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2009年 第38卷 第5期    刊出日期：2009-10-22

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学术论文

基于局部地球重力场模型的水下重力辅助惯性导航

王志刚,边少锋

2009, 38(5):  0-414. 

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利用卡尔曼滤波实现水下重力辅助惯性导航，需要对重力量测值及其误差建模，为此本文提出一种基于局部地球重力场模型的水下重力辅助导航新模式。文章首先介绍了一种利用快速傅立叶拟合技术建立的连续局部重力场模型，随后在该模型的基础上，将测量重力与惯导指示重力之差表示为连续的解析形式，最后以重力差作为包含惯导位置误差的量测值，结合扩展卡尔曼滤波算法对惯导位置误差进行最优估计。以分辨率为2′ 2′的某区域重力异常数据为背景场进行仿真，局部重力场模型的平均误差小于0.1331mGal，潜器的平均经纬定位误差分别小于0.1975和0.2499海里。

地球的正常密度

郝晓光,胡小刚,刘根友,方剑,柳林涛

2009, 38(5):  0-414. 

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从地球重力学的水准椭球和麦克劳林-皮蔡奇椭球出发，根据作者近十几年研究发表的参数椭球、纬向密度、准等位条件、似水准椭球等一系列观点和内容，提出“地球正常密度”概念，并求解出“地核椭球-壳幔椭球层”模式的地球正常密度分布。根据“地球正常密度”概念，提出“地球正常密度假说”及“板块运动重力学机制”的地球重力学研究的新课题。

GNSS无线电掩星大气探测系统干扰抑制的子空间投影方法

张建军

2009, 38(5):  0-414. 

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GNSS掩星技术是当前地球大气探测中最有潜力的发展方向之一，并已经成功地应用在天气预报、气候分析、全球变化等领域。但在GNSS无线电掩星大气探测系统中，由于GNSS折射信号功率太弱，邻近GNSS卫星信号严重干扰GNSS折射信号的接收，致使接收机对GNSS干扰信号的抑制一直是个关键问题。本文根据GNSS卫星信号之间互相关的特点，提出了利用子空间投影进行干扰抑制的算法，并对该算法进行了分析与改进，利用系统的输出信干扰比和误码率对算法的精确性进行了评估。通过对仿真结果的分析，验证算法既降低了误差对干扰性能的影响，又使计算量大幅下降

基于投影基准面的线阵推扫式卫星立体影像对近似核线影像生成方法

胡芬,王密,李德仁,,,金淑英

2009, 38(5):  0-414. 

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高分辨率卫星遥感影像大多为线阵CCD推扫式影像，其成像几何模型要比传统框幅式中心投影影像复杂，且不像框幅式影像那样具备严格的核线定义，对该类影像的近似核线理论、方法和技术作深入探讨，具有重要的实际意义和应用价值。本文提出了一种实用的基于物方投影基准面的卫星立体影像核线模型，研究并实现了基于该模型的近似核线排列方法。为了验证本文方法的正确性、可行性和通用性，文中分别对带有高精度RPC的SPOT5-HRG异轨立体像对、IKONOS同轨立体像对、IRS-P5同轨立体像对以及Quickbird同轨立体像对进行了核线试验，均取得了令人满意的结果。该方法能够生成子像素级上下视差的近乎严格的核线影像，且能直接由立体影像的定向参数建立原始影像与核线影像之间的严格坐标对应关系，具有操作简单、实用性强的特点；此外，基于投影基准面进行近似核线排列，有利于生成分辨率一致、相对于物方水平的核线立体模型，从而更好地满足人眼立体视觉习惯。目前，该方法已被成功应用于卫星影像的立体测图和DEM自动生成软件模块中。

机载LiDAR数据滤波方法评述

黄先锋 李卉 王潇 张帆

2009, 38(5):  0-469. 

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DEM提取是机载LiDAR数据处理的基础问题，本文总结国内外LiDAR滤波方面的研究进展，定量分析了算法的性能，着重分析形态学方法和基于内插的方法并指出两种算法的互补性，并总结展望，为后续相关研究提供参考。

多波束勘测瞬时姿态误差的改正方法

阳凡林,李家彪吴自银赵俐红,艾波

2009, 38(5):  0-414. 

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系统分析多波束勘测瞬时姿态误差的表现，针对性地提出相应的改正措施。通过去除地形趋势信号后的姿态误差数据，采用横摇变化率和横摇测量值与受影响产生的水深误差的线性关系判断属时延还是尺度引起的姿态误差，再搜索确定时延值或尺度系数，以此参数对受影响的区域进行改正。本文算法物理意义明确，从实测数据结果来看，算法切实可行，改正结果较理想，对浅水多波束勘测质量的提高有一定的意义。

区域重力大地水准面确定的相对精度估计

许曦,朱建军,

2009, 38(5):  0-414. 

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以解析方法研究由地面重力数据及全球位模型确定区域重力（似）大地水准面的观测设计问题。首先由Stokes公式的数值积分推导地面重力数据与球谐系数的精度关系，再由“移去－恢复”方法的空域截断逼近模式和协方差函数的球谐表达，分别推导内区地面重力数据误差、外区全球位模型误差与区域重力大地水准面相对精度的解析关系。为便于计算，提出将内区地面重力数据和外区全球位模型的频域截断误差合并，按频段重新划分：①全球范围－地面重力数据对应频率以上的截断、②外区范围－全球位模型最高频率至地面重力数据对应频率之间的截断，以经验阶方差模型分别估计之。模拟计算显示了地面重力数据之精度、分辨率、积分半径和全球位模型之精度、分辨率与区域重力（似）大地水准面相对精度之间的具体对应关系。

对伪距/相位组合量探测与修复周跳算法的改进

张成军

2009, 38(5):  0-414. 

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经典的伪距/相位组合法探测与修复周跳时，需要使用精密P码，这限制了其应用范围。本文结合电离层残差组合对其进行了改进，导出了修正公式，并给出了可以用来探测与修复周跳的组合量的条件，并在实验中利用L1,-1、L-3,4、L-7,9和L－14，18组合量进行了探测周跳的测试。实验表明，改进的算法在静态测量数据中，在卫星截止角大于15度时，无论是利用C/A码伪距还是交叉相关P码伪距，都可以检测与修复出全部周跳；在动态测量数据中，也可以检测与修复绝大部分的周跳。

附有病态约束矩阵的等式约束反演问题研究

王乐洋,许才军,汪建军

2009, 38(5):  0-414. 

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本文讨论了等式约束反演问题的求解方法，给出了约束矩阵的病态性的定义及相应的评价方法，推导了约束矩阵病态对反演结果的影响公式，通过简单的例子说明了约束矩阵病态对反演结果的影响；采用了处理约束矩阵病态的SVD方法，有效解决了约束矩阵病态造成反演结果极不稳定的问题。最后设计多个反演方案进行计算，验证了方法的有效性和可行性，得到了一些重要的结论。

一种基于形状特征进行高分辨率遥感影像道路提取方法

雷小奇,王卫星

2009, 38(5):  0-414. 

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在高分辨率遥感影像中提取道路是一项具有重要意义而困难的任务。遥感影像信息复杂多样，依据光谱、纹理和直线特征进行道路提取具有一定局限性。另外，目前许多方法需要人工干预获取种子点（半自动提取），人工依赖性较强。因此，本文提出一种基于局部灰度一致性原理的图像分割方法并结合形状特征进行道路自动提取的方法。该方法首先对图像进行分割，对分割结果使用形状特征进行分类识别，可以获取直线和曲线道路段，克服了许多方法只能提取直线道路段的缺点。然后将确定的道路段作为种子点进行区域增长，对道路做二次提取，从而实现了自动选取种子点并提取道路网的过程。最后结合边缘信息和形态学方法规整化道路网。提出的方法能适用于高分辨率遥感图像中直线和曲线道路段的提取。实验部分，对于路面灰度均匀性较好和路面灰度均匀性较差的图片进行了分析和比较，都达到了较好的效果。

基于X波段雷达图像序列反演海洋表面流的算法研究

王福友 何宜军 卢志忠 袁赣南 唐艳红

2009, 38(5):  0-469. 

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海表面流是影响基于X波段雷达回波图像反演海浪参数精度的关键因素之一,针对海表面流不能由测量仪器直接测量的现状,本文对海表面流的反演算法进行了研究.在海表面流的反演过程中,提出建立带有约束项的能量价值函数,运用加权最小二乘法进行求解,得到海表面流反演公式,并提出考虑高阶色散关系可以提高表面流的反演精度.为了验证反演算法,采用x波段雷达现场遥测海浪获取海浪回波图像序列,对海浪回波图像存在的杂波问题,采用移动平均法及色散关系进行滤除,最后将算法运用到实际遥测的海浪回波图像中提取表面流!初步得到可行的结果.

卫星双向共视法时间比对计算模型及其精度评估

刘晓刚 吴晓平 李建伟

2009, 38(5):  0-469. 

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时间同步技术是卫星导航定位系统设计的关键技术之一。根据卫星双向共视法时间比对的基本原理，详细推导了该时间同步方法在地心惯性系中精确到卫星和地面站速度的二次幂以及加速度的一次幂的计算模型，并以GEO卫星和GPS卫星为例，分析了该计算模型中的距离改正项时延对地面站间相对钟差的影响量级。结果表明：对于GEO卫星、GPS卫星与地面站之间的比对，当要求 的计算精度时，距离改正项时延只需要考虑到卫星速度项、地面站速度项的影响；当要求 的计算精度时，还需要考虑到卫星速度二次幂项、卫星加速度项、地面站与卫星相对钟差对卫星速度项、地面站间相对钟差对地面站速度项的影响。

移动开窗检验法及其在GOCE数据粗差探测中的应用

徐天河,贺凯飞

2009, 38(5):  0-414. 

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简单回顾了观测值粗差探测、识别及控制的基本方法，基于最小二乘推估理论给出了卫星重力时间序列数据的粗差探测方法，其基本思路是利用除被探测点以外的观测数据对该点进行推估，并与其真实观测值进行比较，依照某种统计量和一定的准则进行粗差判别。基于上述思想，构造了服从t-分布检验统计量，提出了移动开窗检验法，给出了一种简单的时间相关函数、窗口宽度的确定方法以及详细的循环检验步骤。利用模拟的GOCE卫星重力梯度数据验证了新方法的有效性。

博士论文摘要

基于地面移动测量序列立体影像的三维线段提取和物体识别

欧建良

2009, 38(5):  0-414. 

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博士学位论文摘要

学术论文

基于信噪比的InSAR干涉图自适应滤波

孙倩,朱建军,,李志伟,尹宏杰,胡波,蒋弥

2009, 38(5):  0-414. 

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提出了一种基于信噪比的InSAR干涉图相位噪声抑制算法。该算法对Goldstein滤波方法进行了改进，使Goldstein滤波参数 依赖于局部信噪比，从而实现对低信噪比区域进行强滤波、高信噪比区域弱滤波。采用模拟数据和真实数据进行验证，结果表明新算法能有效抑制InSAR干涉图的噪声。