2014年 第39卷 第3期
2014, 39(3): 253-257.
doi: 10.13203/j.whugis20120712
摘要:
目的 采用IGS全球约110个多模观测站4周的观测数据,在不同采样间隔下进行精密定轨数据处理。分析了不同采样间隔下产品的精度以及数据处理的耗时情况。大量计算结果表明:①随着数据采样间隔的增加,数据处理时间呈线性减少的趋势。本文表明,采用15min采样间隔比5min采样间隔计算效率最多可以提高50%以上。②数据采样间隔的变化对轨道、钟差、ERP参数、参考框架等解算参数的影响很小。当采样间隔为5～10min时,基本上没有影响。为分析不同采样间隔产品对用户定位的影响,采用了全球22个测站4周的数据进行PPP静态定位,并且采用 GRACE卫星1周的数据进行运动学精密定轨。采用不同轨道、钟差的静态结果表明,不同产品对水平方向精度的影响小于2mm,高程方向精度的影响小于6mm。GRACE卫星动态定位结果表明,不同产品对各个方向精度的影响小于1.5cm,三维位置的影响小于2cm。本文结论对于当前测站个数>250的非差数据处理有参考意义。
目的 采用IGS全球约110个多模观测站4周的观测数据,在不同采样间隔下进行精密定轨数据处理。分析了不同采样间隔下产品的精度以及数据处理的耗时情况。大量计算结果表明:①随着数据采样间隔的增加,数据处理时间呈线性减少的趋势。本文表明,采用15min采样间隔比5min采样间隔计算效率最多可以提高50%以上。②数据采样间隔的变化对轨道、钟差、ERP参数、参考框架等解算参数的影响很小。当采样间隔为5～10min时,基本上没有影响。为分析不同采样间隔产品对用户定位的影响,采用了全球22个测站4周的数据进行PPP静态定位,并且采用 GRACE卫星1周的数据进行运动学精密定轨。采用不同轨道、钟差的静态结果表明,不同产品对水平方向精度的影响小于2mm,高程方向精度的影响小于6mm。GRACE卫星动态定位结果表明,不同产品对各个方向精度的影响小于1.5cm,三维位置的影响小于2cm。本文结论对于当前测站个数>250的非差数据处理有参考意义。
2014, 39(3): 258-261.
doi: 10.13203/j.whugis20120071
摘要:
目的 提出一种利用X射线脉冲星的晕轨道自主导航方法。以高精度星历轨道动力学模型构建晕轨道状态方程,并利用二级微分修正方法获取惯性系下晕轨道的标称轨道。基于微分修正原理,利用 X射线脉冲星的导航结果和小推力推进器,对晕轨道探测器进行轨道维持和控制,并以地月系 L2点晕轨道为例进行了仿真实验。结果表明,该方法能够有效完成地月系L2点晕轨道探测器的自主导航和轨道维持任务。
目的 提出一种利用X射线脉冲星的晕轨道自主导航方法。以高精度星历轨道动力学模型构建晕轨道状态方程,并利用二级微分修正方法获取惯性系下晕轨道的标称轨道。基于微分修正原理,利用 X射线脉冲星的导航结果和小推力推进器,对晕轨道探测器进行轨道维持和控制,并以地月系 L2点晕轨道为例进行了仿真实验。结果表明,该方法能够有效完成地月系L2点晕轨道探测器的自主导航和轨道维持任务。
2014, 39(3): 262-266.
doi: 10.13203/j.whugis20120005
摘要:
目的 介绍了利用OCCAM 软件处理中国 VLBI网(CVN)4台站常规天体测量与大地测量观测资料的解算方案,包括参数设置、模型选取和数据编辑等。通过单次实验解算和联合平差,获得了ITRF2000下参考历元J2010.0时昆明和北京站cm 级的站坐标及 mm 级每年的站速度。解算值相对于嫦娥一号工程期间采用值的推算值,坐标改正最大至51.9cm,速度改正最大至11.5mm·a-1。
目的 介绍了利用OCCAM 软件处理中国 VLBI网(CVN)4台站常规天体测量与大地测量观测资料的解算方案,包括参数设置、模型选取和数据编辑等。通过单次实验解算和联合平差,获得了ITRF2000下参考历元J2010.0时昆明和北京站cm 级的站坐标及 mm 级每年的站速度。解算值相对于嫦娥一号工程期间采用值的推算值,坐标改正最大至51.9cm,速度改正最大至11.5mm·a-1。
2014, 39(3): 267-270.
doi: 10.13203/j.whugis20120053
摘要:
目的 在对导航卫星卷积码序列应用MAP算法译码时,计算机会产生数值稳定性问题,输出错误的译码误码率,进而对定位结果的有效性和定位精度产生重要影响。针对该问题进行了具体分析,并对算法进行了改进,给出了一种基于最大状态度量的归一化 MAP译码算法,在保持原算法最优性能的同时很好地解决了数值稳定性问题。通过仿真进一步验证了这种改进算法的有效性。
目的 在对导航卫星卷积码序列应用MAP算法译码时,计算机会产生数值稳定性问题,输出错误的译码误码率,进而对定位结果的有效性和定位精度产生重要影响。针对该问题进行了具体分析,并对算法进行了改进,给出了一种基于最大状态度量的归一化 MAP译码算法,在保持原算法最优性能的同时很好地解决了数值稳定性问题。通过仿真进一步验证了这种改进算法的有效性。
2014, 39(3): 271-274.
doi: 10.13203/j.whugis20120062
摘要:
目的 针对我国北斗卫星导航系统的在轨卫星,通过一定的事后定轨策略得到精密轨道数据,用以对广播星历空间信号误差进行分析。不仅对用户测距误差进行估计,还进行了相关分析和正态性检验。通过分析2012年10月份的观测数据发现,所有卫星SISURE的平均值为1.45m;其径向-钟差和切向-法向为低度相关,其他分量之间为微相关;在正态性分析中发现,所有的空间信号误差分量都不符合正态分布,且峰度异常值可以检测偏离较大的误差,偏度异常值可以检测系统偏差。
目的 针对我国北斗卫星导航系统的在轨卫星,通过一定的事后定轨策略得到精密轨道数据,用以对广播星历空间信号误差进行分析。不仅对用户测距误差进行估计,还进行了相关分析和正态性检验。通过分析2012年10月份的观测数据发现,所有卫星SISURE的平均值为1.45m;其径向-钟差和切向-法向为低度相关,其他分量之间为微相关;在正态性分析中发现,所有的空间信号误差分量都不符合正态分布,且峰度异常值可以检测偏离较大的误差,偏度异常值可以检测系统偏差。
2014, 39(3): 275-278.
doi: 10.13203/j.whugis20120004
摘要:
目的 采用CNES发布的整数卫星钟差产品,实现了模糊度固定的动态精密单点定位。分析了全球10个台站的观测数据,结果表明,模糊度固定后动态精密单点定位水平方向精度可达1～2cm,高程精度优于3cm。
目的 采用CNES发布的整数卫星钟差产品,实现了模糊度固定的动态精密单点定位。分析了全球10个台站的观测数据,结果表明,模糊度固定后动态精密单点定位水平方向精度可达1～2cm,高程精度优于3cm。
2014, 39(3): 279-282.
doi: 10.13203/j.whugis20120051
摘要:
目的 针对无线接入点的位置估计问题,利用基于接收信号强度的测距技术,提出一种无需已知测距模型参数的无线接入点位置估计算法。该算法首先通过距离间的比例关系消去和无线接入点发射功率相关的测距模型参数;然后根据最小二乘原理来搜索最佳路径损耗指数,再确定无线接入点的位置。仿真结果表明,该算法能够改善现有无线接入点位置估计算法存在的不足,提升位置估计的精度。
目的 针对无线接入点的位置估计问题,利用基于接收信号强度的测距技术,提出一种无需已知测距模型参数的无线接入点位置估计算法。该算法首先通过距离间的比例关系消去和无线接入点发射功率相关的测距模型参数;然后根据最小二乘原理来搜索最佳路径损耗指数,再确定无线接入点的位置。仿真结果表明,该算法能够改善现有无线接入点位置估计算法存在的不足,提升位置估计的精度。
2014, 39(3): 283-286.
doi: 10.13203/j.whugis20120601
摘要:
目的 提出通过波场模拟来对比不同的模态解释的正确性,以检验和修正频散曲线的提取。对模拟数据和实测数据的分析表明,该方法进行频散曲线的检验和修正是可靠的,可以有效提高频散数据的质量。
目的 提出通过波场模拟来对比不同的模态解释的正确性,以检验和修正频散曲线的提取。对模拟数据和实测数据的分析表明,该方法进行频散曲线的检验和修正是可靠的,可以有效提高频散数据的质量。
2014, 39(3): 287-294.
doi: 10.13203/j.whugis20120033
摘要:
目的 分析了资源三号测绘卫星影像产品的高精度要求和几何处理的关键问题,提出了基于虚拟TDI CCD阵列重成像技术的传感器校正产品生成方法。尤其针对多光谱影像4个谱段采用同一虚拟 TDI CCD,解决了谱段间几何配准问题。生产了河北安平地区三线阵及多光谱传感器校正产品,进行了平差实验和立体模型定向精度分析。利用传感器校正产品进行了数字表面模型(DSM)和数字正射影像(DOM)生产实验,并进行精度验证。结果表明,资源三号测绘卫星传感器校正产品的几何精度完全满足1∶5万立体测图要求。
目的 分析了资源三号测绘卫星影像产品的高精度要求和几何处理的关键问题,提出了基于虚拟TDI CCD阵列重成像技术的传感器校正产品生成方法。尤其针对多光谱影像4个谱段采用同一虚拟 TDI CCD,解决了谱段间几何配准问题。生产了河北安平地区三线阵及多光谱传感器校正产品,进行了平差实验和立体模型定向精度分析。利用传感器校正产品进行了数字表面模型(DSM)和数字正射影像(DOM)生产实验,并进行精度验证。结果表明,资源三号测绘卫星传感器校正产品的几何精度完全满足1∶5万立体测图要求。
2014, 39(3): 300-304.
doi: 10.13203/j.whugis20120731
摘要:
目的 基于6S辐射传输模型,对连续6个时相的 MODIS影像进行逐像元大气校正获取地表反射率,以此实现 MODIS NDVI的时相归一化。归一化后,地物 NDVI的时相趋势与校正前相比差异显著,能更加准确地描述地物随时间变化的规律,在浓密植被区域表现更为明显。开展对 NDVI时相归一化的研究,对全球变化、作物物候监测等遥感时序分析相关应用具有着重要的意义和实用价值。
目的 基于6S辐射传输模型,对连续6个时相的 MODIS影像进行逐像元大气校正获取地表反射率,以此实现 MODIS NDVI的时相归一化。归一化后,地物 NDVI的时相趋势与校正前相比差异显著,能更加准确地描述地物随时间变化的规律,在浓密植被区域表现更为明显。开展对 NDVI时相归一化的研究,对全球变化、作物物候监测等遥感时序分析相关应用具有着重要的意义和实用价值。
2014, 39(3): 311-316.
doi: 10.13203/j.whugis20120042
摘要:
目的 在已建立的黄土坡面细沟侵蚀CA模型基础上,侧重研究不同元胞大小对坡面细沟发育过程和细沟特征参数的影响。通过累积径流量和累积侵蚀量的 Nash-Sutcliffe系数Ens和误差系数Re,分析元胞大小对CA模型有效性的影响。当保持模型其他参数和运行时间都不变时,元胞尺寸增大,细沟发育过程加速,细沟平均沟宽变宽,沟长变长,坡面径流和产沙的趋势提前,同时累积径流量减小,累积侵蚀量增加;当元胞尺寸变小时则相反。由于 CA模型的流速是由元胞边长和时间步长的比值来决定的,所以只有其与实验坡面流速接近时才能提高模型的有效性。
目的 在已建立的黄土坡面细沟侵蚀CA模型基础上,侧重研究不同元胞大小对坡面细沟发育过程和细沟特征参数的影响。通过累积径流量和累积侵蚀量的 Nash-Sutcliffe系数Ens和误差系数Re,分析元胞大小对CA模型有效性的影响。当保持模型其他参数和运行时间都不变时,元胞尺寸增大,细沟发育过程加速,细沟平均沟宽变宽,沟长变长,坡面径流和产沙的趋势提前,同时累积径流量减小,累积侵蚀量增加;当元胞尺寸变小时则相反。由于 CA模型的流速是由元胞边长和时间步长的比值来决定的,所以只有其与实验坡面流速接近时才能提高模型的有效性。
2014, 39(3): 317-321.
doi: 10.13203/j.whugis20120109
摘要:
目的 提出一种基于描述逻辑的地理本体融合方法。首先约定两个本体当中的等价概念作为基于规则的逻辑推理起点,再分别从直接推理与传递推理角度讨论了本体概念、角色及其相互间的等价、蕴涵、重叠与相离等匹配关系,依次将一个本体中的概念与角色逐渐并入另一个本体中,并以基础地理信息数据和土地利用数据进行融合实验,验证了该方法的有效性。
目的 提出一种基于描述逻辑的地理本体融合方法。首先约定两个本体当中的等价概念作为基于规则的逻辑推理起点,再分别从直接推理与传递推理角度讨论了本体概念、角色及其相互间的等价、蕴涵、重叠与相离等匹配关系,依次将一个本体中的概念与角色逐渐并入另一个本体中,并以基础地理信息数据和土地利用数据进行融合实验,验证了该方法的有效性。
2014, 39(3): 322-326.
doi: 10.13203/j.whugis20120732
摘要:
目的 分析了四维地籍的概念与需求,提出了时空宗地的概念,探讨了时空宗地的演化过程,给出了土地的恒等、类型、收缩与扩展4种权益变换和产生、消亡、边界调整、划入、划出与复合分并6种空间演化。基于4种空间拓扑关系与13种时间拓扑关系,建立了时空宗地的时空拓扑关系。在此基础上,结合地籍相关理论与技术发展,构建了四维地籍概念模型,并依据实现策略不同,提出了标签式、混合式与完全式3种解决方案。
目的 分析了四维地籍的概念与需求,提出了时空宗地的概念,探讨了时空宗地的演化过程,给出了土地的恒等、类型、收缩与扩展4种权益变换和产生、消亡、边界调整、划入、划出与复合分并6种空间演化。基于4种空间拓扑关系与13种时间拓扑关系,建立了时空宗地的时空拓扑关系。在此基础上,结合地籍相关理论与技术发展,构建了四维地籍概念模型,并依据实现策略不同,提出了标签式、混合式与完全式3种解决方案。
2014, 39(3): 327-331.
doi: 10.13203/j.whugis20120078
摘要:
目的 基于多边形的形态分析提出一种城市主干道提取方法。首先根据点线数据生成多边形并计算多边形几何形态指标;然后使用支持向量机集成各项指标对生成的多边形进行形态分类,提取候选主干道多边形;最后根据格式塔理论使用区域增长算法连接候选主干道多边形,提取最终的道路网主干道。实验表明,通过本方法能够快速有效地提取道路网中的平行车道。与道路属性数据中的高等级道路比较发现,本文提取的主干道与道路网的建设等级趋于一致。
目的 基于多边形的形态分析提出一种城市主干道提取方法。首先根据点线数据生成多边形并计算多边形几何形态指标;然后使用支持向量机集成各项指标对生成的多边形进行形态分类,提取候选主干道多边形;最后根据格式塔理论使用区域增长算法连接候选主干道多边形,提取最终的道路网主干道。实验表明,通过本方法能够快速有效地提取道路网中的平行车道。与道路属性数据中的高等级道路比较发现,本文提取的主干道与道路网的建设等级趋于一致。
2014, 39(3): 332-334.
doi: 10.13203/j.whugis20120675
摘要:
目的 研究了基于stroke相交关系表示的道路网对偶图中的节点度的相关性。运用同配性系数,对美国40个城市道路网进行了实验,发现这些道路网既是同配的,又有异配的。同配性道路网具有易流通性和抗破坏性,这一点在城市规划领域具有潜在应用。本研究与前人的研究结论不同,对可能的原因进行了讨论。
目的 研究了基于stroke相交关系表示的道路网对偶图中的节点度的相关性。运用同配性系数,对美国40个城市道路网进行了实验,发现这些道路网既是同配的,又有异配的。同配性道路网具有易流通性和抗破坏性,这一点在城市规划领域具有潜在应用。本研究与前人的研究结论不同,对可能的原因进行了讨论。
2014, 39(3): 335-339.
doi: 10.13203/j.whugis20120708
摘要:
目的 结合国内外对建筑群空间分布模式的研究,提出了建筑群多连通直线模式的参数判别识别方法。首先从其组织规律出发,从距离、方向、大小3方面提取直线模式的结构化参数;然后利用 Delaunay三角网构建建筑群的邻近关系,生成邻近图;考虑直线模式的直线性、紧凑性等,通过模拟直线模式识别的人工过程进行邻近图的同质性修剪,识别出多连通直线模式。实验表明,该方法能够识别出明显直线模式,且具有完备性,允许模式相交,更符合人类空间认知特点。
目的 结合国内外对建筑群空间分布模式的研究,提出了建筑群多连通直线模式的参数判别识别方法。首先从其组织规律出发,从距离、方向、大小3方面提取直线模式的结构化参数;然后利用 Delaunay三角网构建建筑群的邻近关系,生成邻近图;考虑直线模式的直线性、紧凑性等,通过模拟直线模式识别的人工过程进行邻近图的同质性修剪,识别出多连通直线模式。实验表明,该方法能够识别出明显直线模式,且具有完备性,允许模式相交,更符合人类空间认知特点。
2014, 39(3): 346-352.
doi: 10.13203/j.whugis20120702
摘要:
目的 针对四面体网格生长算法数据量大和效率低的问题,引入分离面的概念,建立了分离面定理、线段与平面不相交判定定理、三角面与平面不相交判定定理,把线段与三角面的不相交检测问题转化为较为容易计算的分离面与三角面的不相交检测问题。在此基础上,给出了一个完整的基于多面体内外边界面的三维约束 Delau-nay四面体网格直接生长算法。实验表明,算法运行稳定,剖分结果正确,较少用户干预,具有很高的自动化水平。
目的 针对四面体网格生长算法数据量大和效率低的问题,引入分离面的概念,建立了分离面定理、线段与平面不相交判定定理、三角面与平面不相交判定定理,把线段与三角面的不相交检测问题转化为较为容易计算的分离面与三角面的不相交检测问题。在此基础上,给出了一个完整的基于多面体内外边界面的三维约束 Delau-nay四面体网格直接生长算法。实验表明,算法运行稳定,剖分结果正确,较少用户干预,具有很高的自动化水平。
2014, 39(3): 353-357.
doi: 10.13203/j.whugis20120035
摘要:
目的 针对调整图边线与容差内的参考图边线不一致的问题,提出了一种保持参考图位置不变的图形边线捕捉调整方法。该方法依据参考边的结点位置,在调整边上插入附加结点,并将调整边上的原有结点和附加结点捕捉到容差内的参考边,最后通过结点次序调整消除结点捕捉引起的线自相交错误。实验表明,该方法消除了调整图边线与参考图边线之间容差内的不一致,并且改正后的调整图边线无自相交问题。
目的 针对调整图边线与容差内的参考图边线不一致的问题,提出了一种保持参考图位置不变的图形边线捕捉调整方法。该方法依据参考边的结点位置,在调整边上插入附加结点,并将调整边上的原有结点和附加结点捕捉到容差内的参考边,最后通过结点次序调整消除结点捕捉引起的线自相交错误。实验表明,该方法消除了调整图边线与参考图边线之间容差内的不一致,并且改正后的调整图边线无自相交问题。
2014, 39(3): 358-361.
doi: 10.13203/j.whugis20120627
摘要:
目的 提出一种以SLR作为统一全球地壳垂直运动参考基准的方法。利用SLR、GNSS和 VLBI国际分析中心提交给ITRF2008和ITRF2005的坐标速度场数据,选出精度较高的并置站,并经坐标转换计算出各自站心坐标系下的垂向速度场。基于系统差模型解算出 SLR与 GNSS、VLBI的垂向速度场之间的系统差,并利用此系统差将 GNSS、VLBI的垂向速度场改正到以 SLR为垂直运动参考基准上来。经一致性检验发现,改正后相关系数和斜率都趋近于1,这表明以SLR作为统一地壳垂直运动参考基准是可行的。
目的 提出一种以SLR作为统一全球地壳垂直运动参考基准的方法。利用SLR、GNSS和 VLBI国际分析中心提交给ITRF2008和ITRF2005的坐标速度场数据,选出精度较高的并置站,并经坐标转换计算出各自站心坐标系下的垂向速度场。基于系统差模型解算出 SLR与 GNSS、VLBI的垂向速度场之间的系统差,并利用此系统差将 GNSS、VLBI的垂向速度场改正到以 SLR为垂直运动参考基准上来。经一致性检验发现,改正后相关系数和斜率都趋近于1,这表明以SLR作为统一地壳垂直运动参考基准是可行的。
2014, 39(3): 362-366.
doi: 10.13203/j.whugis20120046
摘要:
目的 讨论了常用的欧拉矢量模型和函数拟合模型的优缺点,提出了基于欧拉矢量的BP神经网络模型。该模型运用欧拉矢量的地学性质,结合 BP神经网络在处理需要同时考虑许多因素和条件的、不确定和模糊的信息时的优势,可以较好地区分块体整体的刚性旋转及内部的弹性形变。经实例验证,取得较好的精度。
目的 讨论了常用的欧拉矢量模型和函数拟合模型的优缺点,提出了基于欧拉矢量的BP神经网络模型。该模型运用欧拉矢量的地学性质,结合 BP神经网络在处理需要同时考虑许多因素和条件的、不确定和模糊的信息时的优势,可以较好地区分块体整体的刚性旋转及内部的弹性形变。经实例验证,取得较好的精度。
2014, 39(3): 367-372.
doi: 10.13203/j.whugis20120019
摘要:
目的 针对三峡库区近600km水系范围内的滑坡监测问题,利用2008～2011年多期 GPS观测资料,对基准点进行稳定性分析。结果表明,三峡水库高水位蓄水的3a里,库区存在不稳定的基准点,其水平位移在4cm 以上,最大点位变化达79.4cm。将不稳定基准点的位移方向与现场地理环境进行核查,具有一致性。
目的 针对三峡库区近600km水系范围内的滑坡监测问题,利用2008～2011年多期 GPS观测资料,对基准点进行稳定性分析。结果表明,三峡水库高水位蓄水的3a里,库区存在不稳定的基准点,其水平位移在4cm 以上,最大点位变化达79.4cm。将不稳定基准点的位移方向与现场地理环境进行核查,具有一致性。
2014, 39(3): 373-378.
doi: 10.13203/j.whugis20120075
摘要:
目的 针对现有的基于图像处理的棒材计数方法不准确且不能适应不同直径和不同切断工艺的问题,提出一种利用迭代霍夫圆变换和多阈值连通区域面积法统计实现成捆棒材的可靠计数。该方法先提取成捆棒材在图像中的位置即感兴趣区域(ROI)并规格化,再对规格化后的 ROI进行迭代霍夫圆变换提取棒材进行计数,最后进行多阈值连通区域面积法统计遗漏棒材,并与迭代霍夫圆变换计数结果求和得到最终计数结果。实验表明,该方法计数准确率高,能适应不同棒材直径和不同的切断工艺。
目的 针对现有的基于图像处理的棒材计数方法不准确且不能适应不同直径和不同切断工艺的问题,提出一种利用迭代霍夫圆变换和多阈值连通区域面积法统计实现成捆棒材的可靠计数。该方法先提取成捆棒材在图像中的位置即感兴趣区域(ROI)并规格化,再对规格化后的 ROI进行迭代霍夫圆变换提取棒材进行计数,最后进行多阈值连通区域面积法统计遗漏棒材,并与迭代霍夫圆变换计数结果求和得到最终计数结果。实验表明,该方法计数准确率高,能适应不同棒材直径和不同的切断工艺。
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