2020年 第45卷 第7期
2020, 45(7): 949-955.
doi: 10.13203/j.whugis20180300
摘要:
大地测量中各种异方差多源观测模型进行融合都需要进行混合估计。由于附加信息和样本信息在估计过程中作用是不均等的，需要建立新的加权平差准则，平衡先验约束和观测信息对参数估计的影响。把多源观测数据看成是观测信息和一些随机约束信息，首先利用椭球近似描述有界不确定信息，建立了基于外接椭球特征矩阵迹最小的平差准则，然后提出了一个新的观测信息融合方法，并给出了一种优化权的计算方法，使得加权混合估计方法能有效应用于大地测量数据处理，最后，通过算例验证了算法的有效性，说明了集员估计解与带权混合估计的关系。
大地测量中各种异方差多源观测模型进行融合都需要进行混合估计。由于附加信息和样本信息在估计过程中作用是不均等的，需要建立新的加权平差准则，平衡先验约束和观测信息对参数估计的影响。把多源观测数据看成是观测信息和一些随机约束信息，首先利用椭球近似描述有界不确定信息，建立了基于外接椭球特征矩阵迹最小的平差准则，然后提出了一个新的观测信息融合方法，并给出了一种优化权的计算方法，使得加权混合估计方法能有效应用于大地测量数据处理，最后，通过算例验证了算法的有效性，说明了集员估计解与带权混合估计的关系。
2020, 45(7): 956-963, 973.
doi: 10.13203/j.whugis20180335
摘要:
为了克服航空重力向下延拓解算的病态性影响，介绍了一种多参数正则化方法，以均方误差最小为目标函数，设计了选取正则化参数的迭代算法，并比较了基于L曲线法、广义交叉核实(generalized cross-validation，GCV)方法选取正则化参数的Tikhonov正则化方法，同时给出了均方误差意义下多参数正则化解优于最小二乘估计的条件。基于EGM2008地球重力场模型进行了仿真试验，计算结果表明，多参数正则化方法能够保证向下延拓结果的可靠性和稳定性，并优于现有的Tikhonov正则化方法，验证了多参数方法在航空重力向下延拓中的可行性。
为了克服航空重力向下延拓解算的病态性影响，介绍了一种多参数正则化方法，以均方误差最小为目标函数，设计了选取正则化参数的迭代算法，并比较了基于L曲线法、广义交叉核实(generalized cross-validation，GCV)方法选取正则化参数的Tikhonov正则化方法，同时给出了均方误差意义下多参数正则化解优于最小二乘估计的条件。基于EGM2008地球重力场模型进行了仿真试验，计算结果表明，多参数正则化方法能够保证向下延拓结果的可靠性和稳定性，并优于现有的Tikhonov正则化方法，验证了多参数方法在航空重力向下延拓中的可行性。
2020, 45(7): 964-973.
doi: 10.13203/j.whugis20180324
摘要:
传统的单频载波相位平滑伪距算法因受到电离层延迟变化的影响，容易出现平滑结果发散的问题。提出采用移动开窗法减弱未模型化的电离层延迟影响，并建立了数学模型。通过公式推导发现：移动开窗法可以消除电离层延迟趋势项的影响。在静态定位实验中，所提出的算法在E、N、U三方向精度分别达到9.5 cm、18.0 cm和13.7 cm，比原始伪距定位结果分别提高了2.4、1.5和3.6倍。结果表明，所提出的算法可以显著减弱电离层影响，大幅提高伪距定位精度，且同时适用于静态和动态定位，其最优结果精度与加权Hatch滤波相当，但是窗口选择性更广，结果更为平滑。在各种应用场景下，推荐统一的平滑窗口为7 min。
传统的单频载波相位平滑伪距算法因受到电离层延迟变化的影响，容易出现平滑结果发散的问题。提出采用移动开窗法减弱未模型化的电离层延迟影响，并建立了数学模型。通过公式推导发现：移动开窗法可以消除电离层延迟趋势项的影响。在静态定位实验中，所提出的算法在E、N、U三方向精度分别达到9.5 cm、18.0 cm和13.7 cm，比原始伪距定位结果分别提高了2.4、1.5和3.6倍。结果表明，所提出的算法可以显著减弱电离层影响，大幅提高伪距定位精度，且同时适用于静态和动态定位，其最优结果精度与加权Hatch滤波相当，但是窗口选择性更广，结果更为平滑。在各种应用场景下，推荐统一的平滑窗口为7 min。
2020, 45(7): 974-979.
doi: 10.13203/j.whugis20180312
摘要:
针对船舶在系泊状态下存在低频线振动条件的捷联惯导系统初始对准需求，研究一种兼具精度和快速性的参数辨识对准方法。基于传统参数辨识对准模型的理论分析，指出对其地球角速度正余弦函数的一阶近似会导致对准结果随着时间增加而发散，因此在对准观测建模中对地球自转角度对应的正余弦函数进行高阶近似，以减小一阶近似带来的近似误差。同时合理考虑载体存在线振动干扰对速度误差观测的影响，在模型中加入常值估计项以减小线振动干扰，提高系统对准精度。对数字仿真和不同条件下的实际对准试验结果表明，在给定的线振动和惯性器件水平下，所提方法参数辨识的水平姿态对准精度为20"，航向对准精度为4'。
针对船舶在系泊状态下存在低频线振动条件的捷联惯导系统初始对准需求，研究一种兼具精度和快速性的参数辨识对准方法。基于传统参数辨识对准模型的理论分析，指出对其地球角速度正余弦函数的一阶近似会导致对准结果随着时间增加而发散，因此在对准观测建模中对地球自转角度对应的正余弦函数进行高阶近似，以减小一阶近似带来的近似误差。同时合理考虑载体存在线振动干扰对速度误差观测的影响，在模型中加入常值估计项以减小线振动干扰，提高系统对准精度。对数字仿真和不同条件下的实际对准试验结果表明，在给定的线振动和惯性器件水平下，所提方法参数辨识的水平姿态对准精度为20"，航向对准精度为4'。
2020, 45(7): 980-987, 995.
doi: 10.13203/j.whugis20180348
摘要:
四川省汶川地震发生前，一些测震和形变台站记录到了低频脉冲信号。为了进一步分析和判别这类脉冲信号的真实性，提出了基于深度自编码算法的地震脉冲信号检测方法。以汶川地震为例，首先收集四川省49个台站震前9天的波形数据作为样本集，采用连续小波变换获得波形数据的时频谱，然后利用深度自编码神经网络对其进行训练，并应用于地震脉冲异常信号的自动识别。测试结果表明，所构建的深度自编码网络模型具备良好的稳定性，对新数据的识别准确度在93%以上。最后初步统计了汶川地震前1个月四川省出现的疑似脉冲异常的空间分布，从断层慢滑移运动的角度给出了一种可能解释。
四川省汶川地震发生前，一些测震和形变台站记录到了低频脉冲信号。为了进一步分析和判别这类脉冲信号的真实性，提出了基于深度自编码算法的地震脉冲信号检测方法。以汶川地震为例，首先收集四川省49个台站震前9天的波形数据作为样本集，采用连续小波变换获得波形数据的时频谱，然后利用深度自编码神经网络对其进行训练，并应用于地震脉冲异常信号的自动识别。测试结果表明，所构建的深度自编码网络模型具备良好的稳定性，对新数据的识别准确度在93%以上。最后初步统计了汶川地震前1个月四川省出现的疑似脉冲异常的空间分布，从断层慢滑移运动的角度给出了一种可能解释。
2020, 45(7): 988-995.
doi: 10.13203/j.whugis20180315
摘要:
作为点云数据处理的关键步骤，配准结果直接影响到后续数据处理的精度。针对传统迭代最近点（iterative closest point，ICP）算法依赖较好初始位置的局限性，提出基于法线特征约束的点云精确配准方法。首先采用局部表面拟合方法进行法线估计，并计算其快速点特征直方图，然后通过采样一致性方法对两组点云进行粗配准，最后通过建立KD‐Tree加快对应点的搜索效率，并设定阈值去除错误对应点对，实现精确配准。结果表明，基于法线特征约束的粗配准算法可以为待配准点云提供较好的初始位置，并且改进的ICP算法有效地提高了点云配准的精度和效率。
作为点云数据处理的关键步骤，配准结果直接影响到后续数据处理的精度。针对传统迭代最近点（iterative closest point，ICP）算法依赖较好初始位置的局限性，提出基于法线特征约束的点云精确配准方法。首先采用局部表面拟合方法进行法线估计，并计算其快速点特征直方图，然后通过采样一致性方法对两组点云进行粗配准，最后通过建立KD‐Tree加快对应点的搜索效率，并设定阈值去除错误对应点对，实现精确配准。结果表明，基于法线特征约束的粗配准算法可以为待配准点云提供较好的初始位置，并且改进的ICP算法有效地提高了点云配准的精度和效率。
2020, 45(7): 996-1001, 1014.
doi: 10.13203/j.whugis20180362
摘要:
针对双差网络RTK（real-time kinematic）中测站和卫星间相关性导致数据处理复杂的问题，提出了一种北斗系统三频非差网络RTK方法。首先利用北斗系统三频超宽巷、宽巷和三频整周模糊度之间的整数线性关系确定参考站间双差整周模糊度。然后根据参考站间双差整周模糊度与非差整周模糊度的组合关系单历元快速确定参考站间非差整周模糊度。在此基础上，建立高精度非差区域误差改正模型，实现流动站观测值的误差改正和整周模糊度固定。使用实测的CORS（continuously operating reference stations）网三频观测数据进行算法验证，结果表明，该方法可有效克服双差网络RTK带来的测站和卫星间的相关性，使网络RTK的作业方式更加灵活。
针对双差网络RTK（real-time kinematic）中测站和卫星间相关性导致数据处理复杂的问题，提出了一种北斗系统三频非差网络RTK方法。首先利用北斗系统三频超宽巷、宽巷和三频整周模糊度之间的整数线性关系确定参考站间双差整周模糊度。然后根据参考站间双差整周模糊度与非差整周模糊度的组合关系单历元快速确定参考站间非差整周模糊度。在此基础上，建立高精度非差区域误差改正模型，实现流动站观测值的误差改正和整周模糊度固定。使用实测的CORS（continuously operating reference stations）网三频观测数据进行算法验证，结果表明，该方法可有效克服双差网络RTK带来的测站和卫星间的相关性，使网络RTK的作业方式更加灵活。
2020, 45(7): 1002-1007.
doi: 10.13203/j.whugis20180297
摘要:
基于约束非线性规划理论的最优性条件，推导了不等式约束PEIV(partial errors-in-variables)模型在加权最小二乘准则下取得最优解的一阶必要条件和二阶充分条件，以此作为算法设计的依据和检核解最优性的标准。根据序列二次规划算法，将非线性目标函数和约束方程在近似值处用泰勒级数展开，转换为二次规划子问题，采用积极约束算法同时估计模型参数和系数阵元素。数值模拟算例和线性回归的结果表明，新算法可行有效，具有良好的计算效率。
基于约束非线性规划理论的最优性条件，推导了不等式约束PEIV(partial errors-in-variables)模型在加权最小二乘准则下取得最优解的一阶必要条件和二阶充分条件，以此作为算法设计的依据和检核解最优性的标准。根据序列二次规划算法，将非线性目标函数和约束方程在近似值处用泰勒级数展开，转换为二次规划子问题，采用积极约束算法同时估计模型参数和系数阵元素。数值模拟算例和线性回归的结果表明，新算法可行有效，具有良好的计算效率。
2020, 45(7): 1008-1014.
doi: 10.13203/j.whugis20180401
摘要:
多源空间数据尺度集成是将不同类型的数据在空间尺度上集成统一的过程，是空间数据集成的研究难题之一。针对多源空间数据尺度集成问题，在自然法则的基础上，提出将视距作为空间尺度集成的标准，并深入探索了视距与比率尺度、级别尺度的转换方法，并以“对象-空间形态-样式”3层数据结构管理存储多尺度集成数据。实验结果表明：①以视距作为多源数据空间尺度集成的标准是符合认知规律的; ②利用视距进行多源空间数据尺度集成是解决多主题、多尺度GIS数据集成与管理的有效方法; ③多源数据空间尺度集成是一个综合性的问题，还需要空间尺度转换、多尺度空间数据索引等关键技术的支撑。
多源空间数据尺度集成是将不同类型的数据在空间尺度上集成统一的过程，是空间数据集成的研究难题之一。针对多源空间数据尺度集成问题，在自然法则的基础上，提出将视距作为空间尺度集成的标准，并深入探索了视距与比率尺度、级别尺度的转换方法，并以“对象-空间形态-样式”3层数据结构管理存储多尺度集成数据。实验结果表明：①以视距作为多源数据空间尺度集成的标准是符合认知规律的; ②利用视距进行多源空间数据尺度集成是解决多主题、多尺度GIS数据集成与管理的有效方法; ③多源数据空间尺度集成是一个综合性的问题，还需要空间尺度转换、多尺度空间数据索引等关键技术的支撑。
2020, 45(7): 1015-1020.
doi: 10.13203/j.whugis20180332
摘要:
提出了一种结合全景影像的车载街景点云数据增强方法，首先结合基于密度的聚类方法DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)分割算法和地物典型特征实现点云数据的分类及单体目标提取; 然后对单体目标点云，通过构不规则三角网(triangulated irregular network, TIN)，逐一进行缺失区域检测及相应边缘提取; 最后提出了基于全景影像局部仿射变换的区域增长密集匹配方法，用于生成缺失空洞区域的真实三维点，实现点云数据的增强。实验表明，该方法能够实现车载街景点云数据缺失区域的填补，且点云增强的结果真实、可靠。
提出了一种结合全景影像的车载街景点云数据增强方法，首先结合基于密度的聚类方法DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)分割算法和地物典型特征实现点云数据的分类及单体目标提取; 然后对单体目标点云，通过构不规则三角网(triangulated irregular network, TIN)，逐一进行缺失区域检测及相应边缘提取; 最后提出了基于全景影像局部仿射变换的区域增长密集匹配方法，用于生成缺失空洞区域的真实三维点，实现点云数据的增强。实验表明，该方法能够实现车载街景点云数据缺失区域的填补，且点云增强的结果真实、可靠。
2020, 45(7): 1021-1026, 1034.
doi: 10.13203/j.whugis20180319
摘要:
传统土地利用变化预测方法通常效率低, 无法满足土地利用变化大数据分析和处理的需求。采用MapReduce编程模型对元胞自动机-马尔可夫模型进行并行化扩展，设计了基于Hadoop的土地利用变化预测方法(land-use change prediction method based on cloud computing，Cloud-CMLP)，并选取杭州市进行实验，包括：①不同数据量下Cloud-CMLP核心算法的运行效率实验；②利用Cloud-CMLP方法模拟杭州2013年土地利用变化，并将模拟结果与2013年遥感影像解译结果进行对比分析，验证了预测方法的正确性；③杭州2020年的土地利用变化模拟预测分析, 研究区中心地带受发达交通系统影响, 建设用地面积整体呈快速上升趋势, 且主要来源于农业用地的转换。
传统土地利用变化预测方法通常效率低, 无法满足土地利用变化大数据分析和处理的需求。采用MapReduce编程模型对元胞自动机-马尔可夫模型进行并行化扩展，设计了基于Hadoop的土地利用变化预测方法(land-use change prediction method based on cloud computing，Cloud-CMLP)，并选取杭州市进行实验，包括：①不同数据量下Cloud-CMLP核心算法的运行效率实验；②利用Cloud-CMLP方法模拟杭州2013年土地利用变化，并将模拟结果与2013年遥感影像解译结果进行对比分析，验证了预测方法的正确性；③杭州2020年的土地利用变化模拟预测分析, 研究区中心地带受发达交通系统影响, 建设用地面积整体呈快速上升趋势, 且主要来源于农业用地的转换。
2020, 45(7): 1027-1034.
doi: 10.13203/j.whugis20180313
摘要:
战场地理环境数据组织是战场环境信息保障的重要环节，而良好定义的数据组织模型将有助于联合作战体系下战场环境保障的顺利实施。已有的战场地理环境数据组织模型多侧重于数据状态的描述，缺乏与作战任务相关联的过程模型，难以表达数据组织与任务事件间的因果关系。通过面向对象的方法建立战场地理环境数据对象静态模型并结构化表达，采用面向对象的Petri网构建数据组织过程模型，统一描述数据与活动之间的交互关系及数据存储结构。通过该模型在战场环境分析平台中的应用，证明其能有效地实现数据状态、任务事件及其相互之间关系的查询。
战场地理环境数据组织是战场环境信息保障的重要环节，而良好定义的数据组织模型将有助于联合作战体系下战场环境保障的顺利实施。已有的战场地理环境数据组织模型多侧重于数据状态的描述，缺乏与作战任务相关联的过程模型，难以表达数据组织与任务事件间的因果关系。通过面向对象的方法建立战场地理环境数据对象静态模型并结构化表达，采用面向对象的Petri网构建数据组织过程模型，统一描述数据与活动之间的交互关系及数据存储结构。通过该模型在战场环境分析平台中的应用，证明其能有效地实现数据状态、任务事件及其相互之间关系的查询。
2020, 45(7): 1035-1042.
doi: 10.13203/j.whugis20170421
摘要:
杆目标是城市中重要的基础设施，其自动提取对智慧城市数据快速更新具有重要意义。车载移动测量系统可以快速获取道路两侧地物的高精度点云数据。针对车载点云提出了一种基于杆圆弧特征的杆目标自动提取方法，首先根据单条和相邻多条扫描线上目标分布形态，对原始点云中的非杆柱状部分进行聚类去噪；然后运用约束随机抽样一致性(random sample consensus, RANSAC)检验算子搜索圆弧状点集，对其三维特征进行统计分析，精确识别杆柱状部分；最后根据目标点云空间形态动态确定区域生长条件，搜索杆目标的完整点云。实验分析结果表明，该方法能有效降低杆目标提取中邻近非杆地物的干扰，具有较强的自适应能力。
杆目标是城市中重要的基础设施，其自动提取对智慧城市数据快速更新具有重要意义。车载移动测量系统可以快速获取道路两侧地物的高精度点云数据。针对车载点云提出了一种基于杆圆弧特征的杆目标自动提取方法，首先根据单条和相邻多条扫描线上目标分布形态，对原始点云中的非杆柱状部分进行聚类去噪；然后运用约束随机抽样一致性(random sample consensus, RANSAC)检验算子搜索圆弧状点集，对其三维特征进行统计分析，精确识别杆柱状部分；最后根据目标点云空间形态动态确定区域生长条件，搜索杆目标的完整点云。实验分析结果表明，该方法能有效降低杆目标提取中邻近非杆地物的干扰，具有较强的自适应能力。
2020, 45(7): 1043-1051.
doi: 10.13203/j.whugis20190015
摘要:
以北京华都中心深基坑开挖引起昆仑公寓的沉降和倾斜观测为例，详细介绍了采用GNSS(global navigation satellite system)精密单点定位技术(precise point positioning, PPP)对高层建筑的倾斜和沉降进行长期监测的方法。该方法包括以下4步：①采用PPP解算GNSS天线在全球参考框架(IGS08)中的地心地固(Earth-centered, Earth-fixed, ECEF)坐标(ECEF-XYZ)；②将相对于全球参考框架的ECEF-XYZ坐标转换到一个区域性稳定参考框架, 即华北参考框架(NChina16)中；③在华北参考框架中将地心坐标转换为站心直角坐标(东西、南北和垂直3方向)；④用华北地区季节性地面变形模型校正站心坐标位移时程，恢复建筑结构的真实位移(倾斜和沉降)。研究表明，在华北地区, PPP位移测量精度在水平方向上能够达到2~3 mm，在竖直方向上能够达到6~9 mm(24 h连续观测)。通过将PPP、NChina16与华北季节性地面变形模型相结合，可以实现对华北地区高层建筑和其他大型基础工程的准实时和长期静态变形监测，监测精度可达到毫米级。
以北京华都中心深基坑开挖引起昆仑公寓的沉降和倾斜观测为例，详细介绍了采用GNSS(global navigation satellite system)精密单点定位技术(precise point positioning, PPP)对高层建筑的倾斜和沉降进行长期监测的方法。该方法包括以下4步：①采用PPP解算GNSS天线在全球参考框架(IGS08)中的地心地固(Earth-centered, Earth-fixed, ECEF)坐标(ECEF-XYZ)；②将相对于全球参考框架的ECEF-XYZ坐标转换到一个区域性稳定参考框架, 即华北参考框架(NChina16)中；③在华北参考框架中将地心坐标转换为站心直角坐标(东西、南北和垂直3方向)；④用华北地区季节性地面变形模型校正站心坐标位移时程，恢复建筑结构的真实位移(倾斜和沉降)。研究表明，在华北地区, PPP位移测量精度在水平方向上能够达到2~3 mm，在竖直方向上能够达到6~9 mm(24 h连续观测)。通过将PPP、NChina16与华北季节性地面变形模型相结合，可以实现对华北地区高层建筑和其他大型基础工程的准实时和长期静态变形监测，监测精度可达到毫米级。
2020, 45(7): 1052-1057.
doi: 10.13203/j.whugis20170417
摘要:
采用三峡地区全球导航卫星系统（global navigation satellite system，GNSS）和重力连续观测数据，结合水文气象和地形资料，计算大地高、地面重力等变化，通过与地质灾害事件的空间对比分析确定评价所用的观测要素和权重，对地质环境稳定性进行了定量评价。研究发现，整个三峡地区的地质环境总体上较为稳定，三峡大坝下游地区稳定性普遍较好。但是，库区腹地秭归-云阳段的长江沿岸有5~6处形状及面积不同的局部地段，稳定性较弱；三峡库区外围的房县、镇坪县也存在一些稳定性较弱的地区。所提出的地质环境稳定性定量评价方法和研究结果对于区域地质环境评估和地质灾害防治等具有重要参考价值。
采用三峡地区全球导航卫星系统（global navigation satellite system，GNSS）和重力连续观测数据，结合水文气象和地形资料，计算大地高、地面重力等变化，通过与地质灾害事件的空间对比分析确定评价所用的观测要素和权重，对地质环境稳定性进行了定量评价。研究发现，整个三峡地区的地质环境总体上较为稳定，三峡大坝下游地区稳定性普遍较好。但是，库区腹地秭归-云阳段的长江沿岸有5~6处形状及面积不同的局部地段，稳定性较弱；三峡库区外围的房县、镇坪县也存在一些稳定性较弱的地区。所提出的地质环境稳定性定量评价方法和研究结果对于区域地质环境评估和地质灾害防治等具有重要参考价值。
2020, 45(7): 1058-1064.
doi: 10.13203/j.whugis20180409
摘要:
分析了工业基础类（industry foundation classes，IFC）和城市地理标记语言（city geography markup lan‐ guage, CityGML）在几何表达、语义信息等方面的异同；以综合管廊为对象，建立IFC综合管廊模型转换为CityGML模型的流程和方法，进行语义提取、几何以及坐标系统的转换。通过六盘水城市综合管廊模型转换进行验证，结果表明，所建立的IFC管廊模型与CityGML管廊模型映射规则可实现IFC管廊模型向CityGML模型的转换，同时转换后的CityGML管廊模型包含由IFC模型提取的属性信息，可用于三维地理信息系统(three dimension geographical information system, 3DGIS)与建筑信息模型（building information modeling, BIM）的集成，有助于促进城市地下管廊全生命周期管理。
分析了工业基础类（industry foundation classes，IFC）和城市地理标记语言（city geography markup lan‐ guage, CityGML）在几何表达、语义信息等方面的异同；以综合管廊为对象，建立IFC综合管廊模型转换为CityGML模型的流程和方法，进行语义提取、几何以及坐标系统的转换。通过六盘水城市综合管廊模型转换进行验证，结果表明，所建立的IFC管廊模型与CityGML管廊模型映射规则可实现IFC管廊模型向CityGML模型的转换，同时转换后的CityGML管廊模型包含由IFC模型提取的属性信息，可用于三维地理信息系统(three dimension geographical information system, 3DGIS)与建筑信息模型（building information modeling, BIM）的集成，有助于促进城市地下管廊全生命周期管理。
2020, 45(7): 1065-1072.
doi: 10.13203/j.whugis20180325
摘要:
利用1962-2017年验潮站水位观测数据，对中国香港的海平面、潮汐调和常数等水位变化特征量进行了确定与统计分析。结果显示，香港海域验潮站海平面相对变化速率差异明显。1962-2017年间，鲗鱼涌站长周期分潮逐年调和分析结果稳定性差，除数据质量的因素外，厄尔尼诺显现对长周期分潮的变化有影响作用；全日潮与半日潮分潮调和常数较稳定，但在2004-2008年间M2、O1、K1分潮振幅小于往年，分析表明与潮差变化一致；理论最低潮面与最低天文潮面均呈上升的变化趋势，变化速率分别为0.18 mm/a、0.27 mm/a, 香港目前使用的海图基准较理论最低潮面和最低天文潮面相对保守。
利用1962-2017年验潮站水位观测数据，对中国香港的海平面、潮汐调和常数等水位变化特征量进行了确定与统计分析。结果显示，香港海域验潮站海平面相对变化速率差异明显。1962-2017年间，鲗鱼涌站长周期分潮逐年调和分析结果稳定性差，除数据质量的因素外，厄尔尼诺显现对长周期分潮的变化有影响作用；全日潮与半日潮分潮调和常数较稳定，但在2004-2008年间M2、O1、K1分潮振幅小于往年，分析表明与潮差变化一致；理论最低潮面与最低天文潮面均呈上升的变化趋势，变化速率分别为0.18 mm/a、0.27 mm/a, 香港目前使用的海图基准较理论最低潮面和最低天文潮面相对保守。
2020, 45(7): 1073-1081.
doi: 10.13203/j.whugis20180329
摘要:
基于虚拟现实(virtual reality, VR)技术构建泥石流灾害虚拟场景能够为灾害交互查询分析提供一种新方法。但现有的关于灾害场景可视化研究存在VR场景建模效率低下、交互模式单一和查询分析薄弱等问题，因此，提出了一种空间语义约束的泥石流灾害VR场景融合建模及交互方法，重点探讨了场景动态融合建模方法，利用符号增强表达和射线焦点获取技术设计了多种场景交互模式。并构建了原型系统，选择案例区域开展了试验分析。试验结果证明，利用所提出的方法能够实现泥石流VR场景的快速构建，并能够满足用户对灾害场景沉浸式感知以及灾情信息查询分析等需求。
基于虚拟现实(virtual reality, VR)技术构建泥石流灾害虚拟场景能够为灾害交互查询分析提供一种新方法。但现有的关于灾害场景可视化研究存在VR场景建模效率低下、交互模式单一和查询分析薄弱等问题，因此，提出了一种空间语义约束的泥石流灾害VR场景融合建模及交互方法，重点探讨了场景动态融合建模方法，利用符号增强表达和射线焦点获取技术设计了多种场景交互模式。并构建了原型系统，选择案例区域开展了试验分析。试验结果证明，利用所提出的方法能够实现泥石流VR场景的快速构建，并能够满足用户对灾害场景沉浸式感知以及灾情信息查询分析等需求。
2020, 45(7): 1082-1088.
doi: 10.13203/j.whugis20180361
摘要:
基于聚类算法进行车辆轨迹点信息提取与挖掘，在高精度车道信息提取与更新、道路拥堵时空分析与治理、用户出行线路规划与推荐等应用中具有重要意义。针对现有聚类算法的不足，提出基于核距离的车辆轨迹点聚类方法。首先给出车辆轨迹点的定义，分析车辆轨迹的几何特征和轨迹聚类的要求，然后基于核函数的概念，推导核距离的计算过程，提出核距离密度聚类算法，重定义密度聚类算法中核邻域、核心对象等概念，最后以郑州市出租车轨迹数据进行验证。实验表明，聚类算法在减少参数数量、结果沿道路中心线对称分布、降低计算时间、提取长类簇等方面具有显著优势，可以有效地实现有向轨迹点的聚类。
基于聚类算法进行车辆轨迹点信息提取与挖掘，在高精度车道信息提取与更新、道路拥堵时空分析与治理、用户出行线路规划与推荐等应用中具有重要意义。针对现有聚类算法的不足，提出基于核距离的车辆轨迹点聚类方法。首先给出车辆轨迹点的定义，分析车辆轨迹的几何特征和轨迹聚类的要求，然后基于核函数的概念，推导核距离的计算过程，提出核距离密度聚类算法，重定义密度聚类算法中核邻域、核心对象等概念，最后以郑州市出租车轨迹数据进行验证。实验表明，聚类算法在减少参数数量、结果沿道路中心线对称分布、降低计算时间、提取长类簇等方面具有显著优势，可以有效地实现有向轨迹点的聚类。
2020, 45(7): 1089-1098.
doi: 10.13203/j.whugis20190158
摘要:
换乘问题直接影响数十万乘客出行方便，已成为影响城市公共交通系统运营的一个重要因素。基于武汉市2015年3月份完整一周的公共交通智能卡数据（smart card data，SCD），识别公共交通换乘行为，研究乘客换乘时空特征，分析轨道交通发展现状，总结换乘出行模式。研究结果如下：①换乘行为在工作日和休息日均呈现早高峰单高峰分布，大概率存在加班行为；②换乘行为地理特征的3个影响因素为城市地理格局、轨道交通建设、站点辐射范围；③根据武汉市的圈层结构和换乘出行方向，将换乘行为总结为4种模式。基于交通大数据识别乘客换乘行为及其时空分布特征并归纳换乘模式，可为城市规划、城市空间合理利用提供科学依据和决策支持。
换乘问题直接影响数十万乘客出行方便，已成为影响城市公共交通系统运营的一个重要因素。基于武汉市2015年3月份完整一周的公共交通智能卡数据（smart card data，SCD），识别公共交通换乘行为，研究乘客换乘时空特征，分析轨道交通发展现状，总结换乘出行模式。研究结果如下：①换乘行为在工作日和休息日均呈现早高峰单高峰分布，大概率存在加班行为；②换乘行为地理特征的3个影响因素为城市地理格局、轨道交通建设、站点辐射范围；③根据武汉市的圈层结构和换乘出行方向，将换乘行为总结为4种模式。基于交通大数据识别乘客换乘行为及其时空分布特征并归纳换乘模式，可为城市规划、城市空间合理利用提供科学依据和决策支持。
2020, 45(7): 1099-1106.
doi: 10.13203/j.whugis20180404
摘要:
集约化监控有助于全面把控业务信息系统运行情况与提升运维效率，已成为大型企事业部门业务监控的发展方向，但集约化监控带来海量监视数据的存储与服务挑战。以气象部门业务监视数据为例，在分析监视数据的特点及对比海量数据存储服务技术的基础上，设计和实现了海量监视数据云存储服务模型，主要通过时序数据存储技术和索引存储技术分别存储指标类和日志事件类监视数据，并实现存储优化。对该模型的应用效果测试分析表明, 所提海量监视数据云存储服务模型具有高效存储服务性能以及可扩展性稳定的特点。
集约化监控有助于全面把控业务信息系统运行情况与提升运维效率，已成为大型企事业部门业务监控的发展方向，但集约化监控带来海量监视数据的存储与服务挑战。以气象部门业务监视数据为例，在分析监视数据的特点及对比海量数据存储服务技术的基础上，设计和实现了海量监视数据云存储服务模型，主要通过时序数据存储技术和索引存储技术分别存储指标类和日志事件类监视数据，并实现存储优化。对该模型的应用效果测试分析表明, 所提海量监视数据云存储服务模型具有高效存储服务性能以及可扩展性稳定的特点。
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