2017年 第42卷 第6期
2017, 42(6): 711-720.
doi: 10.13203/j.whugis20170100
摘要:
基于1993~2012年长时间序列夜光遥感数据，利用空间统计、空间标准差椭圆和位序-规模分布方法研究“一带一路”（the Belt and Road Initiative，B & R）沿线国家的城市体系空间结构和时空演化趋势。结果表明：“一带一路”沿线各国城市夜间灯光增长最快的是进行经济改革的发展中国家和战后重建的国家，城市夜间灯光锐减主要发生在社会经济动荡地区。“一带一路”区域内城市夜间灯光的规模分布总体呈现空间扩张趋势，夜间灯光重心向东南亚方向移动。“一带一路”区域内城市夜光规模前2 000位的城市夜间灯光符合位序-规模准则，高位序城市夜间灯光规模不够突出而中小城市发育相对较好，集中趋势大于分散趋势。
基于1993~2012年长时间序列夜光遥感数据，利用空间统计、空间标准差椭圆和位序-规模分布方法研究“一带一路”（the Belt and Road Initiative，B & R）沿线国家的城市体系空间结构和时空演化趋势。结果表明：“一带一路”沿线各国城市夜间灯光增长最快的是进行经济改革的发展中国家和战后重建的国家，城市夜间灯光锐减主要发生在社会经济动荡地区。“一带一路”区域内城市夜间灯光的规模分布总体呈现空间扩张趋势，夜间灯光重心向东南亚方向移动。“一带一路”区域内城市夜光规模前2 000位的城市夜间灯光符合位序-规模准则，高位序城市夜间灯光规模不够突出而中小城市发育相对较好，集中趋势大于分散趋势。
2017, 42(6): 721-725.
doi: 10.13203/j.whugis20150010
摘要:
从整体到局部相互协调是示意性网络地图的关键所在，已有方法多是单纯地将线段作为示意基本单元，当空间要素分布不均衡时，容易产生示意结果全局表达不一致以及局部要素过于紧凑而变形的现象。考虑网络连通与网络闭合这两个性质，提出了一种化简分割生成方法，核心思想是根据连通化简网络，进而依据闭合构建网眼与线段两种基本示意单元。首先，对网络节点化简以及方向、长度调整，形成整体一致的化简网络；其次，将化简网络分割为网眼集合与线段集合；第三，建立从网眼至线段的示意化过程，通过网眼局部控制以避免要素过于紧凑。实验讨论了本文方法在不同示意约束规则之下的表现效果，与经典迭代寻优方法的对比分析表明，在网络整体形态保持与局部要素布置方面具有一定的优势。
从整体到局部相互协调是示意性网络地图的关键所在，已有方法多是单纯地将线段作为示意基本单元，当空间要素分布不均衡时，容易产生示意结果全局表达不一致以及局部要素过于紧凑而变形的现象。考虑网络连通与网络闭合这两个性质，提出了一种化简分割生成方法，核心思想是根据连通化简网络，进而依据闭合构建网眼与线段两种基本示意单元。首先，对网络节点化简以及方向、长度调整，形成整体一致的化简网络；其次，将化简网络分割为网眼集合与线段集合；第三，建立从网眼至线段的示意化过程，通过网眼局部控制以避免要素过于紧凑。实验讨论了本文方法在不同示意约束规则之下的表现效果，与经典迭代寻优方法的对比分析表明，在网络整体形态保持与局部要素布置方面具有一定的优势。
2017, 42(6): 726-730, 788.
doi: 10.13203/j.whugis20150400
摘要:
准确的步数统计是进行人员航位推算的关键，通过分析行人运动模型及步行姿态，设计了一种基于零速检测的加速度量测幅值计步算法，实现了载体坐标系和行人地理坐标系的转换，剔除了伪零速现象，在室内模拟环境下采用低成本的微机电机械系统（micro electro mechanical system，MEMS）惯性测量元件对人员行走进行检测，实现了行人运动姿态的有效识别和步数的精确统计。实验结果表明，该计步方法准确性高，对不同的运动环境（走廊、拐角和楼梯）具有良好的适应性，计步正确率均达到98%以上，并且所用的测量元件功耗低，便于携带，适合室内复杂环境。
准确的步数统计是进行人员航位推算的关键，通过分析行人运动模型及步行姿态，设计了一种基于零速检测的加速度量测幅值计步算法，实现了载体坐标系和行人地理坐标系的转换，剔除了伪零速现象，在室内模拟环境下采用低成本的微机电机械系统（micro electro mechanical system，MEMS）惯性测量元件对人员行走进行检测，实现了行人运动姿态的有效识别和步数的精确统计。实验结果表明，该计步方法准确性高，对不同的运动环境（走廊、拐角和楼梯）具有良好的适应性，计步正确率均达到98%以上，并且所用的测量元件功耗低，便于携带，适合室内复杂环境。
2017, 42(6): 731-736.
doi: 10.13203/j.whugis20150015
摘要:
在地理学空间自相关的分析中，权重矩阵对整个分析结果有着较大影响。常见的权重矩阵，例如车矩阵、皇后矩阵、距离权重矩阵和k-邻近矩阵，都有各自的优势和缺点。提出了一种基于长度面积比例的空间权重矩阵（ratio of length and area，RLA），并以近年来危害最大的几种传染病之一——病毒性肝炎在中国大陆各省份的发病率为例进行了实验分析。实验结果表明，RLA矩阵能够很好地实现空间权重矩阵的基本功能，是常见的车矩阵的一种更为广义的定义，并且可以更加自由地实现空间自相关的分析。利用本空间权重矩阵能够更好地模拟不同地理单元之间的邻接关系，为流行病的预防提供支持。
在地理学空间自相关的分析中，权重矩阵对整个分析结果有着较大影响。常见的权重矩阵，例如车矩阵、皇后矩阵、距离权重矩阵和k-邻近矩阵，都有各自的优势和缺点。提出了一种基于长度面积比例的空间权重矩阵（ratio of length and area，RLA），并以近年来危害最大的几种传染病之一——病毒性肝炎在中国大陆各省份的发病率为例进行了实验分析。实验结果表明，RLA矩阵能够很好地实现空间权重矩阵的基本功能，是常见的车矩阵的一种更为广义的定义，并且可以更加自由地实现空间自相关的分析。利用本空间权重矩阵能够更好地模拟不同地理单元之间的邻接关系，为流行病的预防提供支持。
2017, 42(6): 737-743.
doi: 10.13203/j.whugis20150549
摘要:
一致性是空间数据质量的重要标准。空间数据的一致性探测对于多源、多尺度空间数据的融合具有重要意义。注记是地图的重要组成元素，包含了丰富的地理位置信息。由于制图综合、资料来源等原因，使得多个尺度的注记当中存在大量不一致现象。尝试从栅格地图中进行多尺度注记一致性的探测。在已有的空间目标变化类型基础上，提出了地图注记的12种基本变化类型，对地图注记在不同表达之间的一致程度进行量化表达，并提出了针对栅格地图注记一致性探测的方法。利用该方法对瓦片地图上的不同尺度的注记进行一致性探测与度量，证明了该方法的合理性和有效性。
一致性是空间数据质量的重要标准。空间数据的一致性探测对于多源、多尺度空间数据的融合具有重要意义。注记是地图的重要组成元素，包含了丰富的地理位置信息。由于制图综合、资料来源等原因，使得多个尺度的注记当中存在大量不一致现象。尝试从栅格地图中进行多尺度注记一致性的探测。在已有的空间目标变化类型基础上，提出了地图注记的12种基本变化类型，对地图注记在不同表达之间的一致程度进行量化表达，并提出了针对栅格地图注记一致性探测的方法。利用该方法对瓦片地图上的不同尺度的注记进行一致性探测与度量，证明了该方法的合理性和有效性。
2017, 42(6): 744-748.
doi: 10.13203/j.whugis20141000
摘要:
针对三维流场数据可视化容易出现的显示混乱问题，提出一种三维流场可视化自适应方法。该方法引入模糊支持向量机对流场特征进行分类预处理，并提出一种改进的线积分卷积算法，该算法利用模糊支持向量机得到的隶属度自适应生成Sobol稀疏噪声，避免当噪声过于稠密时产生重叠现象，而当噪声过于稀疏时漏掉流场重要的细节信息。通过多组流场三维可视化仿真实验的比较与分析，验证了本文方法的有效性。
针对三维流场数据可视化容易出现的显示混乱问题，提出一种三维流场可视化自适应方法。该方法引入模糊支持向量机对流场特征进行分类预处理，并提出一种改进的线积分卷积算法，该算法利用模糊支持向量机得到的隶属度自适应生成Sobol稀疏噪声，避免当噪声过于稠密时产生重叠现象，而当噪声过于稀疏时漏掉流场重要的细节信息。通过多组流场三维可视化仿真实验的比较与分析，验证了本文方法的有效性。
2017, 42(6): 749-755.
doi: 10.13203/j.whugis20150786
摘要:
为解决现有空间对象形状相似性匹配准确率较低的问题，提出一种应用三角形划分的形状相似性匹配方法。该方法按形状主方向对面状空间对象进行分割，按串联、并联和组合形式对空间对象进行三角形划分，准确描述面状空间对象的形状特征，度量空间对象间的形状相似性。通过形状数据集匹配、不同年份面状水系图层匹配和矢量地图草图检索，测试本方法的形状检索性能，并和其他空间对象形状匹配方法进行对比。实验结果表明，本方法具有更高的形状检索准确率。三角形划分形状匹配方法具有平移、旋转、尺度不变性和较强的形状描述识别能力。
为解决现有空间对象形状相似性匹配准确率较低的问题，提出一种应用三角形划分的形状相似性匹配方法。该方法按形状主方向对面状空间对象进行分割，按串联、并联和组合形式对空间对象进行三角形划分，准确描述面状空间对象的形状特征，度量空间对象间的形状相似性。通过形状数据集匹配、不同年份面状水系图层匹配和矢量地图草图检索，测试本方法的形状检索性能，并和其他空间对象形状匹配方法进行对比。实验结果表明，本方法具有更高的形状检索准确率。三角形划分形状匹配方法具有平移、旋转、尺度不变性和较强的形状描述识别能力。
2017, 42(6): 756-761, 781.
doi: 10.13203/j.whugis20140904
摘要:
空间拓扑关系不确定性的定量评价可为多尺度拓扑关系一致性的自动评价、空间推理与空间查询等应用的可靠性提供依据。定义了基于几何度量的拓扑距离，构建了拓扑关系不确定性的粗集表达模型；提出了不确定性粗集表达中拓扑距离的量化方法；进而提出了基于粗集的多尺度空间拓扑关系不确定性度量指标。实例研究证明了本文提出模型的科学性与合理性，该方法可用于多尺度表达过程中引起的拓扑关系不确定性的定量评价。
空间拓扑关系不确定性的定量评价可为多尺度拓扑关系一致性的自动评价、空间推理与空间查询等应用的可靠性提供依据。定义了基于几何度量的拓扑距离，构建了拓扑关系不确定性的粗集表达模型；提出了不确定性粗集表达中拓扑距离的量化方法；进而提出了基于粗集的多尺度空间拓扑关系不确定性度量指标。实例研究证明了本文提出模型的科学性与合理性，该方法可用于多尺度表达过程中引起的拓扑关系不确定性的定量评价。
2017, 42(6): 762-767.
doi: 10.13203/j.whugis20140828
摘要:
桥梁的自动解译具有重要的应用价值，而在影像分辨率为分米级、桥梁场景复杂、桥梁目标较小的复杂情况下，准确地进行桥梁目标的自动识别比较困难。在分析高分辨率SAR（synthetic aperture radar）影像的统计特征和桥梁特征的基础上，提出了一种新的桥梁自动识别方法。首先采用基于Weibull分布的CFAR（constant false alarm rate）算法检测出潜在桥梁目标，然后基于Wishart-H-Alpha分类和形态学处理提取出桥梁场景区域，随后引入霍夫变换并利用桥梁的场景特征、几何特征和散射特征识别出桥梁目标。采用国产机载XSAR数据和美国AIRSAR数据进行验证，结果表明，该识别方法在复杂情况下能够取得令人满意的识别结果，具有较好的适应性。
桥梁的自动解译具有重要的应用价值，而在影像分辨率为分米级、桥梁场景复杂、桥梁目标较小的复杂情况下，准确地进行桥梁目标的自动识别比较困难。在分析高分辨率SAR（synthetic aperture radar）影像的统计特征和桥梁特征的基础上，提出了一种新的桥梁自动识别方法。首先采用基于Weibull分布的CFAR（constant false alarm rate）算法检测出潜在桥梁目标，然后基于Wishart-H-Alpha分类和形态学处理提取出桥梁场景区域，随后引入霍夫变换并利用桥梁的场景特征、几何特征和散射特征识别出桥梁目标。采用国产机载XSAR数据和美国AIRSAR数据进行验证，结果表明，该识别方法在复杂情况下能够取得令人满意的识别结果，具有较好的适应性。
2017, 42(6): 768-774.
doi: 10.13203/j.whugis20140823
摘要:
遥感应用任务与遥感影像的关联关系在时空约束下非常复杂，难以抽象且不易精确建模。通过任务发现遥感影像的方法直接在遥感应用任务和遥感影像之间建立关联，不仅关联关系维护困难，而且忽略了时空因素的影响，导致查询准确率不高。利用基于案例的推理技术，将难以抽象成规则和精确建模的任务与遥感影像在时空约束下的关联隐含在案例中，设计相应的类比推理模型，实现通过任务智能检索相关遥感影像。原型系统实验表明了该方法的可行性，并提升了遥感影像数据的服务效果。
遥感应用任务与遥感影像的关联关系在时空约束下非常复杂，难以抽象且不易精确建模。通过任务发现遥感影像的方法直接在遥感应用任务和遥感影像之间建立关联，不仅关联关系维护困难，而且忽略了时空因素的影响，导致查询准确率不高。利用基于案例的推理技术，将难以抽象成规则和精确建模的任务与遥感影像在时空约束下的关联隐含在案例中，设计相应的类比推理模型，实现通过任务智能检索相关遥感影像。原型系统实验表明了该方法的可行性，并提升了遥感影像数据的服务效果。
2017, 42(6): 775-781.
doi: 10.13203/j.whugis20140999
摘要:
基于模板匹配的道路跟踪是半自动提取道路的主要方法。然而场景中地物干扰和道路宽度的变化降低了模板匹配的稳定性；另外，道路跟踪失败后缺乏重检测机制，使得道路提取过程中人机交互频繁。针对以上问题，提出了一种基于P-N（positive-negative）学习的高分遥感影像道路半自动提取方法。该方法由道路跟踪、检测和学习构成，关键是采用了P-N学习的策略迭代的训练分类器，通过纠正违反结构约束的样本分类结果来提高分类器性能。实验使用了不同场景下的城区高分遥感影像，与经典的模板匹配和在线学习的道路跟踪方法进行了比较。实验结果表明该方法在道路提取的精度和稳定性方面均有提升。
基于模板匹配的道路跟踪是半自动提取道路的主要方法。然而场景中地物干扰和道路宽度的变化降低了模板匹配的稳定性；另外，道路跟踪失败后缺乏重检测机制，使得道路提取过程中人机交互频繁。针对以上问题，提出了一种基于P-N（positive-negative）学习的高分遥感影像道路半自动提取方法。该方法由道路跟踪、检测和学习构成，关键是采用了P-N学习的策略迭代的训练分类器，通过纠正违反结构约束的样本分类结果来提高分类器性能。实验使用了不同场景下的城区高分遥感影像，与经典的模板匹配和在线学习的道路跟踪方法进行了比较。实验结果表明该方法在道路提取的精度和稳定性方面均有提升。
2017, 42(6): 782-788.
doi: 10.13203/j.whugis20140875
摘要:
针对资源三号、高分一号等国产高分辨率卫星影像波段少、光谱范围受限的特点，提出一种通过高斯混合模型拟合影像灰度直方图从而自动获取灰度阈值的云检测算法。首先由影像灰度直方图自适应地获取高斯混合模型初始拟合参数，然后依据期望最大原则对初始参数进行调整，最后根据拟合模型中各高斯分量的分布特点，自动确定该波段影像中云与晴空之间的灰度阈值。实验表明，该算法不受限于卫星光谱范围，同时适用于含云和无云影像，检测精度较高，且不需要辅助信息和人工干预，可满足自动化生产的需要。
针对资源三号、高分一号等国产高分辨率卫星影像波段少、光谱范围受限的特点，提出一种通过高斯混合模型拟合影像灰度直方图从而自动获取灰度阈值的云检测算法。首先由影像灰度直方图自适应地获取高斯混合模型初始拟合参数，然后依据期望最大原则对初始参数进行调整，最后根据拟合模型中各高斯分量的分布特点，自动确定该波段影像中云与晴空之间的灰度阈值。实验表明，该算法不受限于卫星光谱范围，同时适用于含云和无云影像，检测精度较高，且不需要辅助信息和人工干预，可满足自动化生产的需要。
2017, 42(6): 789-796.
doi: 10.13203/j.whugis20150390
摘要:
遥感臭氧产品对于监测大气臭氧的时空分布及变化规律十分重要。然而，搭载于Aura卫星上的臭氧监测仪器提供的臭氧总量产品OMTO3e（ozone monitoring total ozone level 3 expanded），自2006年末开始出现信息缺失问题，每个数据的缺失区域占到三分之一甚至更多，严重阻碍了该产品的正常使用。根据OMTO3e数据的特点，针对包括中国大陆的矩形区域提出了一种时相拟合法来进行缺失数据的修复。该方法考虑多个时相的空间信息，首先选取参考像元，然后利用参考像元求得回归关系，并通过加权求和得到缺失数据的预测值。模拟实验和真实实验证明，相对于传统方法，所提方法具有更高的修复精度。
遥感臭氧产品对于监测大气臭氧的时空分布及变化规律十分重要。然而，搭载于Aura卫星上的臭氧监测仪器提供的臭氧总量产品OMTO3e（ozone monitoring total ozone level 3 expanded），自2006年末开始出现信息缺失问题，每个数据的缺失区域占到三分之一甚至更多，严重阻碍了该产品的正常使用。根据OMTO3e数据的特点，针对包括中国大陆的矩形区域提出了一种时相拟合法来进行缺失数据的修复。该方法考虑多个时相的空间信息，首先选取参考像元，然后利用参考像元求得回归关系，并通过加权求和得到缺失数据的预测值。模拟实验和真实实验证明，相对于传统方法，所提方法具有更高的修复精度。
2017, 42(6): 797-802.
doi: 10.13203/j.whugis20140924
摘要:
分析了不同平台InSAR数据集的成像几何差异以及时空分辨率不一致对沉降场联合反演的影响，提出了多平台InSAR数据联合估计方法及其解决方案。将该方法应用于分析覆盖上海地区的18景TerraSAR-X、16景ENVISAT ASAR和20景ALOS PALSAR数据，提取了数据共同覆盖时间段内（2009年~2010年）的上海市地表沉降速率场分布，并与同期获取的水准数据进行了对比验证。实验结果表明，本文方法能有效的联合多组观测数据给出更精确的沉降估计结果，且无需外部数据校正。
分析了不同平台InSAR数据集的成像几何差异以及时空分辨率不一致对沉降场联合反演的影响，提出了多平台InSAR数据联合估计方法及其解决方案。将该方法应用于分析覆盖上海地区的18景TerraSAR-X、16景ENVISAT ASAR和20景ALOS PALSAR数据，提取了数据共同覆盖时间段内（2009年~2010年）的上海市地表沉降速率场分布，并与同期获取的水准数据进行了对比验证。实验结果表明，本文方法能有效的联合多组观测数据给出更精确的沉降估计结果，且无需外部数据校正。
2017, 42(6): 803-809.
doi: 10.13203/j.whugis20150568
摘要:
CryoSat-2搭载的合成孔径/干涉雷达高度计能够精确地探测海洋与大陆冰面高程变化，其合成孔径干涉模式（synthetic aperture interferometric mode，SARIn）提供的干涉数据可以利用传统差分干涉测量技术反演地面的高程信息，但在欧洲空间局公布的SARIn二级产品没有充分地利用这一信息。介绍了SARIn模式工作原理，并结合传统干涉测量技术，提出利用SARIn一级（level 1b，L1b）数据进行数字高程模型提取的算法和流程。通过数据质量检查，剔除数据中的错误信息；通过信号强度和相干性选择合适的解缠起点，实现干涉数据的逐行解缠；计算出卫星视角，结合卫星姿态、速度、位置和视线向距离等信息计算地面点的三维信息，最终插值生成SARIn DEM（digital elevation model）。利用该算法对2012年1月~4月的SARIn L1b数据进行干涉处理，获得了南极Lambert冰川流域局部地区的数字高程模型。通过对比ICESat DEM和RMAP DEM，表明SARIn DEM具有较高的精度，能够满足南北极等地区的高程变化研究。
CryoSat-2搭载的合成孔径/干涉雷达高度计能够精确地探测海洋与大陆冰面高程变化，其合成孔径干涉模式（synthetic aperture interferometric mode，SARIn）提供的干涉数据可以利用传统差分干涉测量技术反演地面的高程信息，但在欧洲空间局公布的SARIn二级产品没有充分地利用这一信息。介绍了SARIn模式工作原理，并结合传统干涉测量技术，提出利用SARIn一级（level 1b，L1b）数据进行数字高程模型提取的算法和流程。通过数据质量检查，剔除数据中的错误信息；通过信号强度和相干性选择合适的解缠起点，实现干涉数据的逐行解缠；计算出卫星视角，结合卫星姿态、速度、位置和视线向距离等信息计算地面点的三维信息，最终插值生成SARIn DEM（digital elevation model）。利用该算法对2012年1月~4月的SARIn L1b数据进行干涉处理，获得了南极Lambert冰川流域局部地区的数字高程模型。通过对比ICESat DEM和RMAP DEM，表明SARIn DEM具有较高的精度，能够满足南北极等地区的高程变化研究。
2017, 42(6): 810-816.
doi: 10.13203/j.whugis20150514
摘要:
针对欧洲中程天气预报中心实时大气数据中由于水平及垂直分辨率变化所引起的大气压跳跃，利用再分析大气数据（ERA-Interim）及去平滑球谐分析方法计算重力恢复与气候实验卫星（gravity recovery and climate experiment，GRACE）大气去混频模型，从谱域、空域角度及利用主成分分析方法比较其与标准大气与海洋去混频模型的差距，并采用星间距离变率残差作为标准衡量两种模型的优劣。结果表明：两种模型之间精度相近，用于计算时变重力场模型时其影响可忽略，但在用于计算下一代卫星重力场模型时，需考虑其影响。
针对欧洲中程天气预报中心实时大气数据中由于水平及垂直分辨率变化所引起的大气压跳跃，利用再分析大气数据（ERA-Interim）及去平滑球谐分析方法计算重力恢复与气候实验卫星（gravity recovery and climate experiment，GRACE）大气去混频模型，从谱域、空域角度及利用主成分分析方法比较其与标准大气与海洋去混频模型的差距，并采用星间距离变率残差作为标准衡量两种模型的优劣。结果表明：两种模型之间精度相近，用于计算时变重力场模型时其影响可忽略，但在用于计算下一代卫星重力场模型时，需考虑其影响。
2017, 42(6): 817-824.
doi: 10.13203/j.whugis20140960
摘要:
在卫星动力学定轨中，太阳辐射压是一个重要的摄动因素，特别是对中高轨卫星的轨道。为了消弱太阳辐射压的影响，已经建立有诸多太阳辐射压模型，对应方法主要包括解析和经验两类，但各有优缺点和适用范围。基于现有方法的优点和卫星实际运行环境，对复杂结构卫星建立了一种结合预先解析法采样和运行后自适应改正的联合方法以趋近卫星真实辐射压环境的太阳辐射压模型；并对该模型进行了模拟计算。结果表明，该模型在轨道计算和自校正过程均取得了良好的效果。
在卫星动力学定轨中，太阳辐射压是一个重要的摄动因素，特别是对中高轨卫星的轨道。为了消弱太阳辐射压的影响，已经建立有诸多太阳辐射压模型，对应方法主要包括解析和经验两类，但各有优缺点和适用范围。基于现有方法的优点和卫星实际运行环境，对复杂结构卫星建立了一种结合预先解析法采样和运行后自适应改正的联合方法以趋近卫星真实辐射压环境的太阳辐射压模型；并对该模型进行了模拟计算。结果表明，该模型在轨道计算和自校正过程均取得了良好的效果。
2017, 42(6): 825-830.
doi: 10.13203/j.whugis20140744
摘要:
利用渭河盆地2001~2010年高精度GPS监测资料，采用有限元数值分析法，分析了渭河盆地内深大断裂处的构造应力特征及断裂活动特性。结果表明，盆地西部断裂处均呈现出明显的近E-W（east-west）向挤压应力特征，而盆地中部断裂处则均呈现出显著的NW-SE（northwest-southeast）向拉张应力特征，东部断裂处呈现出一定的NW-SE向拉张应力，但该部量值较中部断裂处小；走向各异的同一条深大断裂不同区段，呈现出的应力特征、量值以及活动速率也存在差异性；跨断裂剖线显示沿断裂走向的速度分量在断裂两侧均发生了一定量值的变化，构造断裂具有一定的扭动特性。模拟计算结果进一步显示盆地中部较东、西部受NW-SE向拉张应力作用显著，且在中部这些具有拉张应力特征的深大断裂交汇处，特别是断裂活动速率较大的区段，正是盆地内地裂缝灾害最为集中发育的区域。
利用渭河盆地2001~2010年高精度GPS监测资料，采用有限元数值分析法，分析了渭河盆地内深大断裂处的构造应力特征及断裂活动特性。结果表明，盆地西部断裂处均呈现出明显的近E-W（east-west）向挤压应力特征，而盆地中部断裂处则均呈现出显著的NW-SE（northwest-southeast）向拉张应力特征，东部断裂处呈现出一定的NW-SE向拉张应力，但该部量值较中部断裂处小；走向各异的同一条深大断裂不同区段，呈现出的应力特征、量值以及活动速率也存在差异性；跨断裂剖线显示沿断裂走向的速度分量在断裂两侧均发生了一定量值的变化，构造断裂具有一定的扭动特性。模拟计算结果进一步显示盆地中部较东、西部受NW-SE向拉张应力作用显著，且在中部这些具有拉张应力特征的深大断裂交汇处，特别是断裂活动速率较大的区段，正是盆地内地裂缝灾害最为集中发育的区域。
2017, 42(6): 831-837.
doi: 10.13203/j.whugis20140856
摘要:
卫星激光测距（satellite laser ranging，SLR）作为一种完全独立于微波测量的测距方法，为GNSS（global navigation satellite system）广播星历精度评估提供了独立的外部检核手段。基于2013年4月~2014年7月的北斗卫星SLR数据，对北斗卫星导航系统正式提供服务后的广播星历精度进行了评估，推导了北斗地球静止轨道卫星激光残差近似表达式，分析了不同姿态模式下北斗倾斜地球同步轨道卫星、中圆地球轨道卫星激光残差特性。检核结果表明了参与国际激光联测的北斗卫星C01星广播星历精度为0.97 m、C08星为0.43 m、C10星为0.41 m、C11星为0.41 m。
卫星激光测距（satellite laser ranging，SLR）作为一种完全独立于微波测量的测距方法，为GNSS（global navigation satellite system）广播星历精度评估提供了独立的外部检核手段。基于2013年4月~2014年7月的北斗卫星SLR数据，对北斗卫星导航系统正式提供服务后的广播星历精度进行了评估，推导了北斗地球静止轨道卫星激光残差近似表达式，分析了不同姿态模式下北斗倾斜地球同步轨道卫星、中圆地球轨道卫星激光残差特性。检核结果表明了参与国际激光联测的北斗卫星C01星广播星历精度为0.97 m、C08星为0.43 m、C10星为0.41 m、C11星为0.41 m。
2017, 42(6): 838-844.
doi: 10.13203/j.whugis20150550
摘要:
针对GNSS（global navigation satellite system）数据分析中心对快速、超快速轨道产品精度及时效性的要求以及全球跟踪站分布不均匀性的现状，本文提出一种基于观测方程GDOP（geometric dilution of precision）值的优化选站SSS（selected step by step）模型。从理论上推导出精密定轨最小地面跟踪站数与地面最优跟踪站数的计算方法，分别通过s°×s°和k°×k°带全球网格划分，筛选最小跟踪站全球分布，以定轨观测方程GDOP值最小为准则，逐步累加筛选定轨全球跟踪站最优分布。连续6 d的数据分析结果表明，本文提出的优化选站模型，在相同数据处理能力条件下，定轨精度可达整体处理的90%，处理时间缩短50%以上；与一般策略对比表明，SSS模型计算出的轨道精度相当，时间节约20%左右；此模型所选跟踪站为最优或次优，提高了分析中心数据处理效率。
针对GNSS（global navigation satellite system）数据分析中心对快速、超快速轨道产品精度及时效性的要求以及全球跟踪站分布不均匀性的现状，本文提出一种基于观测方程GDOP（geometric dilution of precision）值的优化选站SSS（selected step by step）模型。从理论上推导出精密定轨最小地面跟踪站数与地面最优跟踪站数的计算方法，分别通过s°×s°和k°×k°带全球网格划分，筛选最小跟踪站全球分布，以定轨观测方程GDOP值最小为准则，逐步累加筛选定轨全球跟踪站最优分布。连续6 d的数据分析结果表明，本文提出的优化选站模型，在相同数据处理能力条件下，定轨精度可达整体处理的90%，处理时间缩短50%以上；与一般策略对比表明，SSS模型计算出的轨道精度相当，时间节约20%左右；此模型所选跟踪站为最优或次优，提高了分析中心数据处理效率。
2017, 42(6): 845-850.
doi: 10.13203/j.whugis20140848
摘要:
周跳探测与修复是高精度动态GPS定位的关键技术之一，直接影响模糊度在航解算的效率。针对动态相对定位中周跳探测方法“三差法”的不足，提出一种基于站际历元二次差模型进行探测与修复周跳的新方法。首先对站际历元间二次差观测值进行粗差探测，以确定发生周跳的卫星以及周跳初值；然后基于残差平方和最小原则搜索周跳备选组合并修复周跳。理论分析和实验结果均表明，当有效共视卫星多于4颗时，大多数情况下，新方法可以准确定位并修复周跳。
周跳探测与修复是高精度动态GPS定位的关键技术之一，直接影响模糊度在航解算的效率。针对动态相对定位中周跳探测方法“三差法”的不足，提出一种基于站际历元二次差模型进行探测与修复周跳的新方法。首先对站际历元间二次差观测值进行粗差探测，以确定发生周跳的卫星以及周跳初值；然后基于残差平方和最小原则搜索周跳备选组合并修复周跳。理论分析和实验结果均表明，当有效共视卫星多于4颗时，大多数情况下，新方法可以准确定位并修复周跳。
2017, 42(6): 851-856.
doi: 10.13203/j.whugis20150572
摘要:
随着静止轨道卫星影像空间分辨率的大幅度提升，静止轨道卫星的高程修正问题越来越被关注。根据新一代静止轨道卫星投影方式和成像模式的特点，针对传统的迭代搜索算法在某些特殊地面点无法收敛的问题，提出了一种在视向量上直接搜索地面遮挡点的算法，并结合直接搜索算法稳定性强、迭代搜索算法计算效率高的优势，设计了一套静止轨道卫星的高程修正解决方案，通过模拟实验，验证了该方案的有效性。
随着静止轨道卫星影像空间分辨率的大幅度提升，静止轨道卫星的高程修正问题越来越被关注。根据新一代静止轨道卫星投影方式和成像模式的特点，针对传统的迭代搜索算法在某些特殊地面点无法收敛的问题，提出了一种在视向量上直接搜索地面遮挡点的算法，并结合直接搜索算法稳定性强、迭代搜索算法计算效率高的优势，设计了一套静止轨道卫星的高程修正解决方案，通过模拟实验，验证了该方案的有效性。
2017, 42(6): 857-863.
doi: 10.13203/j.whugis20150001
摘要:
针对观测向量和系数矩阵权分配不合理、验前随机模型不准确的情况，以部分误差变量（partial errors-in-variables，PEIV）模型为基础，推导了附有相对权比的总体最小二乘平差算法；通过在平差准则中加入相对权比，自适应调整观测向量和系数矩阵随机元素对模型参数估计的贡献，给出了确定相对权比的验前单位权方差法和判别函数最小化迭代算法，该算法普遍适用于一般性的系数矩阵和权矩阵。通过直线拟合和坐标转换模拟算例的比较分析，发现当观测值和系数矩阵的验前单位权方差已知，且较准确时，验前单位权方差法确定相对权比和参数估计的效果较好；而以\begin{document}${{\overline{\mathit{{\mathit{\Phi}}}}}_{1}}\left( \hat{\varepsilon },{{{\hat{\varepsilon }}}_{a}} \right)={{\hat{\varepsilon }}^{\text{T}}}\hat{\varepsilon }+\hat{\varepsilon }_{a}^{\text{T}}{{\hat{\varepsilon }}_{a}} $\end{document}
针对观测向量和系数矩阵权分配不合理、验前随机模型不准确的情况，以部分误差变量（partial errors-in-variables，PEIV）模型为基础，推导了附有相对权比的总体最小二乘平差算法；通过在平差准则中加入相对权比，自适应调整观测向量和系数矩阵随机元素对模型参数估计的贡献，给出了确定相对权比的验前单位权方差法和判别函数最小化迭代算法，该算法普遍适用于一般性的系数矩阵和权矩阵。通过直线拟合和坐标转换模拟算例的比较分析，发现当观测值和系数矩阵的验前单位权方差已知，且较准确时，验前单位权方差法确定相对权比和参数估计的效果较好；而以
2017, 42(6): 864-868.
doi: 10.13203/j.whugis20140799
摘要:
三维激光扫描点位精度受光斑影响较大，激光点在光斑中呈现了不确定性，该不确定性的准确描述关系到激光点位精度的评价。将误差熵模型引入到点位不确定性的评价中，利用激光点位在光斑中不确定性的概率密度函数，推导了激光点位信息熵，并依据误差熵与信息熵的关系得到了激光点位的误差熵。通过分析误差熵与光斑面积的关系，得到点云光斑平均误差熵，实现了将平均误差熵引入到点云不确定性的评价中。通过设置不同扫描间隔得到的点云数据，分析了平均熵模型进行基于光斑影响下的点云精度评价的可行性，最终实现了对光斑中点云不确定性的准确评价。
三维激光扫描点位精度受光斑影响较大，激光点在光斑中呈现了不确定性，该不确定性的准确描述关系到激光点位精度的评价。将误差熵模型引入到点位不确定性的评价中，利用激光点位在光斑中不确定性的概率密度函数，推导了激光点位信息熵，并依据误差熵与信息熵的关系得到了激光点位的误差熵。通过分析误差熵与光斑面积的关系，得到点云光斑平均误差熵，实现了将平均误差熵引入到点云不确定性的评价中。通过设置不同扫描间隔得到的点云数据，分析了平均熵模型进行基于光斑影响下的点云精度评价的可行性，最终实现了对光斑中点云不确定性的准确评价。
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