2010年 第35卷 第7期
2010, 35(7): 757-762.
摘要:
以数据量节省和粒度精细为目标,提出了一个面向对象的多尺度概念模型——尺度空间中GIS数据表达的生命期模型。该模型认为,GIS数据在其表达空间中不同的尺度点和尺度段上分别产生突变和缓变的交替变化,其尺度变换过程可描述为三元组Ti:<[si1,si2],fi,{gij}>,其中[si1,si2]为尺度范围,fi为作用于[si1,si2]的变换函数,{gij}为[si1,si2]尺度范围内的表达基态。则任意尺度点的表达可形式化地表达为:Rx=fi({gij},x),x∈[si1,si2]。并总结了4种尺度变换模式:地图综合尺度变换、LOD尺度变换、Morphing尺度变换和等价尺度变换。
以数据量节省和粒度精细为目标,提出了一个面向对象的多尺度概念模型——尺度空间中GIS数据表达的生命期模型。该模型认为,GIS数据在其表达空间中不同的尺度点和尺度段上分别产生突变和缓变的交替变化,其尺度变换过程可描述为三元组Ti:<[si1,si2],fi,{gij}>,其中[si1,si2]为尺度范围,fi为作用于[si1,si2]的变换函数,{gij}为[si1,si2]尺度范围内的表达基态。则任意尺度点的表达可形式化地表达为:Rx=fi({gij},x),x∈[si1,si2]。并总结了4种尺度变换模式:地图综合尺度变换、LOD尺度变换、Morphing尺度变换和等价尺度变换。
2010, 35(7): 763-767.
摘要:
提出了一种适用于序列数据库增长的序列模式增量式挖掘算法IU_DB。该算法将数据库更新后新产生的频繁序列分为两类分别进行挖掘,挖掘过程中充分利用前次挖掘结果来提高本次挖掘的效率。测试结果表明,IU_DB算法是正确和完备的,并且当新增数据集较小和支持度阈值较低时,IU_DB算法表现出较好的性能。
提出了一种适用于序列数据库增长的序列模式增量式挖掘算法IU_DB。该算法将数据库更新后新产生的频繁序列分为两类分别进行挖掘,挖掘过程中充分利用前次挖掘结果来提高本次挖掘的效率。测试结果表明,IU_DB算法是正确和完备的,并且当新增数据集较小和支持度阈值较低时,IU_DB算法表现出较好的性能。
2010, 35(7): 768-772.
摘要:
针对基础电子地图显示的交互性和动态性的特点,结合电子地图多尺度表达的理论,提出了显示尺度和多尺度显示模型的概念,并提出了电子地图载负量的计算方法,探讨了基于电子地图载负量变化曲线的特征点求解关键比例尺的基本原理,找出了建立相应的多尺度显示模型的基本方法。利用其原理和方法建立了中小比例尺基础电子地图多尺度显示模型,通过实际应用验证了其可行性。
针对基础电子地图显示的交互性和动态性的特点,结合电子地图多尺度表达的理论,提出了显示尺度和多尺度显示模型的概念,并提出了电子地图载负量的计算方法,探讨了基于电子地图载负量变化曲线的特征点求解关键比例尺的基本原理,找出了建立相应的多尺度显示模型的基本方法。利用其原理和方法建立了中小比例尺基础电子地图多尺度显示模型,通过实际应用验证了其可行性。
2010, 35(7): 773-777.
摘要:
提出了扫描线和梯形分割相结合的方法,实现点/面、线/面和面/面三种类型的拓扑关系计算。以4-交集拓扑模型中的包含和相交关系判定为例,设计了三类面目标拓扑计算方法。测试与分析表明,该算法能有效实现大数据量下的空间拓扑计算。
提出了扫描线和梯形分割相结合的方法,实现点/面、线/面和面/面三种类型的拓扑关系计算。以4-交集拓扑模型中的包含和相交关系判定为例,设计了三类面目标拓扑计算方法。测试与分析表明,该算法能有效实现大数据量下的空间拓扑计算。
2010, 35(7): 778-781.
摘要:
提出了基于元胞自动机和遗传算法的Voronoi图生成算法,该方法通过遗传算法的全局最优搜索特性寻求潜力点,在此基础上利用元胞自动机的规则扩散衍变及并行特征生成Voronoi图,有效克服了传统方法的诸多缺点,可以得到更为广泛的应用。
提出了基于元胞自动机和遗传算法的Voronoi图生成算法,该方法通过遗传算法的全局最优搜索特性寻求潜力点,在此基础上利用元胞自动机的规则扩散衍变及并行特征生成Voronoi图,有效克服了传统方法的诸多缺点,可以得到更为广泛的应用。
2010, 35(7): 782-785.
摘要:
在分析空间信息网格SIG(spatial information grid)可扩展性的基础上,描述了基于SRB(storage resource broker)的SIG异构数据网格互操作接口设计和信息通讯流程,并以TeraGrid的PTO(purdue terrestrial observatory)数据网格互联为例,对实验结果进行了分析。
在分析空间信息网格SIG(spatial information grid)可扩展性的基础上,描述了基于SRB(storage resource broker)的SIG异构数据网格互操作接口设计和信息通讯流程,并以TeraGrid的PTO(purdue terrestrial observatory)数据网格互联为例,对实验结果进行了分析。
2010, 35(7): 786-779.
摘要:
针对低空飞行器(飞艇)为平台获取的高清晰交通视频数据,通过对交通视频序列数据进行运动补偿与配准,提出了一个在复杂变化背景下基于帧差法的运动目标(车辆)快速检测与提取方法。实验结果验证了本方法的准确与可靠性。
针对低空飞行器(飞艇)为平台获取的高清晰交通视频数据,通过对交通视频序列数据进行运动补偿与配准,提出了一个在复杂变化背景下基于帧差法的运动目标(车辆)快速检测与提取方法。实验结果验证了本方法的准确与可靠性。
2010, 35(7): 790-793.
摘要:
探讨了基于上下文感知的地球空间信息服务中间件体系结构,分析了各个组成部分,重点研究了空间上下文的建模与推理等关键技术,并实现了一个原型系统。
探讨了基于上下文感知的地球空间信息服务中间件体系结构,分析了各个组成部分,重点研究了空间上下文的建模与推理等关键技术,并实现了一个原型系统。
2010, 35(7): 794-797.
摘要:
针对锦屏辅助洞工程的施工控制网,在隧洞的贯通精度设计、洞外GPS网布设、洞内导线网设计、加测精密陀螺方位角、一、二等水准测量以及贯通误差影响值估算等方面进行了详细的讨论,取得了创新性的成果,在极其困难复杂的条件下,B洞以极小的误差精确贯通,可为类似工程提供参考。
针对锦屏辅助洞工程的施工控制网,在隧洞的贯通精度设计、洞外GPS网布设、洞内导线网设计、加测精密陀螺方位角、一、二等水准测量以及贯通误差影响值估算等方面进行了详细的讨论,取得了创新性的成果,在极其困难复杂的条件下,B洞以极小的误差精确贯通,可为类似工程提供参考。
2010, 35(7): 798-800.
摘要:
传统水准测量作业对前后视距差和前后视距累积差有严格要求。基于电子水准仪测量实际,提出了将水准仪的i角误差视为未知量参与水准网平差,以获得等同甚至优于视距对称条件下的水准测量精度,实现水准测量外业的简便性和高效性。具体阐述了该方法的基本原理,并结合实验进行了验证。
传统水准测量作业对前后视距差和前后视距累积差有严格要求。基于电子水准仪测量实际,提出了将水准仪的i角误差视为未知量参与水准网平差,以获得等同甚至优于视距对称条件下的水准测量精度,实现水准测量外业的简便性和高效性。具体阐述了该方法的基本原理,并结合实验进行了验证。
2010, 35(7): 801-805.
摘要:
针对Hilbert-Huang变换(HHT)中原经验模态分解法在信号存在中断时出现模态混叠问题,研究了利用噪声辅助的分解方法——总体平均经验模态分解法(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)的分解过程及其噪声控制。将此改进的分解方法结合随机减量技术获取振动信号的自由衰减响应,为进一步的Hilbert变换识别模态参数提供有效数据。将该方法结合武汉白沙洲长江大桥GPS实测数据进行了模态识别,结果表明,利用噪声辅助的总体平均经验模态分解法(EEMD)能够有效地克服分解过程中的模态混叠现象,使桥梁模态清晰地分解开来。
针对Hilbert-Huang变换(HHT)中原经验模态分解法在信号存在中断时出现模态混叠问题,研究了利用噪声辅助的分解方法——总体平均经验模态分解法(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)的分解过程及其噪声控制。将此改进的分解方法结合随机减量技术获取振动信号的自由衰减响应,为进一步的Hilbert变换识别模态参数提供有效数据。将该方法结合武汉白沙洲长江大桥GPS实测数据进行了模态识别,结果表明,利用噪声辅助的总体平均经验模态分解法(EEMD)能够有效地克服分解过程中的模态混叠现象,使桥梁模态清晰地分解开来。
2010, 35(7): 806-810.
摘要:
选取Sumi Net网中的8个测站,采用快速精密星历和快速精密钟差,利用TriP软件以较优的处理策略对8个测站2009-09的GPS数据进行天顶对流层解算,并用于反演大气可降水量。结果表明,TriP软件近实时解算的PW系列值与NOAA提供的实时PW系列具有较高的符合度,两者差值的平均偏差小于0.5mm,RMS值优于1.3 mm。
选取Sumi Net网中的8个测站,采用快速精密星历和快速精密钟差,利用TriP软件以较优的处理策略对8个测站2009-09的GPS数据进行天顶对流层解算,并用于反演大气可降水量。结果表明,TriP软件近实时解算的PW系列值与NOAA提供的实时PW系列具有较高的符合度,两者差值的平均偏差小于0.5mm,RMS值优于1.3 mm。
2010, 35(7): 811-815.
摘要:
简要地论述了基于星间测距数据和地面跟踪数据的导航卫星联合定轨中的观测模型、定轨软件及数据模拟方法等,在此基础上,基于自编的联合定轨软件进行了不同方案的模拟计算。结果表明,采用星地联合定轨模式,不仅可以获得很好的定轨精度,而且可大量减少地面跟踪站的布设数目以及降低对地面站的几何分布要求;地面跟踪站数量的增加及其地理分布的改善对提高联合定轨精度作用有限。
简要地论述了基于星间测距数据和地面跟踪数据的导航卫星联合定轨中的观测模型、定轨软件及数据模拟方法等,在此基础上,基于自编的联合定轨软件进行了不同方案的模拟计算。结果表明,采用星地联合定轨模式,不仅可以获得很好的定轨精度,而且可大量减少地面跟踪站的布设数目以及降低对地面站的几何分布要求;地面跟踪站数量的增加及其地理分布的改善对提高联合定轨精度作用有限。
2010, 35(7): 816-820.
摘要:
系统分析多波束勘测时运动传感器偏移造成的姿态误差的特点,以及对波束归位的影响,根据水深误差受横摇误差影响更大、运动传感器偏移带来的横摇误差主要受纵摇决定的规律,借助三维光照水深图、傅立叶或小波分析工具、纵摇与水深误差关系图判断是否存在运动传感器偏移,然后通过消除纵摇与水深误差的线性关系取得运动传感器的偏角,最后对测区所有波束重新归位,完成运动传感器偏移改正,对浅水多波束勘测质量的提高有一定的意义。
系统分析多波束勘测时运动传感器偏移造成的姿态误差的特点,以及对波束归位的影响,根据水深误差受横摇误差影响更大、运动传感器偏移带来的横摇误差主要受纵摇决定的规律,借助三维光照水深图、傅立叶或小波分析工具、纵摇与水深误差关系图判断是否存在运动传感器偏移,然后通过消除纵摇与水深误差的线性关系取得运动传感器的偏角,最后对测区所有波束重新归位,完成运动传感器偏移改正,对浅水多波束勘测质量的提高有一定的意义。
2010, 35(7): 821-824.
摘要:
研究了多频多系统卫星导航定位的关键技术,比较了TCAR、CIA、LAMBDA3种多频观测值整周模糊度的单历元解算方法,给出了GPS/GALILEO多频组合定位模型,仿真GPS/GALILEO多频观测数据验证了所用方法的正确性。仿真数据处理结果表明,GPS/GALILEO组合定位能提高基线解算精度,其基线定位误差在2 cm范围内。
研究了多频多系统卫星导航定位的关键技术,比较了TCAR、CIA、LAMBDA3种多频观测值整周模糊度的单历元解算方法,给出了GPS/GALILEO多频组合定位模型,仿真GPS/GALILEO多频观测数据验证了所用方法的正确性。仿真数据处理结果表明,GPS/GALILEO组合定位能提高基线解算精度,其基线定位误差在2 cm范围内。
2010, 35(7): 825-829.
摘要:
提出了一套完整的CORS系统基准网稳定性分析的方法和流程,并通过武汉市CORS系统基准网数据进行了验证。结果表明,该方法可行,CORS系统连续高精度观测数据为地理空间框架的形变分析提供了先进、高效的手段和方法。
提出了一套完整的CORS系统基准网稳定性分析的方法和流程,并通过武汉市CORS系统基准网数据进行了验证。结果表明,该方法可行,CORS系统连续高精度观测数据为地理空间框架的形变分析提供了先进、高效的手段和方法。
2010, 35(7): 830-832.
摘要:
首先对现存的GPS/INS组合系统中不同的时间解决方案进行了分析。然后从模块化角度出发,利用NI公司的数据采集板卡和软件Labview,通过软硬件结合的方法搭建了一种方便灵活、低成本的时间同步模块。通过实验证实,应用于市面上常见的RS-232数据接口的低精度的微机械INS传感器也可以达到5 ms的同步精度。
首先对现存的GPS/INS组合系统中不同的时间解决方案进行了分析。然后从模块化角度出发,利用NI公司的数据采集板卡和软件Labview,通过软硬件结合的方法搭建了一种方便灵活、低成本的时间同步模块。通过实验证实,应用于市面上常见的RS-232数据接口的低精度的微机械INS传感器也可以达到5 ms的同步精度。
2010, 35(7): 833-836.
摘要:
验证了聚类分析用于卫星雷达测高波形分类的可行性。针对雷达测高波形的特征,提出了移动最小欧氏距离算法,并以该距离作为相似性统计量进行聚类分析,取得了很好的效果。以Topex/Poseidon卫星的近岸波形为例,比较了最短距离法、最长距离法、类平均法和最小方差法等4种聚类方法的聚类效果,结果表明最小方差法效果最优。
验证了聚类分析用于卫星雷达测高波形分类的可行性。针对雷达测高波形的特征,提出了移动最小欧氏距离算法,并以该距离作为相似性统计量进行聚类分析,取得了很好的效果。以Topex/Poseidon卫星的近岸波形为例,比较了最短距离法、最长距离法、类平均法和最小方差法等4种聚类方法的聚类效果,结果表明最小方差法效果最优。
2010, 35(7): 837-840.
摘要:
提出了采用光滑函数拟合的方法,用光滑函数逼近间断函数,从而使得传统的多步法、单步法能够正常使用。利用二体问题检核结果表明,光滑函数逼近法能够有效解决运动方程右函数间断问题。
提出了采用光滑函数拟合的方法,用光滑函数逼近间断函数,从而使得传统的多步法、单步法能够正常使用。利用二体问题检核结果表明,光滑函数逼近法能够有效解决运动方程右函数间断问题。
2010, 35(7): 841-845.
摘要:
利用马尔科夫链等方法建立了评价单星可用性的数学模型,利用组合数学和全概率公式建立了评价导航星座PDOP可用性的数学模型,仿真实现了在一定故障率、修复率下,PDOP在中国服务区的可用性。仿真结果表明,星座构型、故障类型及数量、故障率和故障修复率对星座PDOP可用性有显著影响。
利用马尔科夫链等方法建立了评价单星可用性的数学模型,利用组合数学和全概率公式建立了评价导航星座PDOP可用性的数学模型,仿真实现了在一定故障率、修复率下,PDOP在中国服务区的可用性。仿真结果表明,星座构型、故障类型及数量、故障率和故障修复率对星座PDOP可用性有显著影响。
2010, 35(7): 846-849.
摘要:
通过所建立的GPS接收信号模型,从消除互相关干扰的角度出发,设计了GPS弱信号捕获系统。并通过仿真测试出相关的系统参数及系统对捕获灵敏度的改善程度。
通过所建立的GPS接收信号模型,从消除互相关干扰的角度出发,设计了GPS弱信号捕获系统。并通过仿真测试出相关的系统参数及系统对捕获灵敏度的改善程度。
2010, 35(7): 850-853.
摘要:
设计4种实验方案分析了对流层延迟参数估计方法对PPP数据处理的影响。结果表明,采用分段线性方法估计天顶湿延迟比分段常数方法估计得到的天顶湿延迟、定位结果精度略高;静态PPP解算得到的天顶对流层湿延迟优于5 mm,高程方向的定位精度可达1 cm左右;动态PPP定位精度略低,高程方向可达2cm左右。同时,考虑对流层湿延迟水平梯度在一定程度上能改善PPP的处理结果。
设计4种实验方案分析了对流层延迟参数估计方法对PPP数据处理的影响。结果表明,采用分段线性方法估计天顶湿延迟比分段常数方法估计得到的天顶湿延迟、定位结果精度略高;静态PPP解算得到的天顶对流层湿延迟优于5 mm,高程方向的定位精度可达1 cm左右;动态PPP定位精度略低,高程方向可达2cm左右。同时,考虑对流层湿延迟水平梯度在一定程度上能改善PPP的处理结果。
2010, 35(7): 854-856.
摘要:
根据地磁场倒转模拟实验,地球固体内核具有导电性。内核与外核的运动互相耦合,对地磁场的形成、维持、翻转具有重要的约束作用,对内核磁场的研究为进一步了解以上行为提供了有益的帮助。在引入磁矢势后,获得了地球固体内核的磁场公式,并讨论了由于长周期地磁场感应的内核磁场特性。
根据地磁场倒转模拟实验,地球固体内核具有导电性。内核与外核的运动互相耦合,对地磁场的形成、维持、翻转具有重要的约束作用,对内核磁场的研究为进一步了解以上行为提供了有益的帮助。在引入磁矢势后,获得了地球固体内核的磁场公式,并讨论了由于长周期地磁场感应的内核磁场特性。
2010, 35(7): 857-862.
摘要:
利用13幅Landsat TM/ETM+鄱阳湖区遥感影像,提取不同水位下的淹水范围,根据淹水面积与湖内7个水文站水位相关性,确定都昌水文站水位能够最好控制鄱阳湖水面范围。为了改善中低水位条件下淹水范围的制图精度,将遥感提取的水体边界作为水位等值线,插值建立鄱阳湖基于水体边界的数字高程模型(taterline-based DEM,WL_DEM),利用WL_DEM和都昌水位实现中低水位淹水范围制图。结果表明,中低水位条件下,基于WL_DEM的淹水范围制图精度都有显著提高。
利用13幅Landsat TM/ETM+鄱阳湖区遥感影像,提取不同水位下的淹水范围,根据淹水面积与湖内7个水文站水位相关性,确定都昌水文站水位能够最好控制鄱阳湖水面范围。为了改善中低水位条件下淹水范围的制图精度,将遥感提取的水体边界作为水位等值线,插值建立鄱阳湖基于水体边界的数字高程模型(taterline-based DEM,WL_DEM),利用WL_DEM和都昌水位实现中低水位淹水范围制图。结果表明,中低水位条件下,基于WL_DEM的淹水范围制图精度都有显著提高。
2010, 35(7): 863-867.
摘要:
用监督分类方法提取出Landsat TM影像中的刺槐林区域,将归一化植被指数NDVI、归一化水分指数NDWI、土壤调节植被指数SAVI、修正的土壤调节植被指数MSAVI和K-T变换应用于刺槐林影像,用聚类分析将刺槐林分成4个等级的树冠活力。实测结果表明,通过树冠活力来分类,NDWI分类精度最高,达到82.5%。
用监督分类方法提取出Landsat TM影像中的刺槐林区域,将归一化植被指数NDVI、归一化水分指数NDWI、土壤调节植被指数SAVI、修正的土壤调节植被指数MSAVI和K-T变换应用于刺槐林影像,用聚类分析将刺槐林分成4个等级的树冠活力。实测结果表明,通过树冠活力来分类,NDWI分类精度最高,达到82.5%。
2010, 35(7): 868-872.
摘要:
为了精确识别高光谱遥感图像上的地物,使用交叉相关光谱匹配方法获取光谱整体形态的最大偏移量,通过对比分析吸收谷位置变化获取吸收谷位置的最大偏移量,在此基础上确定吸收谷位置的偏移范围;然后使用穷举法,进行基于整体形态和偏移范围内局部吸收谷位置的识别。在云南中甸普朗斑岩铜矿区的高光谱遥感图像的实际应用表明,该方法的识别结果比仅考虑整体形态的识别结果具有更高的可靠性,能进一步证实识别结果的准确性。
为了精确识别高光谱遥感图像上的地物,使用交叉相关光谱匹配方法获取光谱整体形态的最大偏移量,通过对比分析吸收谷位置变化获取吸收谷位置的最大偏移量,在此基础上确定吸收谷位置的偏移范围;然后使用穷举法,进行基于整体形态和偏移范围内局部吸收谷位置的识别。在云南中甸普朗斑岩铜矿区的高光谱遥感图像的实际应用表明,该方法的识别结果比仅考虑整体形态的识别结果具有更高的可靠性,能进一步证实识别结果的准确性。
2010, 35(7): 873-876.
摘要:
提出了B-Spline塔型方向滤波器组,由B-Spline金字塔构造误差金字塔,得到与Laplacian金字塔类似的误差金字塔分解结构,然后再采用方向滤波器组进行滤波,得到B-Spline塔型方向滤波器组。仿真表明,新算法能得到比Contourlet变换更好的融合效果,信息损失少。
提出了B-Spline塔型方向滤波器组,由B-Spline金字塔构造误差金字塔,得到与Laplacian金字塔类似的误差金字塔分解结构,然后再采用方向滤波器组进行滤波,得到B-Spline塔型方向滤波器组。仿真表明,新算法能得到比Contourlet变换更好的融合效果,信息损失少。
2010, 35(7).
摘要:
提出了一种基于基因表达式程序设计的卫星影像恢复模型。借助一张局部参考影像,该模型首先利用基因表达式程序设计挖掘出参考影像与退化影像的数学函数关系,然后利用该函数关系对退化影像进行恢复重建,进而达到利用局部参考影像对全局退化影像进行改善和恢复的目的。实验结果表明,该方法有效并具有一定的实用价值。
提出了一种基于基因表达式程序设计的卫星影像恢复模型。借助一张局部参考影像,该模型首先利用基因表达式程序设计挖掘出参考影像与退化影像的数学函数关系,然后利用该函数关系对退化影像进行恢复重建,进而达到利用局部参考影像对全局退化影像进行改善和恢复的目的。实验结果表明,该方法有效并具有一定的实用价值。
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