2016年 第41卷 第4期
2016, 41(4): 427-433.
doi: 10.13203/j.whugis20150658
摘要:
建成区的建筑物等地物通常高于周围地表,因此高度梯度在其边缘发生突变。从立体像对生成两幅核线影像及其对应的视差图,然后利用该规律由视差图生成立体像对视差指数(stereo pair disparity index,SPDI)图。对SPDI图的高值像素进行空间聚类,得到该视差图对应的核线影像中的建成区结果,并且该结果可投影定位于立体像对的原始影像。此外,对于立体像对的两幅影像中分别检测的不一致结果,由于视差图包含了同名点间的对应关系,因此利用视差图有利于对齐不一致结果。然后,对取交集可获得高可信度的、一致的建成区结果。最后,采用两组立体像对进行试验验证,结果表明该方法可从立体像对检测出高精度的建成区。
建成区的建筑物等地物通常高于周围地表,因此高度梯度在其边缘发生突变。从立体像对生成两幅核线影像及其对应的视差图,然后利用该规律由视差图生成立体像对视差指数(stereo pair disparity index,SPDI)图。对SPDI图的高值像素进行空间聚类,得到该视差图对应的核线影像中的建成区结果,并且该结果可投影定位于立体像对的原始影像。此外,对于立体像对的两幅影像中分别检测的不一致结果,由于视差图包含了同名点间的对应关系,因此利用视差图有利于对齐不一致结果。然后,对取交集可获得高可信度的、一致的建成区结果。最后,采用两组立体像对进行试验验证,结果表明该方法可从立体像对检测出高精度的建成区。
2016, 41(4): 434-442.
doi: 10.13203/j.whugis20150293
摘要:
火星探测是国家深空探测重大专项的重要组成部分,无线电导航受通讯延时与天体遮挡等问题的影响,在导航精度和实时性方面存在问题。光学自主导航作为对地面无线电导航的重要辅助,是火星探测任务顺利完成的重要技术支撑。针对火星探测任务,设计了火星探测巡航段与捕获段的导航方案,并对两个阶段中光学自主导航的关键技术进行了总结与研究,为进一步利用深空天体摄影测量的理论与方法深入开展火星探测光学自主导航关键技术的研究提供参考。
火星探测是国家深空探测重大专项的重要组成部分,无线电导航受通讯延时与天体遮挡等问题的影响,在导航精度和实时性方面存在问题。光学自主导航作为对地面无线电导航的重要辅助,是火星探测任务顺利完成的重要技术支撑。针对火星探测任务,设计了火星探测巡航段与捕获段的导航方案,并对两个阶段中光学自主导航的关键技术进行了总结与研究,为进一步利用深空天体摄影测量的理论与方法深入开展火星探测光学自主导航关键技术的研究提供参考。
2016, 41(4): 443-449.
doi: 10.13203/j.whugis20140104
摘要:
针对三维数据管理中八叉树索引冗余多、R-树索引插入删除过程复杂的问题,依托GeoSOT地球立体剖分格网,提出了一种新的八叉树与R-树有机结合的Subdivision R-树索引模型(Subdivision R-tree)。首先,以GeoSOT地球立体剖分格网八叉树索引为基础构建了Subdivision R-树索引模型结构;随后,设计了Subdivision R-树索引模型基本的插入、删除、查询、分析算法;最后,开展了Subdivision R-树索引与原有数据索引性能对比试验,并对Subdivision R-树的阈值选取进行了相应分析。实验结果证明,Subdivision R-树的性能尤其是数据更新(插入、删除)等性能强于QR-树,随着数据分布的改变,性能提升更为明显,在数据分布较为集中的情况下,性能提升可达到20%。
针对三维数据管理中八叉树索引冗余多、R-树索引插入删除过程复杂的问题,依托GeoSOT地球立体剖分格网,提出了一种新的八叉树与R-树有机结合的Subdivision R-树索引模型(Subdivision R-tree)。首先,以GeoSOT地球立体剖分格网八叉树索引为基础构建了Subdivision R-树索引模型结构;随后,设计了Subdivision R-树索引模型基本的插入、删除、查询、分析算法;最后,开展了Subdivision R-树索引与原有数据索引性能对比试验,并对Subdivision R-树的阈值选取进行了相应分析。实验结果证明,Subdivision R-树的性能尤其是数据更新(插入、删除)等性能强于QR-树,随着数据分布的改变,性能提升更为明显,在数据分布较为集中的情况下,性能提升可达到20%。
2016, 41(4): 450-454,540.
doi: 10.13203/j.whugis20140343
摘要:
地图自动综合中,基于Beams模型的全局最优化移位算法通过借鉴材料力学中杆件结构的移位和变形,模拟地图上空间目标(群)在移位操作中的传递性和衰减性,从而较好地保持地图目标(群)的形状、空间关系和分布模式。然而,目前对该算法实现细节的介绍仍然较少,也没有可操作的参数(弹性模量、横截面积和惯性力矩)设置方法。针对此种情况,对算法进行了实现与改进。首先,介绍了算法的基本数学模型与有限元求解方法;然后,从算法实现的角度,详细研究了Beams模型刚度矩阵和外力向量的计算和聚合等关键问题;最后,在降低参数复杂性的前提下,提出了一种自适应参数设置方法来改进算法。为了验证算法的可行性和适用性,在Delaunay三角网的支持下,分别对道路网和建筑物群进行移位,结果表明改进后的算法可较好地应用于地图上线状目标(群)和离散面状目标群的移位。
地图自动综合中,基于Beams模型的全局最优化移位算法通过借鉴材料力学中杆件结构的移位和变形,模拟地图上空间目标(群)在移位操作中的传递性和衰减性,从而较好地保持地图目标(群)的形状、空间关系和分布模式。然而,目前对该算法实现细节的介绍仍然较少,也没有可操作的参数(弹性模量、横截面积和惯性力矩)设置方法。针对此种情况,对算法进行了实现与改进。首先,介绍了算法的基本数学模型与有限元求解方法;然后,从算法实现的角度,详细研究了Beams模型刚度矩阵和外力向量的计算和聚合等关键问题;最后,在降低参数复杂性的前提下,提出了一种自适应参数设置方法来改进算法。为了验证算法的可行性和适用性,在Delaunay三角网的支持下,分别对道路网和建筑物群进行移位,结果表明改进后的算法可较好地应用于地图上线状目标(群)和离散面状目标群的移位。
2016, 41(4): 455-461,486.
doi: 10.13203/j.whugis20140356
摘要:
基于国产资源一号02C星高分辨率(high resolution,HR)影像,提取了基于变差函数、灰度共生矩阵和梯度的多纹理特征,结合光谱信息构建了基于支持向量机(support vector machine,SVM)的多源信息复合模型的图像分类方法,并与传统最大似然法和决策树法的分类结果进行了比较。研究表明,变差函数纹理和梯度纹理参与的多源复合数据有效提高了图像的分类精度,总分类精度由85.14%提高到87.43%,Kappa系数由0.82提高到0.85;绝对值变差函数为纹理最佳窗口分析提供了理论依据,基于累积步长提取的纹理特征能显著提升图像分类的精度,分类准确率提高了13.94%,Kappa系数增加了0.17;基于多源复合数据的SVM高空间分辨率遥感图像分类方法能有效解决传统图像分类结果破碎的问题,比最大似然方法和决策树法的分类精度显著提高,总精度达到89.14%,Kappa系数为0.87,分别提高了6.85%和10.84%。实验表明,ZY-102C星HR数据在冬小麦信息提取中具有一定的稳定性和优势。
基于国产资源一号02C星高分辨率(high resolution,HR)影像,提取了基于变差函数、灰度共生矩阵和梯度的多纹理特征,结合光谱信息构建了基于支持向量机(support vector machine,SVM)的多源信息复合模型的图像分类方法,并与传统最大似然法和决策树法的分类结果进行了比较。研究表明,变差函数纹理和梯度纹理参与的多源复合数据有效提高了图像的分类精度,总分类精度由85.14%提高到87.43%,Kappa系数由0.82提高到0.85;绝对值变差函数为纹理最佳窗口分析提供了理论依据,基于累积步长提取的纹理特征能显著提升图像分类的精度,分类准确率提高了13.94%,Kappa系数增加了0.17;基于多源复合数据的SVM高空间分辨率遥感图像分类方法能有效解决传统图像分类结果破碎的问题,比最大似然方法和决策树法的分类精度显著提高,总精度达到89.14%,Kappa系数为0.87,分别提高了6.85%和10.84%。实验表明,ZY-102C星HR数据在冬小麦信息提取中具有一定的稳定性和优势。
2016, 41(4): 462-467.
doi: 10.13203/j.whugis20140250
摘要:
随着区域城市化与城市区域化的发展,城市群成为中国城市化进程中最引人注目的地区,研究城市群联动空间增长动态也成为了当前研究热点。在城市扩张的研究中,传统以元胞自动机(cellular automaton,CA)为代表的城市扩张模拟方法主要针对单一的城市展开,缺乏对城市群空间交互作用和联动增长效应的建模,难以真实反映城市群的空间扩张过程。通过引入城市流模型来量化城市之间的空间交互作用,并将其作为转换规则嵌入CA模型,构建了一种顾及空间交互作用的城市群联合空间增长扩张过程分析模型,并以武汉都市区为例,模拟了武汉都市区(1个主城区+6个远郊区)的城市扩张过程。与传统的Logistic回归CA模型对比,结果表明,模型模拟精度更高,可以在一定程度上反映城市发展,尤其是城市群联动增长扩张的特征和规律。
随着区域城市化与城市区域化的发展,城市群成为中国城市化进程中最引人注目的地区,研究城市群联动空间增长动态也成为了当前研究热点。在城市扩张的研究中,传统以元胞自动机(cellular automaton,CA)为代表的城市扩张模拟方法主要针对单一的城市展开,缺乏对城市群空间交互作用和联动增长效应的建模,难以真实反映城市群的空间扩张过程。通过引入城市流模型来量化城市之间的空间交互作用,并将其作为转换规则嵌入CA模型,构建了一种顾及空间交互作用的城市群联合空间增长扩张过程分析模型,并以武汉都市区为例,模拟了武汉都市区(1个主城区+6个远郊区)的城市扩张过程。与传统的Logistic回归CA模型对比,结果表明,模型模拟精度更高,可以在一定程度上反映城市发展,尤其是城市群联动增长扩张的特征和规律。
2016, 41(4): 468-474.
doi: 10.13203/j.whugis20140581
摘要:
人体行为识别在视频监控、医疗诊断等领域都有重要的意义。目前人体识别的主要方法是将人为设计的二维特征扩展到三维空间,或利用运动轨迹,提取出时空特征。基于深度学习的思想,直接在三维空间中构建多层神经网络,从大量的视频数据中学习不同行为的时空特征。首先,采用独立子空间分析(independent subspace analysis,ISA)方法,构造两层卷积叠加神经网络,从训练视频中学习网络权重。然后,对特征使用K-means聚类,转化为视觉单词,根据视觉单词频率直方图计算支持向量机模型(support vector machine,SVM)判决超平面,最后对待分析视频进行动作分类。使用该方法对Hollywood2数据库的12种行为进行实验,结果表明,ISA学习到的特征权重与Gabor滤波器类似,对图像频率和方向具有明显的选择性,对相位变化具有鲁棒性,能够显著提高认为识别的正确率,符合人眼的视觉特征。
人体行为识别在视频监控、医疗诊断等领域都有重要的意义。目前人体识别的主要方法是将人为设计的二维特征扩展到三维空间,或利用运动轨迹,提取出时空特征。基于深度学习的思想,直接在三维空间中构建多层神经网络,从大量的视频数据中学习不同行为的时空特征。首先,采用独立子空间分析(independent subspace analysis,ISA)方法,构造两层卷积叠加神经网络,从训练视频中学习网络权重。然后,对特征使用K-means聚类,转化为视觉单词,根据视觉单词频率直方图计算支持向量机模型(support vector machine,SVM)判决超平面,最后对待分析视频进行动作分类。使用该方法对Hollywood2数据库的12种行为进行实验,结果表明,ISA学习到的特征权重与Gabor滤波器类似,对图像频率和方向具有明显的选择性,对相位变化具有鲁棒性,能够显著提高认为识别的正确率,符合人眼的视觉特征。
2016, 41(4): 475-481.
doi: 10.13203/j.whugis20140224
摘要:
提出一种基于加权联合协方差矩阵拟合的干涉相位估计方法。该方法充分利用包含在联合协方差矩阵中的相干信息,并采用加权联合协方差矩阵拟合代替特征分解进行干涉相位估计,避免了相位估计过程中信号子空间扩散的影响。通过给出干涉相位闭式解的形式,解决了角度搜索导致的大运算量问题。仿真数据和实测数据的处理结果证明了该方法的有效性和稳健性。
提出一种基于加权联合协方差矩阵拟合的干涉相位估计方法。该方法充分利用包含在联合协方差矩阵中的相干信息,并采用加权联合协方差矩阵拟合代替特征分解进行干涉相位估计,避免了相位估计过程中信号子空间扩散的影响。通过给出干涉相位闭式解的形式,解决了角度搜索导致的大运算量问题。仿真数据和实测数据的处理结果证明了该方法的有效性和稳健性。
2016, 41(4): 482-486.
doi: 10.13203/j.whugis20150712
摘要:
提出带有确定度的关联度的图像模糊分类新方法。该方法在求得每幅图像相对各个图像类别的关联度基础上,求得一幅图像相对各个类别的确定度,将一幅图像的确定度作为相应图像关联度的权,以带权的关联度为最大准则,确定待识别图像类别的属性。识别图像类别的第二个准则是,以带有确定度的关联度为特征,采用与聚类中心距离最小准则,确定待识别图像的类别。通过由三种不同类别图像组成的多种组合的试验,试验中满足两个准则之一的实验结果表明,该方法的结果具有一定的优势。
提出带有确定度的关联度的图像模糊分类新方法。该方法在求得每幅图像相对各个图像类别的关联度基础上,求得一幅图像相对各个类别的确定度,将一幅图像的确定度作为相应图像关联度的权,以带权的关联度为最大准则,确定待识别图像类别的属性。识别图像类别的第二个准则是,以带有确定度的关联度为特征,采用与聚类中心距离最小准则,确定待识别图像的类别。通过由三种不同类别图像组成的多种组合的试验,试验中满足两个准则之一的实验结果表明,该方法的结果具有一定的优势。
2016, 41(4): 487-491.
doi: 10.13203/j.whugis20140225
摘要:
针对具有预测功能的矢量数据压缩方法效率低下的问题,提出一种基于扇形筛选法的矢量数据压缩方法。在预测区域内利用扇形筛选法,能显著减少待选点,从而提高压缩效率。实验结果证明,该方法的效率与改进前方法相比提升了30%~40%。此外,与传统的Douglas-Peucker算法相比,该方法在相同阈值下可以得到更大的压缩比,且在较小阈值下具有更高的计算效率。
针对具有预测功能的矢量数据压缩方法效率低下的问题,提出一种基于扇形筛选法的矢量数据压缩方法。在预测区域内利用扇形筛选法,能显著减少待选点,从而提高压缩效率。实验结果证明,该方法的效率与改进前方法相比提升了30%~40%。此外,与传统的Douglas-Peucker算法相比,该方法在相同阈值下可以得到更大的压缩比,且在较小阈值下具有更高的计算效率。
2016, 41(4): 492-497.
doi: 10.13203/j.whugis20140110
摘要:
为了识别公共区域等特定场所下的人体行为,提出了一种基于深度学习的人体行为识别方法。首先,预处理训练样本集和测试样本集中的所有图像,通过高斯混合模型提取出目标运动前景。其次,对训练样本集中各种目标行为建立样本库,定义不同类别的识别行为作为先验知识,用于训练深度学习网络。最后,结合深度学习所得到的网络模型,分类识别测试样本集中的各种行为,并将识别的结果和当前流行方法进行了比较。实验结果表明,该人体行为识别方法优于其它方法,平均识别率相比其他方法有较大的提高。
为了识别公共区域等特定场所下的人体行为,提出了一种基于深度学习的人体行为识别方法。首先,预处理训练样本集和测试样本集中的所有图像,通过高斯混合模型提取出目标运动前景。其次,对训练样本集中各种目标行为建立样本库,定义不同类别的识别行为作为先验知识,用于训练深度学习网络。最后,结合深度学习所得到的网络模型,分类识别测试样本集中的各种行为,并将识别的结果和当前流行方法进行了比较。实验结果表明,该人体行为识别方法优于其它方法,平均识别率相比其他方法有较大的提高。
2016, 41(4): 498-502.
doi: 10.13203/j.whugis20140131
摘要:
克里金插值是空间数据插值的常用方法,其关键在于变异函数的正确拟合。目前一些空间统计分析工具及开发包对变异函数的拟合主要以一定的人工经验为先导,通过直观的方法来确定变异函数的一些参数并反复调整,这种人工干预的操作步骤不仅妨碍了克里金插值的自动化,参数设置和模型选择也没有科学理论依据,因此预测的结果往往不精确。针对这一问题,围绕着自动化目标,基于R语言中的变异函数的自动拟合函数实现了自动克里金插值,并对自动拟合模型进行了自动交叉验证。实验结果表明该空间数据插值自动化方法可行。
克里金插值是空间数据插值的常用方法,其关键在于变异函数的正确拟合。目前一些空间统计分析工具及开发包对变异函数的拟合主要以一定的人工经验为先导,通过直观的方法来确定变异函数的一些参数并反复调整,这种人工干预的操作步骤不仅妨碍了克里金插值的自动化,参数设置和模型选择也没有科学理论依据,因此预测的结果往往不精确。针对这一问题,围绕着自动化目标,基于R语言中的变异函数的自动拟合函数实现了自动克里金插值,并对自动拟合模型进行了自动交叉验证。实验结果表明该空间数据插值自动化方法可行。
2016, 41(4): 503-510.
doi: 10.13203/j.whugis20140639
摘要:
重力场是反映地球介质密度变化和在各种环境(固体地球潮汐、内部热流、固体和液体之间质量的交换、表面负荷和地震构造运动等)下动力学特征的最基本和最直接的物理量。GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星作为探测全球重力场的工具已经为科研工作者提供了超过10 a的全球时变重力场数据。由于GRACE数据存在固有误差,GRACE数据产品需要进行后处理对局部重力场进行研究。回顾整理了GRACE数据后处理中的处理方法,包括高斯滤波法及非各向同性滤波法,位系数去相关法,主成分分析法,小波分解法,Slepian方法,以及顾及先验信息的改进算法等,并对GRACE后处理算法的后续改进和发展进行了展望。
重力场是反映地球介质密度变化和在各种环境(固体地球潮汐、内部热流、固体和液体之间质量的交换、表面负荷和地震构造运动等)下动力学特征的最基本和最直接的物理量。GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星作为探测全球重力场的工具已经为科研工作者提供了超过10 a的全球时变重力场数据。由于GRACE数据存在固有误差,GRACE数据产品需要进行后处理对局部重力场进行研究。回顾整理了GRACE数据后处理中的处理方法,包括高斯滤波法及非各向同性滤波法,位系数去相关法,主成分分析法,小波分解法,Slepian方法,以及顾及先验信息的改进算法等,并对GRACE后处理算法的后续改进和发展进行了展望。
2016, 41(4): 511-515.
doi: 10.13203/j.whugis20160242
摘要:
目前的航空标量重力测量系统主要是在当地坐标系下求解重力垂向分量,该方法涉及厄特弗斯改正,却没有考虑垂线偏差的影响。改进方法在准惯性坐标系下求解重力观测量,给出了一个计算重力值的改进公式,避免了经典方法中的近似处理,从理论上完善了航空重力测量数据处理方法。实例验证了改进方法的正确性,并显示经典方法中的近似处理在实验区域内产生了亚mGal级的误差,这个误差在利用1/60 s以下的截断频率进行低通滤波后基本可以忽略。除了理论上对经典方法的改进,改进方法还提供了确定扰动重力水平分量的公式,经过细致的数据处理后其精度可达mGal级。
目前的航空标量重力测量系统主要是在当地坐标系下求解重力垂向分量,该方法涉及厄特弗斯改正,却没有考虑垂线偏差的影响。改进方法在准惯性坐标系下求解重力观测量,给出了一个计算重力值的改进公式,避免了经典方法中的近似处理,从理论上完善了航空重力测量数据处理方法。实例验证了改进方法的正确性,并显示经典方法中的近似处理在实验区域内产生了亚mGal级的误差,这个误差在利用1/60 s以下的截断频率进行低通滤波后基本可以忽略。除了理论上对经典方法的改进,改进方法还提供了确定扰动重力水平分量的公式,经过细致的数据处理后其精度可达mGal级。
2016, 41(4): 516-522.
doi: 10.13203/j.whugis20140714
摘要:
利用中国沿海GNSS(Global Navigation Satellite System)业务化观测系统2009~2013年的GPS连续观测数据,在统一基准下分析了中国沿海22个长期验潮站的地壳垂直形变。分析结果表明,各验潮站高程时间序列的周期变化与潮汐变化具有较高的关联性;22个验潮站的地壳垂直形变趋势既具有小区域一致性,又存在显著的海区差异;研究验潮站地壳垂直形变,可以有效消除验潮站地壳形变对区域海平面变化的影响,实现海平面变化量的准确提取。
利用中国沿海GNSS(Global Navigation Satellite System)业务化观测系统2009~2013年的GPS连续观测数据,在统一基准下分析了中国沿海22个长期验潮站的地壳垂直形变。分析结果表明,各验潮站高程时间序列的周期变化与潮汐变化具有较高的关联性;22个验潮站的地壳垂直形变趋势既具有小区域一致性,又存在显著的海区差异;研究验潮站地壳垂直形变,可以有效消除验潮站地壳形变对区域海平面变化的影响,实现海平面变化量的准确提取。
2016, 41(4): 523-528.
doi: 10.13203/j.whugis20140094
摘要:
针对高动态全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)仿真系统中伪距计算精度与实时性的矛盾,提出了一种基于三阶Hermite插值的实时高精度伪距计算方法。首先通过插值算法获得卫星轨道并调整误差项计算顺序来优化伪距计算方法,然后在已知两个节点处的伪距及其导数后,采用三阶Hermite插值算法计算伪距变化模型参数,其中伪距导数通过二阶Lagrange插值多项式的求导公式求得。高动态仿真结果表明,在时间间隔取1 s时,最大伪距误差为0.638 mm,标准差为0.172 mm。
针对高动态全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)仿真系统中伪距计算精度与实时性的矛盾,提出了一种基于三阶Hermite插值的实时高精度伪距计算方法。首先通过插值算法获得卫星轨道并调整误差项计算顺序来优化伪距计算方法,然后在已知两个节点处的伪距及其导数后,采用三阶Hermite插值算法计算伪距变化模型参数,其中伪距导数通过二阶Lagrange插值多项式的求导公式求得。高动态仿真结果表明,在时间间隔取1 s时,最大伪距误差为0.638 mm,标准差为0.172 mm。
2016, 41(4): 529-534.
doi: 10.13203/j.whugis20140360
摘要:
有效的欺骗干扰检测,是卫星导航接收机实施欺骗干扰抑制,防止产生错误定位、测速和定时信息的前提。提出了一种基于旋转天线载波相位双差的卫星导航接收机欺骗干扰检测技术,在对接收机天线匀速旋转时输出载波相位测量值进行平动消除和非相关差分处理后,利用广义似然比检验实现了对单一发射天线输出欺骗干扰信号的检测。进一步分析了旋转半径、转速和数据长度对检测性能的影响,指出增加数据长度是提升检测性能的必然选择,并定义了比较全局检测性能和限制检测性能下降的检测盲区。最后,通过蒙特卡洛方法进行了仿真验证,结果验证了所提检测方法和检测性能分析的正确性。
有效的欺骗干扰检测,是卫星导航接收机实施欺骗干扰抑制,防止产生错误定位、测速和定时信息的前提。提出了一种基于旋转天线载波相位双差的卫星导航接收机欺骗干扰检测技术,在对接收机天线匀速旋转时输出载波相位测量值进行平动消除和非相关差分处理后,利用广义似然比检验实现了对单一发射天线输出欺骗干扰信号的检测。进一步分析了旋转半径、转速和数据长度对检测性能的影响,指出增加数据长度是提升检测性能的必然选择,并定义了比较全局检测性能和限制检测性能下降的检测盲区。最后,通过蒙特卡洛方法进行了仿真验证,结果验证了所提检测方法和检测性能分析的正确性。
2016, 41(4): 535-540.
doi: 10.13203/j.whugis20140552
摘要:
利用GAMIT/GLOBK软件处理安徽连续运行参考站(Continuously Operating Reference Stations,CORS)2011-11~2013-09近2 a的数据,获取了参考站的三维速度场,并分析了安徽省地壳水平运动和陆地垂直运动。结果表明,安徽CORS参考站在ITRF2008框架下的平均水平运动速率为34.44 mm/a,方向为E18.01°S;相对于欧亚板块的平均水平运动速率为6.13 mm/a,方向为E7.31°S;在安徽CORS整体无净旋转基准下,淮北平原的参考站存在1~4 mm/a的水平相对运动。郯庐断裂带在嘉山至泗县一带表现为左旋运动,嘉山以南运动较弱。在垂直方向上,安徽CORS参考站大致以淮河为界表现出南升北降的态势。淮河以南平均隆升速率为2.72 mm/a,淮河以北平均沉降速率为2.98 mm/a。该地区的地面沉降可能与过量抽取地下水和矿产开发等人为因素有关。
利用GAMIT/GLOBK软件处理安徽连续运行参考站(Continuously Operating Reference Stations,CORS)2011-11~2013-09近2 a的数据,获取了参考站的三维速度场,并分析了安徽省地壳水平运动和陆地垂直运动。结果表明,安徽CORS参考站在ITRF2008框架下的平均水平运动速率为34.44 mm/a,方向为E18.01°S;相对于欧亚板块的平均水平运动速率为6.13 mm/a,方向为E7.31°S;在安徽CORS整体无净旋转基准下,淮北平原的参考站存在1~4 mm/a的水平相对运动。郯庐断裂带在嘉山至泗县一带表现为左旋运动,嘉山以南运动较弱。在垂直方向上,安徽CORS参考站大致以淮河为界表现出南升北降的态势。淮河以南平均隆升速率为2.72 mm/a,淮河以北平均沉降速率为2.98 mm/a。该地区的地面沉降可能与过量抽取地下水和矿产开发等人为因素有关。
2016, 41(4): 541-546.
doi: 10.13203/j.whugis20130120
摘要:
为了有效控制高速铁路全球定位系统(GPS)控制网投影变形,利用椭球变换、椭球面向球面投影以及球面圆柱投影基本理论,探讨了斜轴墨卡托投影的处理方法。通过算例分析表明,斜轴墨卡托投影与高斯投影相比,可有效控制长度变形,避免高斯投影分带过多的问题,因此该投影在高铁以及其它线路工程控制网中具有一定的优越性。
为了有效控制高速铁路全球定位系统(GPS)控制网投影变形,利用椭球变换、椭球面向球面投影以及球面圆柱投影基本理论,探讨了斜轴墨卡托投影的处理方法。通过算例分析表明,斜轴墨卡托投影与高斯投影相比,可有效控制长度变形,避免高斯投影分带过多的问题,因此该投影在高铁以及其它线路工程控制网中具有一定的优越性。
2016, 41(4): 547-553.
doi: 10.13203/j.whugis20140171
摘要:
大旋转角坐标变换模型的迭代解法依赖于初值的确定。用四元数构造旋转矩阵,建立了三维坐标变换的牛顿迭代公式,并提出了一种初值构造算法。利用实测数据和模拟数据对该算法进行了验证,并与其他算法进行比较。结果表明,该初值构造算法使得基于四元数的大旋转角坐标变换模型更加稳健。
大旋转角坐标变换模型的迭代解法依赖于初值的确定。用四元数构造旋转矩阵,建立了三维坐标变换的牛顿迭代公式,并提出了一种初值构造算法。利用实测数据和模拟数据对该算法进行了验证,并与其他算法进行比较。结果表明,该初值构造算法使得基于四元数的大旋转角坐标变换模型更加稳健。
2016, 41(4): 554-558.
doi: 10.13203/j.whugis20160249
摘要:
在工程测量中,全球定位系统GPS高程测量以其效率高、灵活性强等优势在困难环境下发挥了重要作用。实际应用中需要把GPS大地高转换为正常高,其关键在于精确求解高程异常。提出了一种基于EGM2008(Earth Gravitational Model)模型和地形变化的影响,并结合二次曲面函数来进行GPS高程拟合的方法。通过某跨海大桥工程的实测数据验证了该方法的GPS高程拟合精度,结果表明,该方法的内符合精度达到0.16 cm,外符合精度达到0.96 cm,能够提高GPS高程拟合的精度。
在工程测量中,全球定位系统GPS高程测量以其效率高、灵活性强等优势在困难环境下发挥了重要作用。实际应用中需要把GPS大地高转换为正常高,其关键在于精确求解高程异常。提出了一种基于EGM2008(Earth Gravitational Model)模型和地形变化的影响,并结合二次曲面函数来进行GPS高程拟合的方法。通过某跨海大桥工程的实测数据验证了该方法的GPS高程拟合精度,结果表明,该方法的内符合精度达到0.16 cm,外符合精度达到0.96 cm,能够提高GPS高程拟合的精度。
2016, 41(4): 559-564.
doi: 10.13203/j.whugis20140121
摘要:
根据海冰船测目视观测标准在MODIS影像上提取模拟的海冰边界,并利用相应的MODIS海冰密集度验证AMSR-E海冰密集度产品在海冰边界的精度。研究结果表明,海冰边界像素上,AMSR-E海冰密集度的平均值与15%阈值存在显著差异,且AMSR-E与MODIS海冰密集度的相关性很弱(R2≤0.2),基于ASI的海冰反演算法在夏季低估边界海冰密集度。考虑整个冰区(包括多年冰、一年冰、新冰和开阔海域)的截线分析显示,AMSR-E与MODIS海冰密集度存在较好的线性关系(夏季R2=0.82,冬季R2=0.81),AMSR-E海冰密集度在20%~30%区间的误差最大。
根据海冰船测目视观测标准在MODIS影像上提取模拟的海冰边界,并利用相应的MODIS海冰密集度验证AMSR-E海冰密集度产品在海冰边界的精度。研究结果表明,海冰边界像素上,AMSR-E海冰密集度的平均值与15%阈值存在显著差异,且AMSR-E与MODIS海冰密集度的相关性很弱(R2≤0.2),基于ASI的海冰反演算法在夏季低估边界海冰密集度。考虑整个冰区(包括多年冰、一年冰、新冰和开阔海域)的截线分析显示,AMSR-E与MODIS海冰密集度存在较好的线性关系(夏季R2=0.82,冬季R2=0.81),AMSR-E海冰密集度在20%~30%区间的误差最大。
2016, 41(4): 565-568.
doi: 10.13203/j.whugis20130706
摘要:
针对低空遥感影像存在大姿态角度的特点,提出采用Levenberg-Marquardt(LM)方法实现影像空间后方交会模型的收敛解算。基于仿真数据对该方法进行了验证,并与基于单位四元数的无初值依赖算法比较。结果表明,LM方法具有与单位四元数法相当的可靠性;通过选择合适的阻尼因子,LM法迭代效率更高。
针对低空遥感影像存在大姿态角度的特点,提出采用Levenberg-Marquardt(LM)方法实现影像空间后方交会模型的收敛解算。基于仿真数据对该方法进行了验证,并与基于单位四元数的无初值依赖算法比较。结果表明,LM方法具有与单位四元数法相当的可靠性;通过选择合适的阻尼因子,LM法迭代效率更高。
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