4): 407-410.
摘要:
针对航线自动生成中存在贪婪性的弱点,提出了基于航路二叉树的航线自动生成算法。实验结果表明,所提方法能克服现有航线自动生成算法中的贪婪性,提高航线最优化结果的质量。
针对航线自动生成中存在贪婪性的弱点,提出了基于航路二叉树的航线自动生成算法。实验结果表明,所提方法能克服现有航线自动生成算法中的贪婪性,提高航线最优化结果的质量。
2010, 35(4): 411-414.
摘要:
针对三维地形图中某些地貌符号难以建模的问题,以陡崖符号为例,提出了一种基于不规则三角网自动提取陡崖边缘线的方法,根据不同光照条件下的视觉感受规律,建立了陡崖符号的光照模型,并对其数学表达进行了研究,介绍了陡崖符号的自动建模流程,有助于其他类似地貌符号模型的自动建立。
针对三维地形图中某些地貌符号难以建模的问题,以陡崖符号为例,提出了一种基于不规则三角网自动提取陡崖边缘线的方法,根据不同光照条件下的视觉感受规律,建立了陡崖符号的光照模型,并对其数学表达进行了研究,介绍了陡崖符号的自动建模流程,有助于其他类似地貌符号模型的自动建立。
2010, 35(4): 415-418.
摘要:
提出了街道渐进式选取的信息传输模型,该模型包含两个关键部分,代表街道网信息的信源和代表如何选取的信道。定义了街道网几何信息与拓扑信息的新的度量方法,根据匹配思想建立了信道,并对信道的地图综合意义进行了解释。
提出了街道渐进式选取的信息传输模型,该模型包含两个关键部分,代表街道网信息的信源和代表如何选取的信道。定义了街道网几何信息与拓扑信息的新的度量方法,根据匹配思想建立了信道,并对信道的地图综合意义进行了解释。
2010, 35(4): 419-422.
摘要:
三维地质建模方法是地学三维模拟与可视化系统的核心和难点。基于BSP树的矢量剪切的原理及算法,提出了利用矢量剪切技术快速构建复杂的地质体开挖模型,可视化表达地质体内部信息的方法,并以地质开挖工程及三维地层分析为例,验证了算法的高效性和实用性。
三维地质建模方法是地学三维模拟与可视化系统的核心和难点。基于BSP树的矢量剪切的原理及算法,提出了利用矢量剪切技术快速构建复杂的地质体开挖模型,可视化表达地质体内部信息的方法,并以地质开挖工程及三维地层分析为例,验证了算法的高效性和实用性。
2010, 35(4): 423-426.
摘要:
在参考现有地物分类标准和CityGML要素类型基础上,探讨遥感专题模型的设计方法,分析基于CityGML的几何拓扑、语义属性信息表达机制,并以一小区域数据验证了方法的可行性。
在参考现有地物分类标准和CityGML要素类型基础上,探讨遥感专题模型的设计方法,分析基于CityGML的几何拓扑、语义属性信息表达机制,并以一小区域数据验证了方法的可行性。
2010, 35(4): 427-431.
摘要:
针对近景摄影测量中影像与地面坐标系间存在大旋转角的问题,在分析现有绝对定向算法的基础上,提出了一种适合大旋转角影像的绝对定向方法,采用奇异矩阵分解获取较准确的角元素初值,并结合最小二乘平差进行粗差剔除和绝对定向精确参数解算。试验表明,本算法计算简单、收敛速度快,具有很好的实用价值。
针对近景摄影测量中影像与地面坐标系间存在大旋转角的问题,在分析现有绝对定向算法的基础上,提出了一种适合大旋转角影像的绝对定向方法,采用奇异矩阵分解获取较准确的角元素初值,并结合最小二乘平差进行粗差剔除和绝对定向精确参数解算。试验表明,本算法计算简单、收敛速度快,具有很好的实用价值。
2010, 35(4): 432-435.
摘要:
提出一种基于机载激光雷达点云数据提取水体轮廓线的方法。采用双层格网模式提取较窄的水体;以朝向水体的边界点作为拟合轮廓线的关键点提取更精确的轮廓线。实验表明,该方法可以较好地提取水体轮廓线。
提出一种基于机载激光雷达点云数据提取水体轮廓线的方法。采用双层格网模式提取较窄的水体;以朝向水体的边界点作为拟合轮廓线的关键点提取更精确的轮廓线。实验表明,该方法可以较好地提取水体轮廓线。
2010, 35(4): 436-440.
摘要:
借鉴了现阶段二维垄行作物的组分权重确定方法并将其推广到三维城市地表,加上已有的针对城市地表的方法,得到了辐射度方法、水平面投影法、球面投影法和中心投影实验法4种方法。结果表明,当天顶角较小时,辐射度方法、球面投影法、中心投影实验法(通过数码像片勾绘统计计算得到组分权重)和水平面投影法都能较为精确地模拟方向亮温的空间分布。
借鉴了现阶段二维垄行作物的组分权重确定方法并将其推广到三维城市地表,加上已有的针对城市地表的方法,得到了辐射度方法、水平面投影法、球面投影法和中心投影实验法4种方法。结果表明,当天顶角较小时,辐射度方法、球面投影法、中心投影实验法(通过数码像片勾绘统计计算得到组分权重)和水平面投影法都能较为精确地模拟方向亮温的空间分布。
2010, 35(4): 441-445.
摘要:
依据VCF电子海图,提出了一种对水下机器人进行路径规划的多目标遗传算法,采用可变长的实数坐标编码、适应度函数评价了影响航路优劣的多个因素,设计了选择、交叉、变异、修补、删除等遗传算子以及种群置换方法。在生成初始种群和设计遗传算子时引入领域知识,使所生成路径尽量不穿越障碍区域,有效地提高了大范围路径规划算法的收敛速度。试验表明,采用该MOGA算法进行路径规划可提高算法的收敛速度和全局寻优能力。
依据VCF电子海图,提出了一种对水下机器人进行路径规划的多目标遗传算法,采用可变长的实数坐标编码、适应度函数评价了影响航路优劣的多个因素,设计了选择、交叉、变异、修补、删除等遗传算子以及种群置换方法。在生成初始种群和设计遗传算子时引入领域知识,使所生成路径尽量不穿越障碍区域,有效地提高了大范围路径规划算法的收敛速度。试验表明,采用该MOGA算法进行路径规划可提高算法的收敛速度和全局寻优能力。
2010, 35(4): 446-450.
摘要:
提出了一种以震后单一时相高空间分辨率光学遥感影像为基础,融合纹理特征和形态特征的地震倒塌房屋自动提取方法,研究了不同尺度纹理特征和形态特征在倒塌房屋提取中的作用和表现。以5.12汶川地震作为研究实例,结果表明,本方法能够有效提取地震倒塌房屋。倒塌房屋产品精度和用户精度分别为86.65%和86.35%,Kappa系数为0.790 6。
提出了一种以震后单一时相高空间分辨率光学遥感影像为基础,融合纹理特征和形态特征的地震倒塌房屋自动提取方法,研究了不同尺度纹理特征和形态特征在倒塌房屋提取中的作用和表现。以5.12汶川地震作为研究实例,结果表明,本方法能够有效提取地震倒塌房屋。倒塌房屋产品精度和用户精度分别为86.65%和86.35%,Kappa系数为0.790 6。
2010, 35(4): 451-456.
摘要:
用比例尺1∶1万的道路数据缩编更新比例尺1∶5万的相应数据,需要建立不同尺度、不同时态的道路目标间的匹配关系,以提取变化数据进行更新。通过分析道路目标间存在的分解、基本以及抽象的三个匹配层次,利用缓冲区分析和拓扑关系等手段开发了系列算法,进而完成了各目标间的匹配。实验表明,该匹配方法正确率高,实用性强,能满足缩编更新道路数据的要求。
用比例尺1∶1万的道路数据缩编更新比例尺1∶5万的相应数据,需要建立不同尺度、不同时态的道路目标间的匹配关系,以提取变化数据进行更新。通过分析道路目标间存在的分解、基本以及抽象的三个匹配层次,利用缓冲区分析和拓扑关系等手段开发了系列算法,进而完成了各目标间的匹配。实验表明,该匹配方法正确率高,实用性强,能满足缩编更新道路数据的要求。
2010, 35(4): 457-462.
摘要:
综述了近10多年来大地测量和地震数据联合反演地震震源破裂过程的研究成果及最新进展,特别是大地测量和地震数据联合反演地震震源破裂过程的模型、算法及典型震例。展望了利用GPSI、nSAR和地震波数据联合反演震源破裂过程中顾及先验信息、附有不等式约束时反演模型的建立方法,以及相对权比的确定、全局优化方法的应用等问题。
综述了近10多年来大地测量和地震数据联合反演地震震源破裂过程的研究成果及最新进展,特别是大地测量和地震数据联合反演地震震源破裂过程的模型、算法及典型震例。展望了利用GPSI、nSAR和地震波数据联合反演震源破裂过程中顾及先验信息、附有不等式约束时反演模型的建立方法,以及相对权比的确定、全局优化方法的应用等问题。
2010, 35(4): 463-466.
摘要:
用概率统计方法对仰光(Yangon)及其周边地区的地震危险性进行了评估研究。根据常用的复现法和最大量级值的不同,将地震源区域划分为9个不同的区域。本研究区域为13°37′N~20°2′N、93°35′E~99°5′E,并给出了50 a内地震发生可能性超过2%和10%的地震危险性分布图以及峰值加速度值。
用概率统计方法对仰光(Yangon)及其周边地区的地震危险性进行了评估研究。根据常用的复现法和最大量级值的不同,将地震源区域划分为9个不同的区域。本研究区域为13°37′N~20°2′N、93°35′E~99°5′E,并给出了50 a内地震发生可能性超过2%和10%的地震危险性分布图以及峰值加速度值。
2010, 35(4): 467-471.
摘要:
为提高利用逆Stokes公式反演测高重力的精度,将中央区大地水准面高表示成双三次多项式插值形式,引入了非奇异变换,推导出了重力异常的计算公式。大地水准面高理论模型下的分析表明,该公式有较高的精度。以分辨率为2′×2′的大地水准面高数据为背景场进行了实际计算,结果说明中央区对反演重力异常有不容忽视的贡献。本文导出的公式可为高精度重力异常的反演提供理论依据。
为提高利用逆Stokes公式反演测高重力的精度,将中央区大地水准面高表示成双三次多项式插值形式,引入了非奇异变换,推导出了重力异常的计算公式。大地水准面高理论模型下的分析表明,该公式有较高的精度。以分辨率为2′×2′的大地水准面高数据为背景场进行了实际计算,结果说明中央区对反演重力异常有不容忽视的贡献。本文导出的公式可为高精度重力异常的反演提供理论依据。
2010, 35(4): 472-476.
摘要:
针对非线性系统中杂波环境下的集中式多传感器多目标跟踪问题,提出了一种基于数据压缩技术的多传感器不敏滤波算法。仿真结果表明,与MSJPDA/EKF算法相比,本文提出的算法具有更高的跟踪精度和稳定性,同时所选取的粗关联准则使算法的计算量减少了62%。
针对非线性系统中杂波环境下的集中式多传感器多目标跟踪问题,提出了一种基于数据压缩技术的多传感器不敏滤波算法。仿真结果表明,与MSJPDA/EKF算法相比,本文提出的算法具有更高的跟踪精度和稳定性,同时所选取的粗关联准则使算法的计算量减少了62%。
2010, 35(4): 477-480.
摘要:
基于Shepard插值模型的基本原理,从权函数的构造和采样点的选取两个方面对Shepard函数逼近模型和算法实现进行了改进。新模型的权函数具有更高的光滑度和更好的衰减性并且其光滑性和衰减性可以根据需要自由调节。改进后的算法插值精度更高且实现简单、便于应用,弥补了传统插值算法的不足。通过对实测重力场数据的插值试验,运用本文改进的算法可使插值误差统计特征多项指标均有一定的提高。
基于Shepard插值模型的基本原理,从权函数的构造和采样点的选取两个方面对Shepard函数逼近模型和算法实现进行了改进。新模型的权函数具有更高的光滑度和更好的衰减性并且其光滑性和衰减性可以根据需要自由调节。改进后的算法插值精度更高且实现简单、便于应用,弥补了传统插值算法的不足。通过对实测重力场数据的插值试验,运用本文改进的算法可使插值误差统计特征多项指标均有一定的提高。
2010, 35(4): 481-485.
摘要:
多路径效应是GPS高精度实时动态变形监测中的主要误差源,通过经验模态分解方法对三维坐标序列进行多尺度分解和重构,提取作为趋势项的多路径模型;并利用多路径效应的周日强相关性特点,对第二天动态坐标进行多路径效应去除,得到削弱多路径效应后的坐标序列。研究结果表明,多路径效应削弱后的坐标序列稳定性明显增强,坐标的精度明显提高。
多路径效应是GPS高精度实时动态变形监测中的主要误差源,通过经验模态分解方法对三维坐标序列进行多尺度分解和重构,提取作为趋势项的多路径模型;并利用多路径效应的周日强相关性特点,对第二天动态坐标进行多路径效应去除,得到削弱多路径效应后的坐标序列。研究结果表明,多路径效应削弱后的坐标序列稳定性明显增强,坐标的精度明显提高。
2010, 35(4): 486-490.
摘要:
为了准确获取结构自振特性,通过分析多路径误差和结构振动的频率特征,采用小波包分解和频谱分析相结合的方法,在不同尺度下进行特定成分的提取,再作频率特性分析。实验结果表明,小波包能够有效地分离多路径误差,实现结构振动特征的提取,GPS测定的结构自振频率与理论值吻合较好,并且具有很好的稳定性。
为了准确获取结构自振特性,通过分析多路径误差和结构振动的频率特征,采用小波包分解和频谱分析相结合的方法,在不同尺度下进行特定成分的提取,再作频率特性分析。实验结果表明,小波包能够有效地分离多路径误差,实现结构振动特征的提取,GPS测定的结构自振频率与理论值吻合较好,并且具有很好的稳定性。
2010, 35(4): 491-494.
摘要:
针对中国实时精密定位服务系统的建设,提出了一种具有全球先验信息的导航卫星轨道确定方法,其关键点在于先验轨道信息权函数的确定。首先在预报轨道误差特性分析的基础上,给出了采用一阶高斯-马尔科夫模型进行先验信息权函数的建立方法;然后对先验信息和区域观测数据赋予相应权,进行联合定轨。
针对中国实时精密定位服务系统的建设,提出了一种具有全球先验信息的导航卫星轨道确定方法,其关键点在于先验轨道信息权函数的确定。首先在预报轨道误差特性分析的基础上,给出了采用一阶高斯-马尔科夫模型进行先验信息权函数的建立方法;然后对先验信息和区域观测数据赋予相应权,进行联合定轨。
2010, 35(4): 495-499.
摘要:
考虑实用性和合理性,将线元看成离散点的集合,将线的不确定性看成点的不确定性的聚合体,将线元的位置不确定性模型看成以各点误差椭圆的长半轴E为半径的误差圆的聚合体,建立了以线元上任意点处的误差椭圆的长半轴E为带宽的线元不确定性εE模型。给出了基于该模型衡量线元位置不确定性的三种度量指标:可视化图形、平均误差带宽和误差带的面积。最后,将该模型与εσ模型和εm模型进行了比较。
考虑实用性和合理性,将线元看成离散点的集合,将线的不确定性看成点的不确定性的聚合体,将线元的位置不确定性模型看成以各点误差椭圆的长半轴E为半径的误差圆的聚合体,建立了以线元上任意点处的误差椭圆的长半轴E为带宽的线元不确定性εE模型。给出了基于该模型衡量线元位置不确定性的三种度量指标:可视化图形、平均误差带宽和误差带的面积。最后,将该模型与εσ模型和εm模型进行了比较。
2010, 35(4): 500-503.
摘要:
系统研究了利用X射线脉冲星观测量进行动力学定轨的全过程,给出了观测数据仿真的基本流程,并利用仿真数据对各项因素对定轨精度的影响进行了量化分析。
系统研究了利用X射线脉冲星观测量进行动力学定轨的全过程,给出了观测数据仿真的基本流程,并利用仿真数据对各项因素对定轨精度的影响进行了量化分析。
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