留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

一种适用于电离层层析成像的TV-MART算法

汤俊 姚宜斌 张良

汤俊, 姚宜斌, 张良. 一种适用于电离层层析成像的TV-MART算法[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2015, 40(7): 870-876. doi: 10.13203/j.whugis20130049
引用本文: 汤俊, 姚宜斌, 张良. 一种适用于电离层层析成像的TV-MART算法[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2015, 40(7): 870-876. doi: 10.13203/j.whugis20130049
TANG Jun, YAO Yibin, ZHANG Liang. A TV-MART Algorithm Applied to Computerized Ionospheric Tomography[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(7): 870-876. doi: 10.13203/j.whugis20130049
Citation: TANG Jun, YAO Yibin, ZHANG Liang. A TV-MART Algorithm Applied to Computerized Ionospheric Tomography[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(7): 870-876. doi: 10.13203/j.whugis20130049

一种适用于电离层层析成像的TV-MART算法

doi: 10.13203/j.whugis20130049
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(41174012,41274022);国家863计划资助项目(2013AA122502);国家教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET 12 0428);东华理工大学江西省数字国土重点实验室开放研究基金资助项目(DLLJ201504);武汉大 学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室开放研究基金资助项目(14 01 04)
详细信息
    作者简介:

    汤俊,博士,主要从事GNSS数据处理和电离层建模研究。

  • 中图分类号: P228

A TV-MART Algorithm Applied to Computerized Ionospheric Tomography

Funds: TheNationalNaturalScienceFoundationofChina,Nos.41174012,41274022;theNationalHigh techR&D ProgramofChina(863Program),No.2013AA122502;theProgramforNewCenturyExcellentTalentsinUniversityofMinistryofEduca tionofChina,No.NCET 12 0428;theJiangxiProvinceKeyLaboratoryforDigitalLand,East China Institute of Technology,No.DLLJ201504;theKeyLaboratoryofGeospaceEnvironmentandGeodesy,MinistryofEducation,WuhanUniversity,No.14 01 04..檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
More Information
    Author Bio:

    TANG Jun, PhD, specializes in GNSS data processing and ionosphere model estimation.

  • 摘要: 针对电离层电子密度重构问题,提出了一种综合利用总变差最小化(toalvariation,TV)与乘法代数重构算法(multiplicativealgebraicreconstructiontechnique,MART)的电离层层析成像算法。该算法对反演模型的参数施加总变差约束,以提高反演过程的稳定性和结果的精确性。通过模拟数据和实测数据对模型的重构结果进行验证,结果表明,相对于乘法代数重构算法,该算法能够有效地提高电离层电子密度的重构精度。
  • [1] AustenJR,FrankeSJ,LiuCH.IonosphericIma gingUsingComputerizedTomography[J].犚犪犱犻狅犛犮犻犲狀犮犲,1988,23(3):299307[2] RaymundTD,AustenJR,FrankeSJ,etal.Ap plicationofComputerizedTomographytotheInves tigationofIonosphericStructures[J].犚犪犱犻狅犛犮犻 犲狀犮犲,1990,25(5):771789[3] PryseSE,KersleyL,MitchellCN,etal.ACom parisonofReconstructionTechniquesUsedinIono sphericTomography[J].犚犪犱犻狅犛犮犻犲狀犮犲,1998,33(6):1767 1779[4] WuXiongbin,XuJisheng,MaShuying.AnIm provedReconstructionAlgorithmforComputerizedIonosphericTomography[J].犆犺犻狀犲狊犲犑狅狌狉狀犪犾狅犳犌犲狅狆犺狔狊犻犮狊,43(1):2028(吴雄斌,徐继生,马淑英.一种改进的电离层层析成像算法[J].地球物理学报,2000,43(1):20 28)[5] WenDebao,LiuSanzhi.ANewIonosphericTomo graphicAlgorithm ConstrainedMultiplicativeAlge braicReconstructionTechnique(CMART)[J].犑狅狌狉狀犪犾狅犳犈犪狉狋犺犛狔狊狋犲犿犛犮犻犲狀犮犲,2010,119(4):489 496[6] FremouwEJ,JamesAS.ApplicationofStochasticInverseTheorytoIonosphericTomography[J].犚犪犱犻狅犛犮犻犲狀犮犲,1992,27(5):721732[7] ZhouChucai,FremouwEJ,SahrJD.OptimalTruncationCriterionforApplicationofSingularValueDecompositiontoIonosphericTomography[J].犚犪犱犻狅犛犮犻犲狀犮犲,1999,34(1):155166[8] BhuyanK,SinghSB,BhuyanPK.TomographicReconstructionoftheIonosphereUsingGeneralizedSingularValueDecomposition[J].犆狌狉狉犲狀狋犛犮犻犲狀犮犲,2002,76(7):1117 1120[9] NaHR,LeeH.ResolutionDegradationParame tersofIonosphericTomography[J].犚犪犱犻狅犛犮犻犲狀犮犲,1994,29(1):115 125[10] AndreevaES,FrankeSJ,YehKC.OnGenera tionofanAssemblyofImagesinIonosphericTomo graphy[J].犚犪犱犻狅犛犮犻犲狀犮犲,2001,36(2):299309[11] KunitsynVE,TereshchenkoED.RadioTomo graphyoftheIonosphere[J].犐犈犈犈犃狀狋犲狀犪狊犪狀犱犘狉狅狆犪犵犪狋犻狅狀犕犪犵犪狕犻狀犲,1992,34(5):2232[12] KunisynVE,AndreevaES,RazinkovOG.PhaseandPhase DifferenceIonosphericRadioTomo graphy[J].犐狀狋犲狉狀犪狋犻狅狀犪犾犑狅狌狉狀犪犾狅犳犐犿犪犵犻狀犵犛狔狊 狋犲犿狊犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔,1994,5(2):128140[13] TsaiLC,LiuCH,TsaiWH,etal.TomographicImagingoftheIonosphereUsingtheGPS/METandNNSSData[J].犑狅狌狉狀犪犾狅犳犃狋犿狅狊狆犺犲狉犻犮犪狀犱犛狅犾犪狉犜犲狉狉犲狊狋狉犻犪犾犘犺狔狊犻犮狊,2002,64:20032011[14] MaXF,MaruyamaT,MaG,TakedaT.Three DimensionalIonosphericTomographyUsingObser vationDataofGPSGroundReceiversandIonosondebyNeuralNetwork[J].犑狅狌狉狀犪犾狅犳犌犲狅狆犺狔狊犻犮犪犾犚犲狊犲犪狉犮犺,2005,110(A05308),doi:10.1029/2004JA010797[15] LiHui,YuanYunbin,YanWei,etal.ACon strainedIonosphericTomographyAlgorithmwithSmoothingMethod[J].犌犲狅犿犪狋犻犮狊犪狀犱犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犛犮犻犲狀犮犲狅犳犠狌犺犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,2013,38(4):412 415(李慧,袁运斌,闫伟,等.附加平滑约束的电离层层析反演[J].武汉大学学报·信息科学版,2013,38(4):412 415)[16] WuHan,YaoYibin,ChenPeng,etal.Investiga tionofGNSS BasedIonosphericTomographicAlfo rithms[J].犌犲狅犿犪狋犻犮狊犪狀犱犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犛犮犻犲狀犮犲狅犳犠狌犺犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,2013,38(12):14051408(吴寒,姚宜斌,陈鹏,等.GNSS电离层层析成像算法研究[J].武汉大学学报·信息科学版,2013,38(12):1405 1408)[17] WenDebao,YuanYunbin,OuJikun,etal.AHy bridReconstructionAlgorithmfor3 DIonosphericTomography[J].犐犈犈犈犜狉犪狀狊犪犮狋犻狅狀狊狅狀犌犲狅狊犮犻犲狀犮犲犪狀犱犚犲犿狅狋犲犛犲狀狊犻狀犵,2008,46(6):17331739[18] WenDebao,WangYong,NormanR.ANewTwo StepAlgorithmforIonosphericTomographySolu tion[J].犌犘犛犛狅犾狌狋犻狅狀,2012,16(1):8994[19] HobigerT,KondoT,KoyamaY.ConstrainedSimultaneousAlgebraicReconstructionTechnique(C SART)———ANewandSimpleAlgorithmAp pliedtoIonosphericTomography[J].犈犪狉狋犺犘犾犪狀犲狋狊犛狆犪犮犲,2008,60(7):727735[20] GarciaR,CresponF.RadioTomographyoftheI onosphere:AnalysisofanUnderdetermined,Ill PosedInverseProblem,andRegionalApplication[J].犚犪犱犻狅犛犮犻犲狀犮犲,2008,43(RS2014),doi:10.1029/2007RS003714[21] LeeJK,KamalabadiF.GPS basedRadioTomo graphywithEdge PreservingRegularization[J].犐犈犈犈犜狉犪狀狊犪犮狋犻狅狀狊狅狀犌犲狅狊犮犻犲狀犮犲犪狀犱犚犲犿狅狋犲犛犲狀狊 犻狀犵,2009,47(1):312324[22] VogelCR.ComputationalMethodsforInverseProblems[M].Philadephia,PA:SIAM,2002[23] KunitsynVE,TereshchenkoED.IonosphericTomography[M].Berlin,Heidelberg:Springer Verlag,2003[24] LiuLibo,WanWeixing,ChenYiding,etal.SolarActivityEffectsoftheIonosphere:ABriefReview[J].犆犺犻狀犲狊犲犛犮犻犲狀犮犲犅狌犾犾犲狋犻狀,2011,56(12):1202 1211[25] LiuLibo,WanWeixing,ChenYiding,etal.Re centProgressesonIonosphericClimatologyInvesti gations[J].犆犺犻狀犲狊犲犑狅狌狉狀犪犾狅犳犛狆犪犮犲犛犮犻犲狀犮犲,2012,32(5):665 680
  • [1] 张文渊, 张书毕, 左都美, 丁楠, 刘鑫.  GNSS水汽层析的自适应代数重构算法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2021, 46(9): 1318-1327. doi: 10.13203/j.whugis20190387
    [2] 刘立龙, 陈雨田, 黎峻宇, 田祥雨, 贺朝双.  活跃期区域电离层总电子短期预报及适用性分析 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2019, 44(12): 1757-1764. doi: 10.13203/j.whugis20180145
    [3] 欧明, 甄卫民, 徐继生, 於晓, 刘裔文, 刘钝.  利用数据同化技术实现区域电离层TEC重构 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2017, 42(8): 1075-1081. doi: 10.13203/j.whugis20150297
    [4] 马一方, 姜卫平, 席瑞杰.  利用全球电离层地图分析芦山地震电离层异常变化 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2015, 40(9): 1274-1278. doi: 10.13203/j .whu g is20130683
    [5] 姚宜斌, 陈家君, 陈鹏, 孔建.  2003~2006年磁暴期间欧洲区域电离层三维层析及演变分析 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2014, 39(2): 132-136. doi: 10.13203/j.whugis20120630
    [6] 王成, 王解先, 段兵兵.  附有国际参考电离层约束的全球电离层模型 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2014, 39(11): 1340-1346.
    [7] 谢益炳, 陈俊平, 伍吉仓, 胡丛玮.  不同约束条件对电离层电子含量和硬件延迟的影响 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2014, 39(7): 799-803.
    [8] 唐卫明, 金蕾, 徐坤.  北斗卫星信号实时单站电离层估计算法及性能分析 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2014, 39(11): 1318-1322.
    [9] 李慧, 袁运斌, 闫伟, 李子申.  附加平滑约束的电离层层析反演 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2013, 38(4): 412-415.
    [10] 吴寒, 姚宜斌, 陈鹏, 肖勇.  GNSS电离层层析成像算法研究 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2013, 38(12): 1405-1408.
    [11] 陈必焰, 戴吾蛟, 蔡昌盛, 夏朋飞.  层析反演与神经网络方法在电离层建模及预报中的应用 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2012, 37(8): 972-975.
    [12] 涂锐, 黄观文, 张勤, 王利.  利用单基准站改正信息和电离层参数估计的单频PPP算法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2012, 37(2): 170-173.
    [13] 涂锐, 黄观文, 张勤, 王利.  GPS单频机电离层延迟改正新算法 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2012, 37(6): 667-670.
    [14] 刘志平, 赵自强, 郭广礼.  电离层总电子含量时空特征分析及分区建模 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2012, 37(11): 1360-1363.
    [15] 赵莹, 张小红.  COSMIC掩星观测数据反演电离层电子密度廓线 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2010, 35(6): 644-648.
    [16] 林剑, 吴云, 祝芙英.  震前电离层TEC异常扰动的研究 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2009, 34(8): 975-978.
    [17] 李征航, 陈锴, 刘万科, 黄欢.  顾及f~3项的电离层延迟模型 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2007, 32(2): 139-143.
    [18] 蔡昌盛, 高井祥, 李征航.  利用GPS监测电离层总电子含量的季节性变化 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2006, 31(5): 451-453.
    [19] 程鹏飞, 李夕银, 马建平.  两种GPS测定电离层电子密度模型的探讨 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2001, 26(6): 524-528.
    [20] 邱卫宁, 陈永奇.  香港地区电离层垂向电子含量的变化规律 . 武汉大学学报 ( 信息科学版), 1998, 23(2): 115-117.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  1007
  • HTML全文浏览量:  39
  • PDF下载量:  426
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-15
  • 修回日期:  2015-07-05
  • 刊出日期:  2015-07-05

一种适用于电离层层析成像的TV-MART算法

doi: 10.13203/j.whugis20130049
    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(41174012,41274022);国家863计划资助项目(2013AA122502);国家教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET 12 0428);东华理工大学江西省数字国土重点实验室开放研究基金资助项目(DLLJ201504);武汉大 学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室开放研究基金资助项目(14 01 04)
    作者简介:

    汤俊,博士,主要从事GNSS数据处理和电离层建模研究。

  • 中图分类号: P228

摘要: 针对电离层电子密度重构问题,提出了一种综合利用总变差最小化(toalvariation,TV)与乘法代数重构算法(multiplicativealgebraicreconstructiontechnique,MART)的电离层层析成像算法。该算法对反演模型的参数施加总变差约束,以提高反演过程的稳定性和结果的精确性。通过模拟数据和实测数据对模型的重构结果进行验证,结果表明,相对于乘法代数重构算法,该算法能够有效地提高电离层电子密度的重构精度。

English Abstract

汤俊, 姚宜斌, 张良. 一种适用于电离层层析成像的TV-MART算法[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2015, 40(7): 870-876. doi: 10.13203/j.whugis20130049
引用本文: 汤俊, 姚宜斌, 张良. 一种适用于电离层层析成像的TV-MART算法[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2015, 40(7): 870-876. doi: 10.13203/j.whugis20130049
TANG Jun, YAO Yibin, ZHANG Liang. A TV-MART Algorithm Applied to Computerized Ionospheric Tomography[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(7): 870-876. doi: 10.13203/j.whugis20130049
Citation: TANG Jun, YAO Yibin, ZHANG Liang. A TV-MART Algorithm Applied to Computerized Ionospheric Tomography[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(7): 870-876. doi: 10.13203/j.whugis20130049
参考文献 (1)

目录

    /

    返回文章
    返回