大地测量与地球物理中需要求解的大规模超定线性方程组常常具有病态性，在使用共轭梯度法求解时必须克服病态性的危害影响，本文对此进行了研究，利用正则化思想改进共轭梯度解法，提出了基于条件数控制的正则化迭代解法。首先通过构造干扰源向量，推导了与法方程同解且病态性大为减弱的新的解算方程，然后用共轭梯度迭代法对新方程求解，最后通过航空重力向下延拓等数值试验验证了新解法的有效性，并且将其与LS、CG、Tikhonov等方法比较，结果表明新方法的精度最高。
本文研究了卫星测高误差对海洋重力场探测的影响，导出了卫星测高随机误差在海洋重力异常推估过程中的误差传播公式，实验分析了卫星测高随机误差在多种测量分辨率下对重力异常推估值影响的大小，可为我国未来的测高卫星系统论证设计提供技术参考。
摘要：在高斯投影复变函数的基础上，引入复变等角纬度的概念，避免了等量纬度在极点的奇异性。其次，在复变等角纬度的基础上引入复变等角余纬度，并将极点作为高斯投影的坐标原点，建立了极区非奇异高斯投影复变函数表示形式。最后，与传统高斯投影幂级数及以往复变函数表示式相比较，验证了该公式的准确性。新的极区高斯投影表达式克服了传统高斯投影分带的缺陷，使得高斯投影在极区有一个统一的完整的“一体化表示形式”。
为满足我国卫星导航系统状态切换中地影时间确定以及卫星轨道确定中太阳辐射压建模等需求，本文针对GEO、IGSO、MEO三类导航卫星，采用柱形与锥形地影模型进行了地影因子及本影区持续时间差异分析。在此基础上以地影期持续天数，本影区持续时间为分析对象，对卫星轨道根数与地影状态之间的关系进行了深入研究。
现代测量技术多依赖于各种连续对地观测系统。有色噪声在影响参数估计的同时，还蕴含了地球科学研究所需的大量有用信息。本文讨论了连续平差模型及最小二乘解，将有限维空间中的测量平差问题推广至无穷维空间，从信号分析角度讨论了观测有色噪声的消除方法。研究表明，连续观测方程的最小二乘解可由经典最小二乘解的极限导出；有色噪声对解的影响是系统性的，然而通过合理的观测方案设计可以实现参数的无偏估计
随着导航卫星数量的增多，观测数据中出现多个粗差的概率显著增大，基于单个粗差假设的RAIM算法不能保证多个粗差的有效抑制。抗差估计在定位可靠性要求高的场合受到了广泛关注。针对传统M-估计受初值误差影响的问题，提出了一种基于改进M-估计的抗差定位解算方法。该算法采用S-估计方法计算初值，根据可用卫星数实时调整S-估计中的参数使得初值能够最大限度抑制粗差。GPS观测数据处理结果表明改进的M-估计能够有效抑制多个粗差。
本文针对LiDAR点云和POS数据辅助航空影像的连接点自动匹配，设计了用于相关系数匹配的最佳匹配点位快速搜索算法；提出一种基于虚拟地面控制点的相机安置角误差自动检校方法，在此基础上自适应确定影像匹配搜索范围。试验结果表明，本文提出的最佳匹配点位快速搜索算法可在保证匹配正确性的情况下节省约25%的匹配耗时；相机安置角误差补偿方法能够有效地提高由POS数据计算的影像外方位元素的精度，从而明显改善同名点匹配时的点位预测精度；本文算法能处理多分辨率、多视角的交叉飞行航空影像，获得高精度的匹配结果。
针对弱交会条件下卫星遥感影像区域网平差无法正确求解的问题，本文提出了利用数字高程模型（DEM）作为高程约束的平面区域网平差方法提高其对地目标定位精度的策略。首先，选取带仿射变换项的有理函数模型（RFM）作为卫星影像平面区域网平差的数学模型。其次，在平差过程中更新连接点的地面坐标时仅求解地面点的平面坐标，高程值利用DEM进行内插获得。最后，在布设少量控制点的情况下通过平面区域网平差求解所有参与平差的卫星影像定向参数和连接点的地面平面坐标。利用两个地区的资源三号正视影像的平面区域网平差以及前正后三视影像的立体区域网平差的对比试验表明，对于资源三号卫星影像在1:50000DEM的支持下，平面平差可以达到和立体平差相当平面精度。对于近似垂直正视的资源三号影像，全球1km格网的DEM和90m格网的SRTM可以取代1:50000DEM作为高程控制，平面精度几乎没有损失。最终，试验结果证明了平面区域网平差方法的有效性和可行性。
针对原有方向关系矩阵模型对于参考目标MBR区域的方向描述缺陷问题，本文将拓扑约束引入方向关系定性描述，构建基于拓扑参考的方向关系定性描述模型，实现了MBR区域方向关系的有效表达。新模型首先将参考目标的MBR区域划分为不同的拓扑区域，提出方向关系拓扑参考定义；基于拓扑参考，分别对不同拓扑区域定义相应的方向关系矩阵；最后，根据参考目标与源目标间的不同拓扑关系，提出不同情况下方向关系分层定性描述策略。实验结果表明，新模型充分反映了拓扑关系对方向关系描述的约束关系，能有效提高方向关系表达的准确性和精确性。
地名匹配是地理信息检索、多源地理空间数据集成及更新中的关键技术问题。本文根据规范汉语地名构词特点，依据地名通名与地名类型的关系，建立规范地名通名语义知识库，并将由其提供的地名语义作为地名相似度匹配的重要指标。针对基于字面和空间数据的地名匹配方法存在的不足，面向规范地名提出一种综合了地名专名字面相似度和地名通名语义相似度两种因素的复合相似度匹配算法模型。该模型模拟人的认知习惯，根据通名语义相似度程度，通过单调函数关系动态设置专名和通名相似度各自的权重值，利用动态加权方法求得复合地名相似度指标。在上述模型基础上，本文提出了汉语地名匹配策略和流程，利用通名蕴含的语义增强汉语地名匹配算法的理论基础和完备性，提高了地名匹配算法准确率。实验结果表明该模型符合认知习惯，验证了该方法的合理性和有效性。
在快照式空间数据的增量识别中，时空目标的边界不一致性造成识别结果中存在伪增量，严重影响了增量信息的准确识别。针对现有方法不能区分哪些狭长多边形是边界不一致性造成的伪增量、哪些是地物本身呈狭长形态的真增量这一问题，本文研究提出了一种新的增量识别计算方法，该方法通过对时空目标边界的不一致性进行量化，并对量化结果进行判断，从而区分出真伪增量，并结合1:5万基础地理数据的增量识别进行了实验验证。研究与实验表明，该方法能够更加准确地识别增量，提高了变化分析的精度。
地图目标匹配作为空间数据整合和更新的一个不可缺少的过程，有重要的研究意义。中误差是一种衡量地图精度和质量的数值指标,其范围作为制图和综合的重要的标准之一，常用其大小评价空间数据的质量,不同比例尺或来源的地图数据均有不同的中误差大小和阈值。面状要素在很多地图中占有很大的比例，本文将中误差引入面实体匹配的过程，结合相邻面实体邻近聚集算法，提出一种基于中误差和邻近关系的面实体匹配算法,可以有效解决多尺度空间数据匹配的阈值大小和多对多关系难确定的问题，实验结果表明该方法具有良好的稳定性和可靠性。
基于最优化建模理论提出一种保持城市道路格网模式的街区合并混合整数规划模型。首先定义道路格网模式保持的目标函数，集成了紧密性、骨干性、排列一致性和合并方向性四个评价指标；然后构建四个合并约束条件，包括合并尺度、路划删除、联动合并和连通性保持，来保证合并过程正确有效且满足目标尺度需求，；最后利用已识别的主干道和格网模式对道路网进行分区，在保持道路网的骨架和格网结构模式的基础上对每个分区内的道路街区独立建立最优化合并模型。本文采用数学最优化规划程序CPLEX对模型进行求解。。实验使用ATKIS 1:25000数据，将其简化至1:100000并与已有数据作比较。结果表明，通过本方法简化的道路网能够保持道路网中整体和局部的模式特征。
博士论文摘要
高精度陀螺全站仪是惯导技术发展的重要产物，在国防和国民经济建设领域发挥着不可替代的重要作用，因此研制具有我国自主知识产权的高精度陀螺全站仪具有十分重要的现实意义和实用价值。本文以我国自主研发的GAT高精度磁悬浮陀螺全站仪定向系统为研究对象，对磁悬浮支承体系下陀螺定向系统的结构设计、寻北关键技术、采样数据特征以及相关的应用问题进行了深入细致的研究.
本文从高光谱数据的非线性本质出发来引入流形学习方法，结合高光谱影像的自身特性，挖掘高光谱影像内部的非线性流形特征，研究高光谱影像的流形学习降维对应的光谱意义解释，构建适合高光谱影像数据特性的非线性流形学习降维理论和方法体系，并在实践上指导后续的高光谱影像分类、目标识别和异常探测等应用。
