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当期目录

    2017年 第46卷 第5期    刊出日期:2017-05-20
    大地测量学与导航
    综合伪距相位观测的北斗导航系统广域差分模型
    陈俊平, 杨赛男, 周建华, 曹月玲, 张益泽, 巩秀强, 王君刚
    2017, 46(5):  537-546.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160299
    摘要 ( 488 )   HTML   PDF (3856KB) ( 1106 )  
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    我国区域北斗卫星导航系统为用户提供开放服务和授权服务两种服务方式,其中授权服务主要提供一维等效钟差改正数和完好性信息,实现更高精度的服务性能。北斗卫星导航系统提供的实时差分信息是基于CNMC平滑后的伪距观测数据计算,其精度受到残余伪距噪声的限制。为提升系统广域差分服务性能,本文提出了一种广域差分新模型。该模型综合了伪距及相位观测数据,并新增了轨道改正数。模型中经相位平滑的伪距观测值用于定义钟差改正数和轨道改正数的基准,而相位历元间差分观测值用于计算约束差分改正数的高精度相对变化。论文分析了数据采样率、测站个数等因素对新模型的影响,并采用中国区域内的观测站数据对新模型进行精度验证。试验结果表明:①基于新广域差分模型的GEO卫星UDRE指标相对原有模型提升了27%,IGSO卫星指标提升了35%,MEO卫星指标提升了24%;②基于新的广域差分模型,用户在南北、东西、高程方向的伪距定位精度分别提升了23%、32%和52%,实现了北斗系统用户导航定位三维定位精度优于1 m的指标。
    BD卫星星间链路定轨结果及分析
    宋小勇, 毛悦, 冯来平, 贾小林, 姬剑锋
    2017, 46(5):  547-553.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160203
    摘要 ( 324 )   HTML   PDF (3907KB) ( 852 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    我国新一代北斗导航系统试验卫星搭载了高精度星间链路载荷并已经得到了实测数据。本文给出了星间链路数据预处理方法,并介绍了星间链路数据独立定轨和星间Ka测量与L波段数据联合定轨的方法和初步结果。利用3颗试验卫星和1个地面Ka站在轨试验,结果表明:独立采用星间链路定轨,其结果R方向误差小于0.5 m;星间链路数据与L波段数据联合定轨,其对L波段定轨结果有显著改善,轨道R方向误差小于0.3 m;星间测量设备时延标校精度优于0.1 m。
    摄影测量学与遥感
    基于多视影像匹配模型的倾斜航空影像自动连接点提取及区域网平差方法
    张力, 艾海滨, 许彪, 孙钰珊, 董友强
    2017, 46(5):  554-564.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160571
    摘要 ( 655 )   HTML   PDF (12757KB) ( 1119 )  
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    自动可靠地获取精确且均匀分布的连接点并进行区域网平差解算,是使用倾斜航空影像进行高精度测绘、三维信息提取和三维城市模型构建等应用的前提。本文提出了一种实用化的大重叠率倾斜航空影像的全自动连接点匹配和联合区域网平差方法。一方面,针对倾斜航空影像因遮挡严重、尺度变化大和几何变形严重而引起的同名点匹配困难问题,充分利用POS数据和平均飞行高度等初始数据,同时顾及这些数据的误差,通过有效组合一种改进的ASIFT算法和基于窗口的多角度多视影像匹配模型(WMVM),使用由粗到细的多分辨率分层匹配策略完成连接点的全自动提取;另一方面,在传统的最小二乘光束法平差的基础上,根据倾斜航空影像数据的特点,提出了基于稳健估值原理的粗差自动探测与剔除关键算法。最后,利用多组典型试验区域的倾斜航空影像数据试验结果验证了所提算法的可靠性、精度和实际性能。
    顾及曝光延迟的无人机GPS辅助光束法平差方法
    张春森, 朱师欢, 臧玉府, 肖雄武, 薛万唱
    2017, 46(5):  565-572.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160583
    摘要 ( 356 )   HTML   PDF (1616KB) ( 850 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    现有GPS辅助光束法区域网平差方法没有顾及无人机进行摄影测量参与作业的情况。针对相机的曝光延迟误差影响不一致而导致实际平差结果较理论估值低的问题,本文探讨了曝光延迟产生的机理并分析曝光延迟对GPS辅助光束法平差的影响,提出了一种顾及曝光延迟的GPS辅助光束法平差方法。通过采用不同控制点个数及布设方案,对一套包含142张无人机影像数据进行试验分析,验证了该方法的有效性。该方法的研究意义在于可以在传统GPS辅助光束法平差方法的基础上进一步提高空三加密精度。
    全部像元参加的影像几何匹配算法
    杨应, 林宗坚
    2017, 46(5):  573-582.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160368
    摘要 ( 271 )   HTML   PDF (6619KB) ( 904 )  
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    影像几何匹配之目的是从确定对应的影像中提取其间的几何转换参数,在摄影测量测图、变形物面监测和飞行平台动态性能分析等方面有许多实用需求。不同于普遍悉知的特征点影像匹配算法,本文研究的算法是把对应影像内的全部像元素参加匹配运算,从而按最小二乘准则求解对应影像间的几何转换参数值。文中阐述了算法原理,包括灰度对应方程、信息量不等式及最小二乘求解方法,尤其是详细探讨了灰度信息的小波分析及由信噪比计算信息量的方法。为验证本文的理论和方法,采用了直升机载视频相机的序列影像进行了试验,给出了相对定向元素和视差格网的两种解算结果。最后给出了本文方法与传统特征点匹配方法可利用信息量不等式进行对比分析的结论。

    一种地物关系约束下的线阵影像坐标反投影计算方法
    莫德林, 张永生, 王涛, 杨国鹏, 夏琴
    2017, 46(5):  583-592.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160622
    摘要 ( 218 )   HTML   PDF (2186KB) ( 597 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    坐标反投影计算是线阵影像基于严格模型几何校正的关键步骤。本文在分析线阵摆扫式影像的成像方式及其特点的基础上,针对传统基于像方的顺序或迭代搜索方法效率低下的问题,提出了一种利用地物关系约束的坐标反投影计算方法。首先将当前相邻点的最佳扫描行作为先验值,估算其与当前点最佳扫描行的距离,定位初始最佳扫描行;然后以初始最佳扫描行为中心构建搜索窗口,进行最佳扫描行精确搜索;最后根据最佳扫描行对应的外方位元素进行坐标反投影计算。通过对机载线阵摆扫式模拟影像数据和推扫式真实影像数据的试验,验证了该方法的可行性、准确性和高效性。
    多像空间前方交会的抗差总体最小二乘估计
    李忠美, 边少锋, 瞿勇
    2017, 46(5):  593-604.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160081
    摘要 ( 413 )   HTML   PDF (2445KB) ( 931 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为充分利用现有观测数据来确定地面点位置,根据立体像对的前方交会原理,通过建立目标点到多条同名射线距离的加权平方和作为目标函数,对其求一阶和二阶导数,得到多像空间前方交会的抗差总体最小二乘估计。相对于立体像对,多张像片的空间前方交会方法可利用更多的观测信息并引入了稳健估计理论,具有更高的交会精度及稳健性能。最后,通过算例验证了该方法的正确性与稳健性,可一定程度上丰富摄影测量空间前方交会理论。
    顾及纹理特征贡献度的变化影像对象提取算法
    魏东升, 周晓光
    2017, 46(5):  605-613.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160581
    摘要 ( 238 )   HTML   PDF (6725KB) ( 789 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    遥感影像变化检测是全球变化研究的重要内容。基于两期遥感影像的变化检测方法存在数据条件要求苛刻、难以充分利用快速发展的多源遥感影像数据等问题。目前许多变化检测的参考数据中包含了一期分类矢量数据,矢量数据中往往包含了位置、形状、大小和类别属性等先验信息,充分利用这些先验信息将可提高变化检测精度。提取变化影像对象是结合矢量数据和遥感影像进行变化检测的核心步骤。本文提出了一种顾及纹理特征贡献度的变化影像对象提取方法。该方法利用矢量数据分割遥感影像,获取影像对象,计算影像对象纹理特征值。根据信息增益原理计算纹理特征参数的特征贡献度,选择特征参数。由贡献度指数大小确定纹理特征参数权重,计算影像对象与先验要素类别的相似度系数,提取变化影像对象。试验结果表明,基于纹理特征贡献度的特征参数选择,能有效地提高变化影像对象提取结果的精度。
    张量组稀疏表示的高光谱图像去噪算法
    王忠美, 杨晓梅, 顾行发
    2017, 46(5):  614-622.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20150403
    摘要 ( 533 )   HTML   PDF (9404KB) ( 1357 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    提出了一种基于张量组稀疏表示的高光谱遥感影像降噪。高光谱影像数据可视为三阶张量。首先,高光谱图像被划分为小的张量分块,然后,对相似的张量分块进行聚类,并对聚类分组进行稀疏表示。基于高光谱图像的空间非局部自相似性和光谱相关性,将张量组稀疏表示模型分解为一系列无约束低秩张量的近似问题,进而通过张量分解进行求解。对模拟和真实高光谱数据进行试验,验证了该算法的有效性。
    变序字典学习AO-DL的资源三号遥感影像云去除
    陆婉芸, 王继周, 曹萌
    2017, 46(5):  623-630.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160474
    摘要 ( 306 )   HTML   PDF (5009KB) ( 671 )  
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    采用了一种压缩感知方法进行遥感影像去云。该方法以压缩感知为理论基础,在采用K-SVD字典学习与稀疏表示的正交匹配追踪算法(OMP)相结合的同时,在字典原子训练的过程中加入某种特定的排序规则,使得各个影像字典在拥有各自影像属性的同时其原子也具备相似的排列顺序,减小影像间差异的干扰,使得遥感影像受云和阴影污染区域的重建取得良好的效果。最后应用两组相同地区不同时域的资源三号卫星影像进行了试验验证。
    地图学与地理信息
    特征分类与邻近图相结合的建筑物群空间分布特征提取方法
    郭庆胜, 魏智威, 王勇, 王琳
    2017, 46(5):  631-638.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160374
    摘要 ( 433 )   HTML   PDF (4843KB) ( 1192 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    建筑物群综合过程中需要对建筑物群空间分布特征进行认知和识别。本文在分析国内外相关研究的基础上,从描述建筑物空间特征的大量指标中,利用主成份分析方法,总结并提出了有代表性的建筑物空间特征指标集:凸包面积、紧密度IPQ指标、边数和最小面积外接矩形方向,并基于这些指标研究了建筑物群的分类。在利用最小生成树邻近图(MST)划分建筑物空间子群时,考虑了建筑物成群与所处地理环境(河流和道路等因素)的关系。另外,基于最邻近图(NNG)、MST、相对邻近图(RNG)和Gabriel图(GG)4种建筑物群邻近图,提出了自动识别具有特定空间排列建筑物子群的方法,并比较分析了识别结果的影响因素和可用性。最后,选择北京某地区建筑物群为试验对象,实现了对建筑物群的分类和空间聚类,并提取了其中直线型空间排列的建筑物子群。
    Oracle数据库矢栅数据一体化存储与管理
    吴政, 李成名, 武鹏达, 沈建明, 孙伟
    2017, 46(5):  639-648.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160586
    摘要 ( 248 )   HTML   PDF (1745KB) ( 916 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    当前多源异构空间数据存储和管理存在流转难度大、存储不统一、效率不高等问题。本文将关系数据库与空间数据引擎技术结合,提出了一种基于Oracle的面向对象的矢栅数据一体化存储与管理方法。该方法首先建立了矢栅一体化存储模型并优化了检索方法,然后据此构建了数据无缝流转框架,实现了多源异构矢栅数据的统一存储与高效管理。通过与国际领先的同类软件ArcSDE进行测试对比,该方法具有更高的数据流转性能及更优的查询检索效率。
    Voronoi邻近关系支持下的点模式趋同提取方法
    康顺, 李佳田, 武昊
    2017, 46(5):  649-657.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20150506
    摘要 ( 268 )   HTML   PDF (1661KB) ( 868 )  
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    点模式及其趋同研究是揭示地学现象的产生、发展与演变,量化空间相似性分布、诠释空间分布成因的重要方式。目前,点模式研究侧重于已知频率与随机分布的一元独立性检验、距离测度下单观测值的二元相关性分析,而针对集聚过程相关性,空间拓扑与非拓扑邻近、综合多观测值的点模式趋同量化研究顾及不足。据此,以空间邻近性聚类、局部相关的多指标评价为切入点,本文提出了一种Voronoi邻近关系支持下的点模式趋同提取方法。首先,以Voronoi邻近相关表集聚算法剖分出空间独立性点模式;其次,依据Voronoi邻近关系指数测度、样本分布均值与分布方差的趋同假设,使用拉普拉斯平滑算子评价趋同度;最后,依据λ截矩阵,提取出Voronoi邻近、非Voronoi邻近关系支持下的强趋同点模式。试验以云南省腾冲市居民点数据为算例,经与点模式构建的聚类方法对比、趋同度计算与强趋同提取,验证了该方法的可行性与有效性。
    海洋测量
    多波束测深数据处理的抗差最小二乘配置迭代解法
    王乐洋, 陈汉清
    2017, 46(5):  658-665.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160491
    摘要 ( 225 )   HTML   PDF (3966KB) ( 702 )  
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    针对利用最小二乘配置处理多波束测深数据,存在二次曲面数学模型通常无法精确表征海底地形的整体变化趋势以及观测数据存在粗差或异常点时,常规方法给出的协方差函数不能精确表征其统计特性的问题,本文提出了一种抗差最小二乘配置迭代解法。该方法首先进行协方差函数和观测值方差阵初始化,以多面函数拟合趋势项,然后应用等价权抗差估计并通过迭代计算,最终给出稳健的协方差函数参数解及最小二乘配置解。利用本文提出的方法及传统的方法处理实测的多波束测深数据,试验结果表明,相比于传统的方法,本文提出的方法能够较好地表征海底地形的整体变化趋势,一定程度上克服了多波束测深数据中粗差或异常点的影响。相比于传统的抗差方法,本文方法更为有效地识别出测深数据中异常点,推估效果较好,具有稳健性。
    博士论文摘要
    遥感影像地理本体建模驱动的对象分类技术
    顾海燕
    2017, 46(5):  667-667.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20170054
    摘要 ( 197 )   HTML   PDF (681KB) ( 792 )  
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    异质时空数据插值方法研究
    樊子德
    2017, 46(5):  668-668.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20170003
    摘要 ( 189 )   HTML   PDF (687KB) ( 596 )  
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    高精度多模GNSS相对定位理论与方法研究
    肖玉钢
    2017, 46(5):  670-670.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20170068
    摘要 ( 346 )   HTML   PDF (701KB) ( 786 )  
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