2016年 第41卷 第5期
2016, 41(5): 569-577,703.
doi: 10.13203/j.whugis20160038
摘要:
地理国情监测是我国测绘工作在新时代的主要任务和发展方向。不透水层分布是城市和区域环境的生态考核指标之一,对城市和区域的发展规划和生态评估具有重要意义。但是,目前我国地理国情普查和监测工作中依然缺少对不透水层分布的调查和统计。基于遥感技术的不透水层提取具有实时、快速、精确的特点,本文首先针对不同遥感影像的数据特点和优势介绍了不透水层提取的经典理论,然后对现有的不透水层应用方向进行了总结,主要包括水文、城市热岛效应、土地利用及变化、城市生态环境监测以及城市规划,最后展望其在相关行业中的潜在应用,并建议将不透水层分布列为我国地理国情调查和监测的内容。
地理国情监测是我国测绘工作在新时代的主要任务和发展方向。不透水层分布是城市和区域环境的生态考核指标之一,对城市和区域的发展规划和生态评估具有重要意义。但是,目前我国地理国情普查和监测工作中依然缺少对不透水层分布的调查和统计。基于遥感技术的不透水层提取具有实时、快速、精确的特点,本文首先针对不同遥感影像的数据特点和优势介绍了不透水层提取的经典理论,然后对现有的不透水层应用方向进行了总结,主要包括水文、城市热岛效应、土地利用及变化、城市生态环境监测以及城市规划,最后展望其在相关行业中的潜在应用,并建议将不透水层分布列为我国地理国情调查和监测的内容。
2016, 41(5): 578-583.
doi: 10.13203/j.whugis20140323
摘要:
合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)具有全天时、全天候观测,穿透能力强等特点,在灾害监测与评估、资源勘探等方面得到广泛应用,但其固有的相干斑噪声严重限制了单一利用SAR影像进行快速的信息获取。本文提出了一种基于GIS与贝叶斯网络的高分辨率SAR影像道路损毁信息提取方法。在GIS数据的辅助下,利用水平集分割与改进的D1检测融合的方法在影像上提取疑似道路损毁区域;再综合多证据及疑似损毁区观测值构建贝叶斯网络模型,对疑似损毁区进一步判断提取出实际道路损毁区域。实验结果表明,该方法能够快速、准确地对道路损毁信息进行提取。
合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)具有全天时、全天候观测,穿透能力强等特点,在灾害监测与评估、资源勘探等方面得到广泛应用,但其固有的相干斑噪声严重限制了单一利用SAR影像进行快速的信息获取。本文提出了一种基于GIS与贝叶斯网络的高分辨率SAR影像道路损毁信息提取方法。在GIS数据的辅助下,利用水平集分割与改进的D1检测融合的方法在影像上提取疑似道路损毁区域;再综合多证据及疑似损毁区观测值构建贝叶斯网络模型,对疑似损毁区进一步判断提取出实际道路损毁区域。实验结果表明,该方法能够快速、准确地对道路损毁信息进行提取。
2016, 41(5): 584-589,611.
doi: 10.13203/j.whugis20140126
摘要:
为了更好地满足智慧城市建设中对自动获取建筑物精确檐口高的需求,提出了一种基于极大值边缘信息量的高程初值提取方法,实现了二维线划图与边缘影像在檐口位置的初始套合,在此基础上通过广义点摄影测量迭代求解精确檐口高。实验结果表明,该方法可以全自动地恢复二维线划图中的建筑物檐口高,达到分米级精度,不仅提供了一种生产三维线划图的技术方法,而且对于建筑物三维建模、人工地物自动提取等技术的发展和进步也具有推动意义和参考价值。
为了更好地满足智慧城市建设中对自动获取建筑物精确檐口高的需求,提出了一种基于极大值边缘信息量的高程初值提取方法,实现了二维线划图与边缘影像在檐口位置的初始套合,在此基础上通过广义点摄影测量迭代求解精确檐口高。实验结果表明,该方法可以全自动地恢复二维线划图中的建筑物檐口高,达到分米级精度,不仅提供了一种生产三维线划图的技术方法,而且对于建筑物三维建模、人工地物自动提取等技术的发展和进步也具有推动意义和参考价值。
2016, 41(5): 590-597.
doi: 10.13203/j.whugis20140211
摘要:
坐标反变换即根据已知的物方坐标求其像方坐标的过程,是线阵推扫式影像几何处理的重要计算环节。对于时间延迟积分电荷耦合器件(time delay integration charge coupled devices, TDI CCD)推扫影像,由于行积分时间跳变,若直接基于共线方程模型进行坐标反变换计算,不仅迭代次数多,在某些情况下还会出现不收敛的情况;利用有理多项式模型等通用成像几何模型替代其共线方程模型时,又存在拟合精度不高难以满足实际要求的问题。对此,本文提出了一种基于虚拟扫描行的TDI CCD推扫影像坐标反变换方法,巧妙地解决了TDI CCD推扫影像坐标反变换的效率和精度问题,利用国产资源卫星进行实验验证了此方法的正确性和可行性。
坐标反变换即根据已知的物方坐标求其像方坐标的过程,是线阵推扫式影像几何处理的重要计算环节。对于时间延迟积分电荷耦合器件(time delay integration charge coupled devices, TDI CCD)推扫影像,由于行积分时间跳变,若直接基于共线方程模型进行坐标反变换计算,不仅迭代次数多,在某些情况下还会出现不收敛的情况;利用有理多项式模型等通用成像几何模型替代其共线方程模型时,又存在拟合精度不高难以满足实际要求的问题。对此,本文提出了一种基于虚拟扫描行的TDI CCD推扫影像坐标反变换方法,巧妙地解决了TDI CCD推扫影像坐标反变换的效率和精度问题,利用国产资源卫星进行实验验证了此方法的正确性和可行性。
2016, 41(5): 598-604.
doi: 10.13203/j.whugis20140185
摘要:
提出了一种自适应融合颜色特征和边缘特征的粒子滤波跟踪算法。首先,利用粒子滤波的天然框架,选择在红外条件下最能代表目标信息的颜色特征和边缘特征构造目标的多特征模型;然后,根据不同特征对目标与背景的可分性,对多特征模型中各特征分量的权值进行自适应调节;最后,借助动态空间模型,对粒子滤波跟踪算法进行改进,预测粒子的运动状态,从而克服环境突变对跟踪稳定性的影响。实验结果表明,本文算法能克服各种背景杂波及噪声的干扰,并能很好地解决目标在复杂背景下的尺度变化和突变运动带来的困难,保证了跟踪的鲁棒性和稳定性。
提出了一种自适应融合颜色特征和边缘特征的粒子滤波跟踪算法。首先,利用粒子滤波的天然框架,选择在红外条件下最能代表目标信息的颜色特征和边缘特征构造目标的多特征模型;然后,根据不同特征对目标与背景的可分性,对多特征模型中各特征分量的权值进行自适应调节;最后,借助动态空间模型,对粒子滤波跟踪算法进行改进,预测粒子的运动状态,从而克服环境突变对跟踪稳定性的影响。实验结果表明,本文算法能克服各种背景杂波及噪声的干扰,并能很好地解决目标在复杂背景下的尺度变化和突变运动带来的困难,保证了跟踪的鲁棒性和稳定性。
2016, 41(5): 605-611.
doi: 10.13203/j.whugis20160232
摘要:
对地心直角坐标系(Earth-centered Earth-fixed, ECEF)中航空光学影像几何定位模型的应用潜力及难点进行了分析,提出了四元数初始姿态与欧拉补偿偏置角相结合的严密定位模型,避开了单独使用四元数时姿态参数去相关性、高频变化姿态精化模型表达,以及姿态与其他观测值联合平差等方面存在的困难,克服了单独使用欧拉角姿态时可能存在的奇异、多解等不足,能够吸收已有成熟的定位定姿系统(position and orientation system, POS)辅助光束法平差方法,实现了ECEF下航摄光学影像的严密定位。利用航空框幅式影像和三线阵影像进行了实验,证明了模型和方法的可行性。本文模型不受影像地理覆盖范围的限制,能为ECEF中包含航空光学影像在内的多源遥感数据的联合处理提供参考。
对地心直角坐标系(Earth-centered Earth-fixed, ECEF)中航空光学影像几何定位模型的应用潜力及难点进行了分析,提出了四元数初始姿态与欧拉补偿偏置角相结合的严密定位模型,避开了单独使用四元数时姿态参数去相关性、高频变化姿态精化模型表达,以及姿态与其他观测值联合平差等方面存在的困难,克服了单独使用欧拉角姿态时可能存在的奇异、多解等不足,能够吸收已有成熟的定位定姿系统(position and orientation system, POS)辅助光束法平差方法,实现了ECEF下航摄光学影像的严密定位。利用航空框幅式影像和三线阵影像进行了实验,证明了模型和方法的可行性。本文模型不受影像地理覆盖范围的限制,能为ECEF中包含航空光学影像在内的多源遥感数据的联合处理提供参考。
2016, 41(5): 612-616.
doi: 10.13203/j.whugis20140010
摘要:
针对已有算法在可见光条件下不能完整提取树木或者需要大量人工干预的缺陷,提出了一种基于CIE L*a*b色彩空间的利用冠层与树干空间拓扑关系和关键特征比值的非监督树木分割算法。首先,将RGB转换到CIE L*a*b色彩空间;然后,选择该空间中的关键特征进行Otsu自适应阈值分割;最后,利用数学形态学对分割区域进行去噪,结合冠层与树干的空间拓扑关系和色彩特征比值关系剔除伪树木区域。实验结果表明,本文方法能成功分割出冠层和树干遮挡且自动化程度高,可为近景建筑物三维重建的遮挡区修补提供检测基础。
针对已有算法在可见光条件下不能完整提取树木或者需要大量人工干预的缺陷,提出了一种基于CIE L*a*b色彩空间的利用冠层与树干空间拓扑关系和关键特征比值的非监督树木分割算法。首先,将RGB转换到CIE L*a*b色彩空间;然后,选择该空间中的关键特征进行Otsu自适应阈值分割;最后,利用数学形态学对分割区域进行去噪,结合冠层与树干的空间拓扑关系和色彩特征比值关系剔除伪树木区域。实验结果表明,本文方法能成功分割出冠层和树干遮挡且自动化程度高,可为近景建筑物三维重建的遮挡区修补提供检测基础。
2016, 41(5): 617-623.
doi: 10.13203/j.whugis20140220
摘要:
以“天绘一号”(TH-1)卫星图像为研究对象,首先建立TH-1卫星影像的严格几何处理模型,然后实现基于轨道外推的无控制TH-1卫星影像海岛(礁)定位技术和基于轨道外推的稀少控制TH-1卫星影像海岛(礁)定位技术,最后通过实验分析了无控制或稀少控制条件下通过轨道外推技术提高TH-1海岛(礁)卫星图像几何定位精度的可行性。实验结果表明,基于轨道外推的无控制定位技术和基于轨道外推的稀少控制定位技术是海岛(礁)目标定位的最佳方式,可在不具备控制点的条件下或者稀少控制点的条件下,大幅度提高海洋关键目标的定位精度。
以“天绘一号”(TH-1)卫星图像为研究对象,首先建立TH-1卫星影像的严格几何处理模型,然后实现基于轨道外推的无控制TH-1卫星影像海岛(礁)定位技术和基于轨道外推的稀少控制TH-1卫星影像海岛(礁)定位技术,最后通过实验分析了无控制或稀少控制条件下通过轨道外推技术提高TH-1海岛(礁)卫星图像几何定位精度的可行性。实验结果表明,基于轨道外推的无控制定位技术和基于轨道外推的稀少控制定位技术是海岛(礁)目标定位的最佳方式,可在不具备控制点的条件下或者稀少控制点的条件下,大幅度提高海洋关键目标的定位精度。
2016, 41(5): 624-628,644.
doi: 10.13203/j.whugis20140209
摘要:
针对高光谱遥感影像线性特征提取方法在一定程度上会降低地物类别的可分性问题,在最小噪声分离变换基础上引入核方法,以小波核函数代替传统核函数,并将新型核最小噪声分离方法与支持向量机方法相结合,对高光谱影像数据进行分类。实验结果表明,基于小波核最小噪声分离变换的方法适合于高光谱遥感影像的非线性特征,将其应用于HYDICE系统与AVIRIS系统所获得的实验数据集,与对照算法相比,总体分类精度可提高3%~9%。
针对高光谱遥感影像线性特征提取方法在一定程度上会降低地物类别的可分性问题,在最小噪声分离变换基础上引入核方法,以小波核函数代替传统核函数,并将新型核最小噪声分离方法与支持向量机方法相结合,对高光谱影像数据进行分类。实验结果表明,基于小波核最小噪声分离变换的方法适合于高光谱遥感影像的非线性特征,将其应用于HYDICE系统与AVIRIS系统所获得的实验数据集,与对照算法相比,总体分类精度可提高3%~9%。
2016, 41(5): 629-634.
doi: 10.13203/j.whugis20140089
摘要:
非局部均值已应用到极化SAR图像滤波领域,但传统滤波方法的多视处理降低了图像分辨率,且计算量巨大,严重制约了滤波效能。本文针对单视全极化SAR的特点,提出了一种快速非局部均值滤波算法。首先,按照多视求权、单视重构的思路,结合KL(Kullback-Leible divergence)散度重构了新的非局部均值模型;然后,利用积分图设计了新模型的快速实现;最后,用Radarsat-2全极化SAR数据进行了验证。实验结果表明,新算法改善了滤波效果,同时大幅提高了运算效率。
非局部均值已应用到极化SAR图像滤波领域,但传统滤波方法的多视处理降低了图像分辨率,且计算量巨大,严重制约了滤波效能。本文针对单视全极化SAR的特点,提出了一种快速非局部均值滤波算法。首先,按照多视求权、单视重构的思路,结合KL(Kullback-Leible divergence)散度重构了新的非局部均值模型;然后,利用积分图设计了新模型的快速实现;最后,用Radarsat-2全极化SAR数据进行了验证。实验结果表明,新算法改善了滤波效果,同时大幅提高了运算效率。
2016, 41(5): 635-641.
doi: 10.13203/j.whugis20140656
摘要:
提出了一种从普通单目相机拍摄的两幅图像中自动获取其中物体深度的方法。该方法首先保持相机的参数不变,相机沿光轴方向移动,在物距为u和u+d处各拍摄一张图像,然后采用局部二值拟合能量(local binary fitting energy, LBF)模型的方法分割出图像中的物体,再将物体像的熵的相对变化率和加权Hu氏不变矩结合起来实现图像内物体的自动匹配,最后运用本文推导的公式计算出各个物体深度。实验结果表明了该方法的有效性。
提出了一种从普通单目相机拍摄的两幅图像中自动获取其中物体深度的方法。该方法首先保持相机的参数不变,相机沿光轴方向移动,在物距为u和u+d处各拍摄一张图像,然后采用局部二值拟合能量(local binary fitting energy, LBF)模型的方法分割出图像中的物体,再将物体像的熵的相对变化率和加权Hu氏不变矩结合起来实现图像内物体的自动匹配,最后运用本文推导的公式计算出各个物体深度。实验结果表明了该方法的有效性。
2016, 41(5): 642-648.
doi: 10.13203/j.whugis20140375
摘要:
对于合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像像素级变化检测,常见的对数比、交叉熵差异图在提取建筑物等人造目标的变化时不能保持其结构特征。本文将分形维数引入到差异图构造中,定义了分形-对数比(fractal dimension-log ratio, FD-LR)融合差异图,在有效提取不同地物类型变化的同时,能够保持其轮廓结构。为克服斑噪干扰,对FD-LR进行多尺度分析,通过贝叶斯分割和决策级融合提取变化信息。实验结果表明,该方法模型简单,能够有效检测不同地物类型的变化,在中低分辨率复杂场景的SAR图像变化检测中具有优势。
对于合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像像素级变化检测,常见的对数比、交叉熵差异图在提取建筑物等人造目标的变化时不能保持其结构特征。本文将分形维数引入到差异图构造中,定义了分形-对数比(fractal dimension-log ratio, FD-LR)融合差异图,在有效提取不同地物类型变化的同时,能够保持其轮廓结构。为克服斑噪干扰,对FD-LR进行多尺度分析,通过贝叶斯分割和决策级融合提取变化信息。实验结果表明,该方法模型简单,能够有效检测不同地物类型的变化,在中低分辨率复杂场景的SAR图像变化检测中具有优势。
2016, 41(5): 649-655.
doi: 10.13203/j.whugis20140024
摘要:
针对高动态范围(high dynamic range,HDR)图像的动态范围与传统显示设备不匹配的问题,给出了一种分区的非局部均值滤波,结合色貌模型对色彩进行预测与重构,并应用于色调映射。分区的非局部均值在计算权重之前对图像亮度进行分区,将图像分为基本层和细节层。通过对基本层进行色适应和色调压缩变换,并进行细节补偿操作,保证了再现图像细节可见,最后对图像色彩进行重构,预测原始色彩信息并校正。实验结果表明,该模型可更好地对细节进行保留,准确地预测并还原色彩信息。
针对高动态范围(high dynamic range,HDR)图像的动态范围与传统显示设备不匹配的问题,给出了一种分区的非局部均值滤波,结合色貌模型对色彩进行预测与重构,并应用于色调映射。分区的非局部均值在计算权重之前对图像亮度进行分区,将图像分为基本层和细节层。通过对基本层进行色适应和色调压缩变换,并进行细节补偿操作,保证了再现图像细节可见,最后对图像色彩进行重构,预测原始色彩信息并校正。实验结果表明,该模型可更好地对细节进行保留,准确地预测并还原色彩信息。
2016, 41(5): 656-664.
doi: 10.13203/j.whugis20140191
摘要:
针对大规模点云数据k邻域搜索效率低和分块不均匀的问题,提出了一种新的k邻域快速搜索算法。首先,根据设定的子空间内点云数目上限对点云空间在坐标轴方向自适应分块;然后,以待搜索点到所对应子空间6个面的最小距离作为边长生成初始自身小立方体,根据小立方体内采样点数目的控制阈值动态控制小立方体大小,缩小k邻域的搜索范围;最后,以搜索不成功的点到子空间边界的最小距离所对应的面的外法向量方向作为此面的扩展方向,并以所有搜索不成功点到该面距离的最大值作为该方向的扩展步长对子空间定量扩充。实验结果表明,该算法不仅具有较强的稳定性,而且自动化程度较高,能更快地完成k邻域搜索。
针对大规模点云数据k邻域搜索效率低和分块不均匀的问题,提出了一种新的k邻域快速搜索算法。首先,根据设定的子空间内点云数目上限对点云空间在坐标轴方向自适应分块;然后,以待搜索点到所对应子空间6个面的最小距离作为边长生成初始自身小立方体,根据小立方体内采样点数目的控制阈值动态控制小立方体大小,缩小k邻域的搜索范围;最后,以搜索不成功的点到子空间边界的最小距离所对应的面的外法向量方向作为此面的扩展方向,并以所有搜索不成功点到该面距离的最大值作为该方向的扩展步长对子空间定量扩充。实验结果表明,该算法不仅具有较强的稳定性,而且自动化程度较高,能更快地完成k邻域搜索。
2016, 41(5): 665-671.
doi: 10.13203/j.whugis20130566
摘要:
滑坡灾害易发性预测是滑坡监测、预警与评估的关键技术。如何有效地选取评价因子和构建预测模型是滑坡灾害定量预测研究中的难题。本文以三峡库区长江干流岸坡作为研究区,通过地形、地质和遥感等多源数据融合,提取滑坡孕灾环境和诱发因素的信息作为评价因子。在此基础上,针对滑坡灾害的非线性和不确定性特征,采用粒子群算法对支持向量机模型参数进行全局寻优,构建粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)-支持向量机(support vector machine, SVM)模型,定量预测滑坡易发性。最后通过分类精度比较分析基于格网单元和对象单元的滑坡易发性预测精度,结果表明,基于对象单元的PSO-SVM预测精度较高,其曲线下面积为0.841 5,Kappa系数为0.849 0,预测结果与野外实际调查情况较为一致,可为三峡库区滑坡防灾减灾工作提供参考。
滑坡灾害易发性预测是滑坡监测、预警与评估的关键技术。如何有效地选取评价因子和构建预测模型是滑坡灾害定量预测研究中的难题。本文以三峡库区长江干流岸坡作为研究区,通过地形、地质和遥感等多源数据融合,提取滑坡孕灾环境和诱发因素的信息作为评价因子。在此基础上,针对滑坡灾害的非线性和不确定性特征,采用粒子群算法对支持向量机模型参数进行全局寻优,构建粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)-支持向量机(support vector machine, SVM)模型,定量预测滑坡易发性。最后通过分类精度比较分析基于格网单元和对象单元的滑坡易发性预测精度,结果表明,基于对象单元的PSO-SVM预测精度较高,其曲线下面积为0.841 5,Kappa系数为0.849 0,预测结果与野外实际调查情况较为一致,可为三峡库区滑坡防灾减灾工作提供参考。
2016, 41(5): 672-678.
doi: 10.13203/j.whugis20150046
摘要:
以世界范围内50个城市道路网作为数据样本,运用Newman同配性系数和Litvak-Hofstad同配性系数对以Stroke对偶形式表达的道路网的度相关性进行了度量;同时,由于"可塑性线性单元问题",分析了同一路网不同Stroke集对度量结果的影响;最后,分析了度相关性与鲁棒性的关系。研究发现:(1)以Stroke对偶形式表示的城市道路网的度相关性绝大多数呈现异配和不相关,且Newman同配性系数和Litvak-Hofstad同配性系数会出现度量不一致的情况;(2)同一路网的不同Stroke集对Newman同配性系数的度量产生了一定影响,但对Litvak-Hofstad同配性系数没有影响,总体而言对度相关性的度量影响较小;(3)运用Litvak-Hofstad同配性系数度量时,路网的度相关性与鲁棒性呈现正相关。
以世界范围内50个城市道路网作为数据样本,运用Newman同配性系数和Litvak-Hofstad同配性系数对以Stroke对偶形式表达的道路网的度相关性进行了度量;同时,由于"可塑性线性单元问题",分析了同一路网不同Stroke集对度量结果的影响;最后,分析了度相关性与鲁棒性的关系。研究发现:(1)以Stroke对偶形式表示的城市道路网的度相关性绝大多数呈现异配和不相关,且Newman同配性系数和Litvak-Hofstad同配性系数会出现度量不一致的情况;(2)同一路网的不同Stroke集对Newman同配性系数的度量产生了一定影响,但对Litvak-Hofstad同配性系数没有影响,总体而言对度相关性的度量影响较小;(3)运用Litvak-Hofstad同配性系数度量时,路网的度相关性与鲁棒性呈现正相关。
2016, 41(5): 679-685.
doi: 10.13203/j.whugis20140413
摘要:
随着海量分布式地理空间数据的持续增长和地理空间处理服务复杂程度的不断增加,异步地理空间信息服务已经成为当前地理空间信息领域的研究热点。开放地理信息联盟(Open GIS Consortium,OGC)针对地理空间信息服务互操作制定的一系列标准规范大多建立在同步协议之上,适用于较为简单的非实时计算环境,难以满足复杂、动态的异步信息处理需求。本文提出了一种异步网络处理服务实现方法,以网络处理服务(Web processing service,WPS)和网络通知服务(Web notification service,WNS)为核心,扩展了标准的网络处理服务请求,从而支持异步调用。
随着海量分布式地理空间数据的持续增长和地理空间处理服务复杂程度的不断增加,异步地理空间信息服务已经成为当前地理空间信息领域的研究热点。开放地理信息联盟(Open GIS Consortium,OGC)针对地理空间信息服务互操作制定的一系列标准规范大多建立在同步协议之上,适用于较为简单的非实时计算环境,难以满足复杂、动态的异步信息处理需求。本文提出了一种异步网络处理服务实现方法,以网络处理服务(Web processing service,WPS)和网络通知服务(Web notification service,WNS)为核心,扩展了标准的网络处理服务请求,从而支持异步调用。
2016, 41(5): 686-691.
doi: 10.13203/j.whugis20150314
摘要:
研究并实现了基于非差观测量的北斗卫星实时钟差估计算法,利用全球53个多模全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)实验跟踪网(multi-GNSS experiment, MGEX)站的北斗与全球定位系统(global positioning system, GPS)观测数据进行实时钟差估计,分析了实时钟差产品的精度与定位性能。多天统计结果表明,本文生成的GPS实时钟差与事后钟差符合较好,精度优于0.07 ns,略低于事后钟差产品,验证了基于非差观测量的实时钟差估计软件的处理精度。本文解算的北斗实时钟差的精度为0.1~0.15 ns,略低于GPS卫星。基于实时钟差进行模拟动态精密单点定位(precise point positioning,PPP)实验,北斗与GPS在水平方向的定位精度为0.041 m和0.058 m,高程方向的精度为0.069 m和0.037 m,定位结果分别与事后钟差解算的结果符合较好,表明实时钟差与事后钟差差异不大。
研究并实现了基于非差观测量的北斗卫星实时钟差估计算法,利用全球53个多模全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)实验跟踪网(multi-GNSS experiment, MGEX)站的北斗与全球定位系统(global positioning system, GPS)观测数据进行实时钟差估计,分析了实时钟差产品的精度与定位性能。多天统计结果表明,本文生成的GPS实时钟差与事后钟差符合较好,精度优于0.07 ns,略低于事后钟差产品,验证了基于非差观测量的实时钟差估计软件的处理精度。本文解算的北斗实时钟差的精度为0.1~0.15 ns,略低于GPS卫星。基于实时钟差进行模拟动态精密单点定位(precise point positioning,PPP)实验,北斗与GPS在水平方向的定位精度为0.041 m和0.058 m,高程方向的精度为0.069 m和0.037 m,定位结果分别与事后钟差解算的结果符合较好,表明实时钟差与事后钟差差异不大。
2016, 41(5): 692-697.
doi: 10.13203/j.whugis20140051
摘要:
在地表形变监测中,若全采用双频GPS则费用过高,若全采用单频GPS则因电离层误差得不到较好消除而导致精度下降。针对这一问题,本文采用GPS单双频混合模式,即通过解算监测区域外围的双频GPS数据获取该区域大气延迟误差残余量,将其用于改正内部单频监测站点数据,从而在降低硬件成本的同时改善监测精度。利用研发的软件对实测数据进行处理分析,结果表明,改正后的高程分量精度优于1.24 cm,三维位置精度优于1.59 cm,较单频方法提高24%;且当单频站点位于双频站点组成的区域内部时改正效果更好,高程分量精度优于0.95 cm,三维位置精度优于1.2 cm,精度改善比例达到30%,最高可达58%。
在地表形变监测中,若全采用双频GPS则费用过高,若全采用单频GPS则因电离层误差得不到较好消除而导致精度下降。针对这一问题,本文采用GPS单双频混合模式,即通过解算监测区域外围的双频GPS数据获取该区域大气延迟误差残余量,将其用于改正内部单频监测站点数据,从而在降低硬件成本的同时改善监测精度。利用研发的软件对实测数据进行处理分析,结果表明,改正后的高程分量精度优于1.24 cm,三维位置精度优于1.59 cm,较单频方法提高24%;且当单频站点位于双频站点组成的区域内部时改正效果更好,高程分量精度优于0.95 cm,三维位置精度优于1.2 cm,精度改善比例达到30%,最高可达58%。
2016, 41(5): 698-703.
doi: 10.13203/j.whugis20140392
摘要:
跨海高程传递对实现海岛(礁)精确测绘具有重要意义。本文提出利用GNSS和EGM2008模型实现岛礁高程传递。在阐述基本原理的基础上,给出了利用地球引力位模型计算地面点平均重力的公式,并对这种方法获得的高程进行了误差分析,指出引力位模型误差是影响跨海高程传递精度的主要因素。利用我国GNSS水准数据、岛礁联测数据以及美国GNSS水准数据对该方法进行了验证,结果表明该方法得到的高程精度在200 km范围内优于10 cm,在跨海区域10 km范围内可达6 cm。
跨海高程传递对实现海岛(礁)精确测绘具有重要意义。本文提出利用GNSS和EGM2008模型实现岛礁高程传递。在阐述基本原理的基础上,给出了利用地球引力位模型计算地面点平均重力的公式,并对这种方法获得的高程进行了误差分析,指出引力位模型误差是影响跨海高程传递精度的主要因素。利用我国GNSS水准数据、岛礁联测数据以及美国GNSS水准数据对该方法进行了验证,结果表明该方法得到的高程精度在200 km范围内优于10 cm,在跨海区域10 km范围内可达6 cm。
2016, 41(5): 704-710.
doi: 10.13203/j.whugis20130837
摘要:
以向错理论为基础,在断层一维转动与地表形变关系研究的基础上,推导了弹性半空间均匀介质中断层三维转动与地表形变的关系,对不同深度和倾角的断层以不同方式转动产生的地表形变的曲线变化特征进行了分析,计算了断层以不同方式转动产生的地表水平位移和垂直形变的空间分布特征,结果表明:1)断层转动对地表位移的影响随着断层深度的增加不断衰减,地表位移对不同倾角的断层转动有不同的响应,其中以断层角点为转动轴的断层向错引起的地表形变受倾角的影响最为显著;2)断层以不同方式转动相同的量产生的水平位移和垂直形变在数值上大小相近,垂直形变的空间分布与断层的转动方式有关;3)断层三维转动与滑动引起的地表形变在数值大小上有区别,但具有相同的量级,空间上断层滑动引起的形变范围相对转动较为广泛。最后,讨论了断层向错理论在地壳形变分析中存在的问题。
以向错理论为基础,在断层一维转动与地表形变关系研究的基础上,推导了弹性半空间均匀介质中断层三维转动与地表形变的关系,对不同深度和倾角的断层以不同方式转动产生的地表形变的曲线变化特征进行了分析,计算了断层以不同方式转动产生的地表水平位移和垂直形变的空间分布特征,结果表明:1)断层转动对地表位移的影响随着断层深度的增加不断衰减,地表位移对不同倾角的断层转动有不同的响应,其中以断层角点为转动轴的断层向错引起的地表形变受倾角的影响最为显著;2)断层以不同方式转动相同的量产生的水平位移和垂直形变在数值上大小相近,垂直形变的空间分布与断层的转动方式有关;3)断层三维转动与滑动引起的地表形变在数值大小上有区别,但具有相同的量级,空间上断层滑动引起的形变范围相对转动较为广泛。最后,讨论了断层向错理论在地壳形变分析中存在的问题。
作者登录
审稿登录
编辑登录
读者登录
编委登录
主编登录
