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当期目录

    2015年 第44卷 第1期    刊出日期:2015-01-20
    大地测量学与导航
    航空重力测量在近海区域的精度评估与分析
    翟振和, 孙中苗, 李迎春, 肖云
    2015, 44(1):  1-5.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20130783
    摘要 ( 344 )   HTML   PDF (3296KB) ( 1008 )  
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    利用泊松积分法和点质量法对澳大利亚West Arnhem Land区域的航空重力测量数据进行了精度评估,两种方法得到精度结果基本一致,评估结果表明GT-1A测量系统 2'分辨率数据的测量精度优于3×10-5 m/s2,5'分辨率数据的测量精度优于2×10-5 m/s2.利用交叉点平差和泊松积分法、点质量法对渤海区域的航空重力测量进行了内部交叉点平差和外部精度评估,结果表明,内部评估精度与外部评估精度存在一定的差异,以外部评估为准则,CHAGS测量系统在渤海区域5'分辨率的航空重力数据精度优于3.5×10-5 m/s2.综合国内外试验情况分析得到,在近海区域,航空重力数据的分辨率和精度受测量仪器的性能而不同,整体上对于5'分辨率数据而言,可以达到或优于3×10-5 m/s2的精度.
    航空重力测量厄特弗斯改正公式注记
    黄谟涛, 宁津生, 欧阳永忠, 陆秀平, 翟国君, 邓凯亮, 吴太旗
    2015, 44(1):  6-12.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20130330
    摘要 ( 402 )   HTML   PDF (951KB) ( 915 )  
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    针对当前国内外机构和学者在使用航空重力测量厄特弗斯改正公式中存在的不一致性问题,详细分析了不同时期、不同形式改正计算公式的来源及其相互关系,并比较了它们在数值上的差异,指出我国作业部门目前使用近似公式存在的误用问题和统一使用严密公式的必要性.
    重力辅助导航高斯插值精化算法
    文超斌, 王跃钢, 郭志斌, 田琦, 左朝阳, 蒋新磊
    2015, 44(1):  13-18.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20130741
    摘要 ( 293 )   HTML   PDF (1558KB) ( 1096 )  
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    为克服高精度的重力辅助导航传统模型的局限,必须考虑模型误差方程中的重力精化补偿问题.本文在研究二维高斯样条插值函数逼近局部重力异常场的基础上,提出了一种重力辅助导航精化模型构建算法.该精化模型补偿了重力扰动矢量、标准重力模型误差、厄特弗斯修正计算值对导航模型的影响.试验结果表明,利用本文的新型重力辅助导航模型构建算法可使辅助导航系统定位精度提高1倍左右,姿态、速度精度提高1~2倍,定位误差保持在100~200 m.
    基于原始观测值的单频精密单点定位算法
    王利, 张勤, 涂锐, 刘站科
    2015, 44(1):  19-25.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20130315
    摘要 ( 338 )   HTML   PDF (1520KB) ( 1402 )  
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    研究了一种基于GPS原始观测值的单频PPP算法.该算法通过增加电离层延迟先验信息、空间和时间约束的虚拟观测方程,将电离层延迟当作未知参数与其他定位参数一并进行估计来高效修正电离层延迟误差.通过使用全球178个IGS站1d的实测数据对本算法的收敛速度、定位精度和电离层VTEC的精度进行检验与分析.结果表明,该算法的收敛速度和稳定性均得到了改善,其静态单频单天PPP解的精度可达2~3 cm、模拟动态单频单天PPP解的精度可达2~3 dm,并且单频PPP与双频PPP提取的电离层总电子含量平均偏差小于5个TECU,可作为一种附属定位产品使用.

    双自适应因子滤波算法
    苏天祥, 文援兰, 朱俊
    2015, 44(1):  26-31.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20130286
    摘要 ( 327 )   HTML   PDF (1616KB) ( 957 )  
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    抗差自适应滤波算法先求解状态参数抗差解,然后根据抗差解求出的自适应因子来调节动力学模型误差对状态估计的影响.本文针对模型信息不精确和存在观测粗差的情况,提出双自适应因子滤波的思想,采用两个自适应因子分别调节动力学模型信息不精确和观测模型误差对滤波估计的影响,推导出双自适应因子滤波公式,并参考单因子计算方法给出双因子计算公式,最后通过仿真试验比较了双自适应因子滤波算法和抗差自适应滤波算法.仿真结果表明,针对观测粗差,此算法基本能够达到正常观测所得到的状态估值.对于动力学模型短时间内出现的小范围异常误差,此算法可在一定程度上削弱模型不精确对估值的影响.
    水汽层析代数重构算法
    何林, 柳林涛, 苏晓庆, 许超钤, 段鹏硕
    2015, 44(1):  32-38.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20130308
    摘要 ( 297 )   HTML   PDF (1118KB) ( 982 )  
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    讨论了代数重构算法在水汽层析应用中的各种问题,包括约束条件的构造、层析初值的选择、松弛因子的计算、终止条件的确定等,给出了计算最优松弛因子的黄金分割搜索法和确定终止条件的NCP规则,对比分析了Kaczmarz、Randkaczmarz、Symkaczmarz、SART、Landweber、Cimmino、CAV、DROP等8种常见的代数重构算法,并以香港SatRef的观测数据进行了试验.试验结果表明,以上8种代数重构技术都能够满足水汽层析的要求;迭代终止条件比松弛因子更为重要;采用文中计算最优松弛因子的黄金分割搜索法和NCP迭代终止条件,CAV算法结果最优,其次为Cimmino算法.
    摄影测量学与遥感
    应用光照模型的交通车辆识别定位的高分辨率遥感方法
    曹天扬, 申莉
    2015, 44(1):  39-45.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20130358
    摘要 ( 255 )   HTML   PDF (1296KB) ( 1055 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对识别和定位路面上每辆汽车这一交通遥感图像处理的核心环节,提出一种解决方法.应用光照模型推导出路面、车辆(深浅两类)、汽车阴影在全色遥感影像中的亮度差异与亮度变化特征.以亮度差异为基础建立了能够将车辆区域从路面遥感图像中分割出来的图层分离算法.针对密集行驶的汽车因阴影相互覆盖而容易被误识别为一辆大型车的问题以及浅色车因深色车窗造成的识别结果割裂问题,利用亮度变化特征以及阴影、车窗与汽车的位置关系设计了车辆区域内的阴影和车窗干扰消除算法,通过闭运算实现了遥感图像中的汽车识别与定位.选用10幅交通遥感图像进行了测试,对浅色车的识别率大于92%,对深色车的识别率大于87%.
    附约束条件的零件轮廓线的多特征提取
    郭宝云, 李彩林, 黄荣永
    2015, 44(1):  46-51.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20130795
    摘要 ( 268 )   HTML   PDF (3158KB) ( 1093 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    在常用的多特征提取方法的基础上提出一种附加约束条件的零件轮廓线的多特征提取方法,即在已有方法提取的多特征结果上附加轮廓上圆弧与直线相切、相邻圆弧与圆弧相切等约束条件,对轮廓上的特征进行迭代精确提取,将组成轮廓的各特征如直线、圆弧和圆,进行精确分段识别,获得各特征的参数.最后使用模拟图像和实际的工业零件图像分别进行了试验验证,结果证明约束关系的引入能够有效地提高轮廓线多特征提取的精确度.

    车载移动测图系统外方位元素标定方法
    石丽梅, 赵红蕊, 李明海, 付罡, 李聪
    2015, 44(1):  52-58.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20130203
    摘要 ( 354 )   HTML   PDF (1984KB) ( 1952 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    全景相机因其360°大视场、旋转不变性等优点,逐渐被用于构建车载移动测图系统.标定是保证系统获取精确地理信息数据的重要前提.本文针对全景相机和定位定姿系统(POS)集成的车载移动测图系统,提出一种外方位元素标定的方法.首先,在实际场景中布设高精度已知控制点.其次,构建全景球面模型,将全景影像通过球面投影反变换投影到该球面上,从球面上选择控制点而不是直接从存在扭曲的全景影像上选择控制点并得到其球面坐标.在建立点的相关性之后,结合地理参考绝对定位方程和坐标变换,求得全景相机相对POS的平移与旋转参数.最后,采用本文提出的标定方法,分别选择北京航天城和天津滨海新区进行试验.试验表明,GPS信号良好时,点的绝对定位中误差可达平面10.3 cm、高程16.5 cm;GPS信号不好时,点的绝对定位中误差为平面35.4 cm、高程54.8 cm;在较短距离范围内(<3 km),距离量测相对误差最大为5 cm左右,GPS信号对相对量测没有明显影响.
    高山冰川多时相多角度遥感信息提取方法
    都伟冰, 李均力, 包安明, 王宝山, 王双亭
    2015, 44(1):  59-66.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20130514
    摘要 ( 420 )   HTML   PDF (10343KB) ( 13513 )  
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    提出一种多角度遥感影像的冰川信息提取方法.通过"全域—局部"的阈值分割方法获取短时期内不同时相的遥感影像的冰雪边界,结合地形信息和多时相遥感影像的太阳角度信息,联合消除山体阴影对冰川的遮挡,并以多期影像的最小冰雪边界作为最佳冰川边界.以托木尔峰西侧冰川为研究对象,采用2009—2010年4个时相的遥感影像提取冰川信息.结果表明多角度遥感提取的冰川边界效果好,能有效地排除积雪与山体阴影的干扰.

    地形开度和差值图像阈值分割原理相结合的黄土高原沟沿线提取法
    王轲, 王琤, 张青峰, 丁凯隆
    2015, 44(1):  67-75.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20130524
    摘要 ( 303 )   HTML   PDF (3838KB) ( 991 )  
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    鉴于地形正负开度对地貌的良好表达且具有分析尺度灵活性这一重要特性,本文提出一种借助地形正负开度及其差值图像阈值分割的黄土地貌沟沿线提取方法.首先,计算DEM的地形正负开度,对正负开度进行差值运算以得到开度差值图;然后,对开度差值图进行阈值处理以得到研究区正负地形空间分布特征;最后,借助数学形态学原理完成对二值化开度差值图正负地形边界——沟沿线的自动提取.试验采用高分辨率DEM数据对陕西洛川塬部分地区进行沟沿线信息提取.结果表明,与其他提取技术方法相比,该方法不仅增强了地貌基本形态特征在沟沿线提取过程中的作用与影响,同时也在一定程度上实现了沟沿线提取的精确化和自动化.

    多尺度图像分割和颜色传递的遥感图像彩色化增强
    张砚, 罗强一, 刘东红, 罗睿
    2015, 44(1):  76-81.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20130066
    摘要 ( 300 )   HTML   PDF (7305KB) ( 1515 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

    提出一种基于小波降噪、多尺度图像分割和颜色传递的遥感图像彩色化增强方法.该方法利用一种多尺度图像分割技术,将图像分割为若干子区域,在子区域之间进行亮度匹配和颜色传递,减少了颜色传递误差,再与采用软阈值方法的复数小波包降噪预处理相结合,来增强遥感图像的细节分辨能力.试验结果证明,基于图像分割和色彩传递相结合的方法,其参考彩色图像不需要与目标图像配准,只要特征、风格相近似,就可以对纹理结构相对较简单的全色遥感图像实现全自动的彩色化增强.彩色化的结果图像在美观程度及目标的可识别度上都有了明显增强.

    地图学与地理信息
    核密度估计法支持下的网络空间POI点可视化与分析
    禹文豪, 艾廷华
    2015, 44(1):  82-90.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20130538
    摘要 ( 541 )   HTML   PDF (2699KB) ( 2175 )  
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    城市空间POI点的分布模式、分布密度在基础设施规划、城市空间分析中具有重要意义, 表达该特征的核密度法(kernel density estimation)由于顾及了地理学第一定律的区位影响,比其他密度表达方法(如样方密度、基于Voronoi图密度)占优.然而,传统的核密度计算方法往往基于二维延展的欧氏空间,忽略了城市网络空间中设施点的服务功能及相互联系发生于网络路径距离而非欧氏距离的事实.本研究针对该缺陷,给出了网络空间核密度计算模型,分析了核密度方法在置入网络结构中受多种约束条件的扩展模式,讨论了衰减阈值及高度极值对核密度特征表达的影响.通过实际多种POI点分布模式(随机型、稀疏型、区域密集型、线状密集型)下的核密度分析试验,讨论了POI基础设施在城市区域中的分布特征、影响因素、服务功能.

    顾及方向遮蔽性的反距离权重插值法
    李正泉, 吴尧祥
    2015, 44(1):  91-98.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20130349
    摘要 ( 271 )   HTML   PDF (6951KB) ( 1497 )  
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    针对反距离权重(IDW)空间插值在实际应用中存在的缺陷,本文对IDW插值算法进行了优化改进,提出了调和反距离权重(AIDW)空间插值方式.该插值方式在传统IDW的算式中增加了反映样点方位的调和权重系数K,其插值过程综合考虑了样点距离和样点方位对插值点的共同影响.理论分析和实例应用表明:AIDW插值方式可减小或克服样点分布不均的IDW插值缺陷,使离散点的空间插值结果更趋于合理,其等值线绘制亦可有效避免传统IDW插值中的孤立圆及同心圆现象,使等值线的绘制更接近于人工作业.

    地址树模型的中文地址提取方法
    亢孟军, 杜清运, 王明军
    2015, 44(1):  99-107.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20130205
    摘要 ( 318 )   HTML   PDF (2702KB) ( 2477 )  
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    地址是一种对个体地域空间位置信息的编码方法.在我国,由于城市快速发展,地址规划相对落后,非标准地址大量存在.本文在分析标准地址模型空间约束关系类型的基础上,提出了一种基于地址树模型的中文地址提取方法.该模型以拓扑关系作为空间约束关系是否一致的判断标准,可以从非标准地址中提取标准地址,并剔除非标准和错误地址元素.试验证明,该方法有较高的地址匹配率.
    一种空间分布模式驱动的空间索引
    吴明光
    2015, 44(1):  108-115.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20130245
    摘要 ( 274 )   HTML   PDF (1471KB) ( 932 )  
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    支持批量操作的空间索引中,空间数据的分解粒度、局部更新操作的整体影响处理是两个主要难点.本文基于空间分布模式分析,提出了一种空间索引—— Pattern-tree.针对批量操作的粒度问题,设计了一种基于空间分布模式探测的空间划分方法,采用一种自上而下与自下而上相结合的索引树构建算法;针对局部插入操作对索引树的整体影响与索引树的调整问题,提出了一种基于空间分布模式变化检测的索引更新方法.试验表明,本文所提出的空间索引结构比STLT、GBI以及SCB等方法具有更高的构建与窗口查询效率.
    博士论文摘要
    GNSS三维电离层层析算法及电离层扰动研究
    汤俊
    2015, 44(1):  117-117.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20140398
    摘要 ( 289 )   HTML   PDF (715KB) ( 1320 )  
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    SAR影像与光学影像翻译方法研究
    张文元
    2015, 44(1):  118-118.  doi:10.11947/j.AGCS.2015.20140385
    摘要 ( 250 )   HTML   PDF (716KB) ( 1704 )  
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