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2014年 第43卷 第8期    刊出日期：2014-08-20

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学术论文

测距定位方程非线性平差的封闭牛顿迭代公式

薛树强 杨元喜 党亚民

2014, 43(8):  771-777. 

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测距方程；非线性强度；最小二乘；高斯-牛顿法；牛顿法；病态方程

块对角最小二乘方法在确定全球重力场模型中的应用

李新星 吴晓平 李姗姗 刘晓刚 崔志伟

2014, 43(8):  778-785. 

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分析研究了最小二乘求解重力场模型的六种位系数排列方式下的块对角形态及三种不同条件下的块对角近似：BD-1、BD-2、BD-3，探讨了块对角最小二乘方法在联合早期卫星重力场模型和最新GRACE-only模型中的应用，通过实验计算，结果表明，块对角最小二乘方法较之于积分方法，能更好的提高所恢复模型的精度，说明在卫星重力飞速发展、地面重力数据不断完善的今天，块对角最小二乘法在超高阶地球重力场模型构建方面的优势逐渐突出。

GNSS/INS紧组合导航系统自主完好性监测分析

吴有龙 王晓鸣 杨玲 曹鹏

2014, 43(8):  786-795. 

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可靠性和对故障的可区分性是评价系统完好性的两个重要因素。本文将多GNSS系统与不同精度的INS系统进行组合，由此分析不同因素对组合系统内部的可靠性和故障探测与隔离能力的影响。仿真结果表明，集成多GNSS系统可以改善卫星星座的几何分布结构，从而提高系统的内部可靠性和对故障的区分能力；当GNSS系统与INS系统相结合时，也能大幅度提高系统的可靠性和区分性；相较于低精度的INS系统，采用高精度的INS系统能够进一步的提高系统的可靠性，并增强对故障的区分能力。

不同观测技术的Jason-2卫星精密定轨评估

盛传贞 甘卫军 赵春梅 孙保琪 梁诗明 陈为涛 肖根如

2014, 43(8):  796-802. 

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针对GPS、SLR和DORIS三种不同手段的各自定轨精度问题，本文基于不同的轨道评估方法进行了深入分析。以JASON-2卫星为例，分析了姿态模型误差及其对定轨精度的影响，分别讨论了GPS、SLR和DORIS的定轨策略和定轨精度，并基于轨道评估结果进行了轨道叠加。基于实测数据进行了试验，试验结果表明，JASON-2卫星姿态模型误差对DORIS、GPS和SLR轨道影响分别为0.040、0.036和0.033m；DORIS定轨结果优于GPS和SLR，SLR定轨精度最差；基于SLR验证和轨道重叠结果加权，对GPS、SLR和DORIS轨道进行轨道叠加，其精度一致，通过与JPL轨道比较，其径向精度为2cm。

径向基函数神经网络在GPS卫星钟差预报中的应用

王国成 柳林涛 徐爱功 苏晓庆 梁星辉

2014, 43(8):  803-807. 

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GPS卫星钟在空中很容易受到诸多因素的影响，导致其钟差行为很难用线性模型，二次多项式模型，灰色模型等现有模型进行描述和实现可靠的高精度预报。本文利用径向基函数神经网络对几颗GPS卫星钟差连续进行了五分钟、一小时和一天的预报，分别取得了均方根误差优于0.4ns，0.5ns和1ns的预报精度，证明了文中径向基网络结构在钟差预报方面的可靠性。

亚洲地区EGNOS天顶对流层延迟模型单站修正与精度分析

黄良珂 刘立龙 文鸿雁 姚朝龙

2014, 43(8):  808-817. 

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以亚洲地区46个IGS站2008-2011年实测的高精度天顶对流层延迟（ZTD）数据为参考值，通过对2008-2010年EGNOS模型计算ZTD的日均偏差进行频谱分析，建立了亚洲地区EGNOS模型的单站修正模型（SSIEGNOS），对EGNOS和SSIEGNOS模型在亚洲地区的精度和适用情况进行了评估，结果表明：（1）EGNOS模型偏差和RMS在时间分布上呈现明显的季节变化规律，而SSIEGNOS模型偏差和RMS变化较小且平稳；（2）在空间分布上，两种模型的偏差随着经纬度和高程的变化均无明显规律，但随着高程或者纬度的增加RMS总体上都有递减的趋势；（3）SSIEGNOS模型预测ZTD的精度相对于EGNOS模型有明显提高。

模糊度降相关的整数分块正交化算法

范龙 翟国君 柴洪洲

2014, 43(8):  818-826. 

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随着模糊度实数解协方差矩阵维数的增加，由于取整运算舍入误差的影响，LLL降相关算法的成功率低、降相关效果差。本文引入分块正交的思想，设计了整数分块Gram-Schmidt正交化算法，同时联合LLL算法提出了基于整数分块正交化的LLL降相关算法（IBGS-LLL）。利用随机模拟的方法，分析了不同维数下不同分块方式的降相关效果，明确了不同模式下算法的分块方式。在动态和静态模式下与改进的LLL算法进行了比较，证明了IBGS-LLL算法在模糊度协方差矩阵降相关方面具有更优的效果和更高的成功率。

综合多种特征的后方交会法

付仲良 周凡 俞志强

2014, 43(8):  827-834. 

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为了解决摄影测量、计算机视觉领域中缺乏明显特征点给后方交会带来的难题，基于广义点摄影测量理论，提出了利用水平线、垂直线、线段与水平圆的综合多种特征的后方交会法，论述了该方法的数学模型及适用范围。模拟数据与真实数据的实验结果表明，该方法切实可行，能够极大地减少传统后方交会法对特征点的依赖，多余观测量的引入也能够在一定程度提高计算结果的精度与稳定性。

地面激光扫描多站点云整体定向平差模型

姚吉利 马宁 韩保民

2014, 43(8):  835-841. 

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为了一次性解算多站地面扫描点云坐标转换参数，将各站点云坐标转换成工程测量指定坐标，提出基于光束法区域网平差的数学模型。以扫描站射向标靶中心的光束为单元建立平差方程，并将基于罗德里格矩阵的坐标转换方程作为平差的基础方程；单光束列立附有未知数的条件方程，公共标靶上相交的光束列立附有限制条件的方程。根据观测值选择的不同，可将数学模型分为六种。以“假设指定坐标无误差，扫描坐标为有误差的观测值”的数学模型进行多站点云定向实验，结果表明其外部符合精度达到厘米级，精度明显高于独立模型法；扫描坐标经转换后，能满足1:500地形图测量精度。

纹理特征与视觉注意相结合的建筑区提取

沈小乐 邵振峰 田英洁

2014, 43(8):  842-847.  doi:j.cnki.11-2089.2014.0131

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本文提出一种有效提取高分辨率遥感影像建筑区的算法。作者通过模拟人类视觉系统感知环境的过程，引入视觉注意机制，提出了基于自信息最大化视觉注意机制的建筑区显著指数。其中根据建筑区在高分辨率遥感影像中的特点，基于时/频域的纹理分析，提出了一种针对建筑区的纹理特征描述方法，实现了建筑区的高效提取。通过对8组高分辨率遥感影像进行实验，验证了本文算法的有效性。

联合云量自动评估和加权支持向量机的Landsat图像云检测

胡根生 陈长春 梁栋

2014, 43(8):  848-854. 

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针对ACCA（云量自动评估）算法难以检测Landsat图像中的半透明云问题，提出了一种ACCA和WSVM（加权支持向量机）相结合的云检测算法．首先根据云在不同波段中的大气辐射特点，结合Landsat ETM+图像数据的光谱特性，利用ACCA算法将图像像元初步分成云像元、非云像元和待定像元，再以云的光谱特性构造特征向量，利用WSVM算法进行待定像元的云层检测，最终获得全部图像的云检测结果．仿真实验结果表明，该方法既具有ACCA算法的云检测优势，还对ACCA算法难以识别的半透明云有很好的检测效果．

聚类特征和SVM组合的高光谱影像半监督协同分类

张磊 邵振峰 周熙然 丁霖

2014, 43(8):  855-861. 

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本文提出了一种聚类特征和SVM组合的高光谱影像半监督协同分类方法。利用构建的协同分类框架能够将KSFCM聚类算法与半监督SVM分类器相结合，同时利用聚类和分类优势，提高分类器的分类准确率。其中，通过聚类损耗函数、分类一致函数、分类差异性、样本差异性四个指数用以构建协同分类框架，以充分利用少量类标签样本信息，避免高光谱类标签样本获取困难问题，在一定程度上解决SVM支持向量随着训练样本增加而线性增加的问题，从而寻求最佳分类结果。实验结果表明，本文所提方法得到的分类精度优于直接利用SVM进行半监督分类。

光线追踪遮挡检测算法

肖卫峰 张良 孙大鹏 李月锋

2014, 43(8):  862-868. 

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遮挡检测是真正射影像制作中关键的一步。本文根据光线追踪法遮挡检测的原理，将TIN数据分为基本面三角网和墙面三角网分别进行遮挡检测，对格网数据则采用光线与DSM表面的高程差值的变化规律来确定遮挡关系,从而得到改进的遮挡检测算法。实验证明改进后的算法能够准确地检测出复杂建筑物的遮挡区域。特别是格网数据的光线追踪遮挡检测更简单、更有效。

全球遥感数据剖分组织的GeoSOT网格应用

宋树华 程承旗 濮国梁 安丰光 罗旭

2014, 43(8):  869-876. 

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针对目前不同部门按自身行业特点采用不同数据网格的问题，为了寻求更适合与现有测绘数据组织体系兼容的遥感数据组织网格，本文分析了Worldwind、Google Earth、Google Maps、Bing Maps、天地图、GeoSOT网格和国家地形图图幅等数据网格，理论证明了GeoSOT网格与国家地形图图幅和其他网格具有很好的同构性，有利于与传统测绘数据的继承，适合作为全球遥感数据统一组织与管理网格。同时，在不改变现有数据组织体系的前提下，提出了基于GeoSOT全球遥感数据“虚拟一张网”的数据组织模型和数据整合方法。最后通过试验证明，基于GeoSOT遥感影像“虚拟一张网”的数据组织可有效提高遥感数据整合效率。

博士论文摘要

顾及上下文特征的地图综合选取方法与应用研究

杨敏

2014, 43(8):  877-877. 

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CRInSAR与PSInSAR联合监测矿区时序地表形变研究

邢学敏

2014, 43(8):  878-878. 

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基于形状特征的矢量数据与影像数据配准方法研究

逯跃锋

2014, 43(8):  879-879. 

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本文提出将矢量空间数据与影像数据间配准转换到矢量空间数据间匹配的思路，并开展了相关研究。本文主要思路是通过对影像数据进行基于形状特征的提取及矢量化，然后利用矢量空间数据间匹配方法对矢量化后数据和现有矢量空间数据进行匹配，获取匹配实体对；在获取的匹配实体对中选取控制点对，在矢量化后数据中选取控制点，将所选取的控制点反馈到原始遥感影像上进而获得控制点相应的像元坐标；最后应用矢量化后数据中控制点的像元坐标数据和现有矢量空间数据中对应的同名点坐标数据对原始影像进行几何纠正，从而实现矢量空间数据和影像数据的配准。

面向更新的网络化空间标报模型研究

邢汉发

2014, 43(8):  880-880. 

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变化发现是地理信息更新的重要环节之一，以纸质地图、汇总表为依托的地理空间信息标报是目前空间变化发现的一种重要手段，但其采用手工标绘，存在效率低、上报汇总周期长、互动性差、无法调度各级专业人员以及广大公众参与等问题，难以满足信息化条件下地理信息动态更新对变化发现的高时效性要求。将网络化手段用于变化标报能有效克服传统标报方式的缺点，是信息化条件下地理信息变化快速发现的一条可行途径。为此本文研究了面向标报的变化轮廓线分类与重构方法、顾及标报信息有序传递的发布订/阅模型、用户参与的多级互动标报技术等。论文的主要研究内容和创新性成果如下： (1)提出了一种变化轮廓线分类与目标重构方法。首先在目标快照差分类的基础上，将面目标差降维与线目标快照差一同进行细化，分析归纳出地形要素变化轮廓线类型；继而以目标标识动态性、拓扑关系、维数、形状、位置、方位等参数为基础，建立了六元组空间变化描述模型；最后，发展了基于变化轮廓线的目标重构算法，包括目标正负差计算、更新操作算子设计和更新融合规则归纳等。 (2)提出了一种顾及标报信息有序传递的时空发布/订阅模型。将空间变化和标报层级纳入发布内容中，提出了基于变化轮廓线及参数、标报层级的标报事件形式化描述及其构建方法；通过对订阅表达式中的属性变量、取值、操作符进行时空扩展，表达了空间变化的订阅条件；构建了顾及层级的事件代理网络，基于多维索引计数思想完成了发布信息与订阅条件的匹配，从而提出了一种顾及层级和时空特征的发布订阅模型。 (3)提出了一种基于空间型博客的多级互动标报模型。空间型博客模型的基本实体包括对象、用户、角色、用户组、空间型博客、检测器等，实体间的关系包括概括关系、组成关系、协作关系和拥有关系等；针对传统RBAC模型不能满足博客用户互动标报中多级访问控制需求问题，提出一种基于用户组和角色的混合多级访问控制方法。 (4)开发了原型系统，对论文所提出的方法进行实验验证。以Visual Studio 2008为开发工具，集成Google Maps API开发，采用Mashup技术实现了博客与地图服务的交互与聚合；并用实际与模拟数据验证文中提出的关键技术方法，包括：更新标报中的变化轮廓线分类与目标重构，发布/订阅模式下的标报信息有序传递，以及基于空间型博客的互动标报。验证了本文所提出的模型与方法的可行性。理论分析与实验结果表明，本文提出的变化轮廓线分类和目标重构方法，顾及标报信息有序传递的发布/订阅模型，用户参与的多级互动标报技术等有效地解决了网络化空间标报面临的“标什么”、“怎么标”和“怎么传” 等难题，为网络化空间标报系统的设计与开发提供了一条新的思路。