基础研究

  • 气候变化与国家安全风险分析关键技术探索

    李琦;张成;冯逍;范俊翔;朱亚杰;

    如何量化与认知气候变化对国家安全产生的巨大风险已经成为国内外首脑高峰会议的热点之一。IPCC的报告综合了千余名科学家与专家对气候变化包括气象灾害、粮食安全、生态系统、水资源等多个领域在内的风险评估的整理、分类和分析,但大多尚处于单项领域的研究,亟须进行系统的建模和全面的风险分析。该文提出了CyberGIS模型方法,探讨对国家安全风险问题的参数化建模和形式化表达。

    2016年07期 v.41;No.217 1-4+27页 [查看摘要][在线阅读][下载 572K]
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  • CORS数据的地面变形和参考站稳定性分析

    于宪煜;胡友健;牛瑞卿;

    针对目前利用CORS观测数据进行地面变形和参考站点位稳定性分析时缺乏具有较好通用性的数据处理与分析一般流程和策略的问题,该文在对地面变形和参考站点位稳定性分析需要考虑的影响因素进行分析的基础上,提出了一种数据处理与分析的一般流程和策略,并针对大范围地面变形(或地壳板块运动)分析与小范围(局部)地面变形分析以及CORS参考站点位稳定性分析的不同特点,提出了相应的变形分析基准的合理选择与统一方法。实验结果表明:所提出的流程、策略以及基准选择与统一方法能够获得精确、可靠的地面变形和参考站点位稳定性分析成果。

    2016年07期 v.41;No.217 5-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K]
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  • 统计模型与滤波算法的地表温度重建方法探讨

    臧琳;宋冬梅;甘宇亮;单新建;崔建勇;邵红梅;沈晨;

    针对当前基于被动微波遥感重建地表温度的统计方法难以实现大面积复杂下垫面区域数值重建的问题,提出了基于统计模型与滤波算法联合的地表温度重建方法。从时间序列角度探索地表温度与地表亮温的相关性,建立二者之间的统计模型,不需要进行地物分类,能有效避免下垫面复杂度对重建精度的影响;遍历像元,实现对大面积区域的数值重建。此外,采用滤波算法对基于统计模型的结果进行改正,利用地表温度时间序列的周期性进一步控制反演误差。针对MODIS地表温度产品重建的实验结果表明:所提算法精度明显提高,可用于各类下垫面覆盖区域的地表温度重建。

    2016年07期 v.41;No.217 11-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 446K]
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  • 八叉树索引的三维点云数据压缩算法

    姚顽强;郑俊良;陈鹏;陈卫南;

    针对现有的三维点云简化算法普遍存在运行效率较低、内存消耗大、处理时间过长等问题,该文利用八叉树索引的速度优势和点云数据空间分割的逻辑结构,并结合三维点云网格简化算法高效的优势,提出一种基于八叉树索引的三维点云简化算法。该算法基本满足点云简化的理想标准,计算快速、运行时间短。利用实测大雁塔数据对各种三维点云压缩算法进行比较,结果表明该文提出的新算法对点云数据的压缩简化效率和压缩率较现有算法均有较大提高。

    2016年07期 v.41;No.217 18-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 259K]
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  • 初始凸包对改进快速凸包算法效率的影响

    陈明晶;方源敏;陈杰;

    针对目前众多采用了改进的快速凸包算法对给定的平面海量离散点集生成凸包的文献中,没有明确指出其初始凸包的形式(四边形或八边形)对算法效率的影响的问题,该文对凸包的生成过程进行了深入分析,并进行了大量的实验。通过比较这些实验的结果,发现以四边形或八边形作为初始凸包均能有效地提高算法效率,但在相同的条件下,以八边形作为初始凸包时,并不能将算法效率进一步提高,与以四边形作为初始凸包相比,其实际的执行效率不升反降。实验结果表明以四边形作为初始凸包时算法效率最佳。

    2016年07期 v.41;No.217 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 208K]
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  • 直线特征的多层次仿射不变匹配方法研究

    黄杰;于瑞鹏;丁翠;余美;

    针对直线两侧表面视差非连续、影像几何变形大等问题,提出了一种直线特征的多层次、仿射不变匹配方法。首先利用核线几何、相对方位、重叠距离、长度比等约束条件确定候选直线,根据仿射不变参数纠正直线支撑窗口并计算两侧邻域灰度加权相似性,得到线特征两侧表面视差连续情况下的直线匹配结果,并利用左右双向一致性检验剔除错误匹配;然后对未匹配直线采用顾及线特征两侧表面视差不连续的单侧邻域灰度加权相似性准则和双向一致性检验得到最终匹配结果。不同纹理类型的倾斜立体影像数据验证了方法的有效性,为倾斜立体影像直线特征匹配提供了一种可行的思路。

    2016年07期 v.41;No.217 28-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 386K]
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  • 结合全局信息描述子的局部特征匹配算法

    李建磊;王光辉;高宁;丁翠;张海坤;

    针对影像间存在相似性场景时容易出现误匹配的问题,该文提出了局部DAISY描述子与全局纹理信息相结合的算法。详细论述了DAISY描述子和全局纹理的生成过程。该算法首先提取SIFT特征;然后计算特征点的DAISY描述子与全局描述子,获得结合全局信息的DAISY描述子;最后采用卡方统计量作为度量函数进行特征描述子的匹配。实验结果表明,该文算法能得到较好的匹配结果。但是该算法在大角度旋转情况下误匹配率较大。

    2016年07期 v.41;No.217 33-36+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 445K]
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  • 无人机影像匹配中尺度不变特征应用改进

    刘玉轩;蓝朝桢;李参海;姚富山;李林;

    针对尺度不变特征变换算法用于无人机影像匹配中存在匹配效率低下,误匹配较多等问题,该文提出一种特征点提取优化算法,并改进了特征点匹配策略。通过将原始影像划分格网,依据每个格网影像信息熵的大小来合理分配各格网中特征点数量,实现了基于纹理信息丰富程度的特征点均匀分布;基于Harris兴趣值进行筛选,保留了适合于摄影测量的特征点;采用一种多层次自适应的匹配策略,在尽可能保留正确匹配的同时提高了匹配正确率。基于一对由小型无人机拍摄影像的实验结果表明,所提方法在大量减少SIFT特征点的同时,保证较高的正确率,增加了匹配点的精度,且提高了算法效率。

    2016年07期 v.41;No.217 37-40+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 922K]
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  • 贪心算法的地理加权回归特征变量选择方法

    赵阳阳;刘纪平;张福浩;仇阿根;

    针对建立地理加权回归(GWR)模型时,无法直接应用普通线性回归(OLR)常用的特征变量选择方法,且计算过程较复杂的问题,该文基于贪心算法原理,通过引入Akaike信息法则,设计了适用于GWR的特征变量选择方法:逐个引入或删除特征变量,判断该变量对模型置信水平影响程度,根据评价准则决定该变量的取舍,最终实现模型外没有关系强的变量、模型内没有关系弱的变量。实验结果表明,比较基于OLR的逐步回归、向前引入法和向后删除法3种方法选择变量建立模型,向前引入法优于向后剔除法,两者都优于基于OLR的逐步回归法,更适用于GWR分析。

    2016年07期 v.41;No.217 41-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 403K]
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  • 基于智能手机传感器的室内行人三维定位算法

    洪皓;武刚;陈飞翔;陈玥璐;

    针对室内行人定位中累积误差发散及高程值缺失的问题,提出了一种基于智能手机传感器(磁力计、加速度计、陀螺仪和气压计)的室内行人三维定位算法。该算法在使用行人航位推算获得二维定位信息的基础上,融合多传感器输出解算行人方位角,结合电子罗盘提出加权方位角以提高解算精度;通过传感器输出检测行人行为状态,结合虚拟地标点图层及其匹配算法,将行人的位置匹配到相应的特殊位置,重置行人初始位置以消除累积误差;使用基于气压计的差分气压测高法求解行人的高程值,从而获得行人三维定位信息。在智能手机上进行实验,结果表明,该算法不仅能够提供准确、连续的二维定位信息,还能提高行人对楼层的分辨力,可为室内行人导航、跟踪等基于位置服务提供有效的定位信息。

    2016年07期 v.41;No.217 47-52+72页 [查看摘要][在线阅读][下载 484K]
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  • 蓝牙和地图辅助行人航位推算的室内定位系统

    赵小平;胡安冬;赵文晔;

    针对行人航位推算算法中误差积累的问题,提出并实现了一种蓝牙纠正+地图匹配辅助行人航位推算的室内定位方法:首先通过划分矢量域对手机航向角予以校正,削弱线性矢量域的累积误差,并使用蓝牙信号强度模型反演距离,达到纠正关键点的效果。实验结果表明,该方法在保证了PDR的实时性以及短时间内的高精度性的同时,大幅削弱了PDR的误差,在一定程度上提高了系统整体的精度、可靠性以及抗差性。

    2016年07期 v.41;No.217 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1332K]
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图史探秘

  • 明代中国人环球测绘《坤舆万国全图》——兼论《坤舆万国全图》的作者不是利玛窦

    李兆良;

    通过对详细的地理地名考析,结论是《坤舆万国全图》并非意大利传教士利玛窦根据欧洲世界地图翻译绘制,该地图的地理测绘不是1602年完成,而是1430年左右,即郑和第六次大航海之后。该地图的欧洲部分是1400年以前的地理,中国部分为1430年左右,部分美洲却是1800年以后欧洲人才知道的,与西方公认的地理大发现历史严重冲突。卫匡国的《中国新地图集》不可能是他在中国9年内完成,证明经纬度、球形投影等技术是明代中国人发明的地图绘制技术,不是"西学东渐"。此外,其他明代文化文物在美洲遗存等旁证有力支持地图论据,证明明代中国人比哥伦布先抵美洲,《坤舆万国全图》是中国文献,用现代地图学技术测绘,明代中国人是15世纪世界地理大发现和现代地图学的真正先驱。

    2016年07期 v.41;No.217 59-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 678K]
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地理国情监测

  • 盘龙江子流域不透水表面扩张模拟

    易俊华;许泉立;杨昆;

    为促进盘龙江子流域的城镇化进程及保护水环境,该文模拟预测了该地区不透水表面的时空格局:通过分析流域不透水表面扩张的影响因子,建立了智能体分类体系及行为与决策规则;构建了流域的不透水表面变化模拟模型,模拟出流域2002—2013年的土地利用变化,并且验证了其模拟精度;在此基础上模拟预测了盘龙江流域2014—2020年间的不透水表面扩张趋势。研究结果表明利用智能体建模方法较为适合模拟滇池流域盘龙江子流域不透水表面的扩张过程。

    2016年07期 v.41;No.217 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 441K]
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  • 太原市现今地面沉降特征分析

    李军;

    针对传统固定基准强制约束下获得的GPS形变量,可能还会受到板块活动及地表变形的影响。采用顾及板块运动、基准点稳定性及系统参数的区域基准模型,获取了太原市2009—2014年高精度GPS地面沉降量。结果表明:太原市南部地面沉降较严重,GPS监测点均呈下沉趋势,沉降量最大值位于太原南部高新技术开发区的观象台区域,近4年累计沉降量高达-115.2mm,主要是由于区域性长期过量开采承压地下水所致;而太原北部靠近边山处GPS监测点则均呈抬升趋势,近4年累计抬升量最大为18.3mm,主要是由于区域构造活动及"关井压采"地下水水位回升引起。该文利用GPS监测技术较好获取了太原市地面沉降现状,且对利用GPS监测技术高精度获取其他区域地面沉降量具有较好的参考价值。

    2016年07期 v.41;No.217 73-76+81页 [查看摘要][在线阅读][下载 845K]
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  • 都汶公路沿线生态地质环境承载力综合评价

    汪宙峰;张廷山;王蕾;唐章英;

    针对都汶公路沿线地质生态环境承载力波动效应等问题,该文以都汶公路沿线区域为研究对象,利用地理省情普查及监测数据,探讨了生态地质环境系统内部各动力要素间的协同耦合机制。通过对公路沿线生态地质环境影响因素的分析,探索并构建了宏观—中观—微观联动的地质生态环境承载力本底库及评价指标体系,采用层次分析法计算各个评价指标的权重系数,揭示都汶公路沿线生态地质环境脆弱性变化的影响因素、机制和规律,界定都汶公路生态地质环境承载力阈值。结果表明,该评价体系及评价方法考虑了西南地区的"震后效应",适合于开展山区地质生态环境变化趋势研究。

    2016年07期 v.41;No.217 77-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K]
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  • 基于GNSS浮标的海岛礁稀少控制DOM生产技术

    买小争;叶冬梅;

    针对远海岛礁多为不可登岛,开展远海岛礁大比例尺测图难度大的问题,该文提出了利用GNSS浮标作为海上控制点,探讨GNSS浮标在海岛礁1∶2 000DOM生产中发挥的作用。采用长航时无人机获取试验岛礁高分辨率影像,在无人机常规航线并加摄构架航线的前提下,结合PPP技术,在海岛四周布设GNSS浮标的控制组合方式进行区域网平差和影像生产。试验结果表明,利用此种方法进行远海岛礁大比例尺DOM生产是切实可行的,精度基本满足海岛1∶2 000DOM生产精度要求,研究成果为远海岛礁1∶2 000DOM生产提供了一套合理的解决方案,为远海岛礁大比例尺测图提供参考。

    2016年07期 v.41;No.217 82-87+214页 [查看摘要][在线阅读][下载 480K]
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  • 兰州GPS观测站观测数据异常分析

    夏峰;

    针对兰州GPS观测站2013年5月观测数据以来出现趋势性异常问题,运用地质学方法,在收集了站场地区的地震地质构造资料的基础上,从大范围判定了站点所在的局部构造部位有向西向南的运动趋势;另外,收集了站点的2010年以来的观测资料,运用最小二乘法进行数据处理得到站点东西和南北向时间序列趋势性运动结果。运用FLAC3D数值模拟软件,对站点北面5m外的土方开挖进行了分步开挖和回填数值分析计算,计算结果与GPS观测结果相比一致性较好,故初步认为GPS观测数据异常可能由站点北面大面积挖土引起。

    2016年07期 v.41;No.217 88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 557K]
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  • 利用多源数据对海冰密集度反演的算法验证

    刘艳霞;王泽民;刘婷婷;

    海冰密集度对全球气候变化研究有重要的意义,其反演结果的验证工作也被广泛关注,但结合多源数据反演,同时对两种算法验证的研究较少的现状,该文利用ASPeCt船测海冰密集度数据对Bootstrap算法和NASA Team(NT)算法基于SSM/I数据估算的海冰密集度精度进行验证,并与MODIS影像反演获得的海冰密集度进行对比。研究结果显示两种海冰密集度算法获得的反演结果与ASPeCt船测值偏差分别为2.26%和7.27%,均方根误差分别为11.39%和12.32%。相比之下,MODIS结果与ASPeCt船测海冰密集度比较得到偏差为3%,均方根误差为5.21%。Bootstrap算法、NT算法与ASPeCt船测值比较的偏差和均方根误差显示两种算法精度相近;由于MODIS数据分辨率与ASPeCt船测数据相近,所以其反演精度较优;但因时空分辨率的限制,各种结果都具有一定的不确定性。

    2016年07期 v.41;No.217 93-97+149页 [查看摘要][在线阅读][下载 444K]
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  • 宁夏不同植被类型归一化指数与气象因子分析

    赵卓文;张连蓬;王胜利;

    针对植被动态对气候变化响应的问题,提出了从小尺度范围研究植被指数与气象因子的相关性,采用2000—2010年MODIS归一化植被指数数据集和宁夏10个气象站2000—2010年逐月气象资料,分析了气象站点周围10km缓冲区内不同植被类型NDVI与气象因子的相关性。结果表明:2000—2010年宁夏不同植被类型NDVI均呈上升趋势;极端最低气温、最高气温、平均气温、平均相对湿度以及日照时数对宁夏地区植被的生长有明显的滞后效应;植被NDVI与极端最低气温的相关性系数最大,其次是平均气温;不同植被类型的NDVI与极端最高气温、极端最低气温以及平均气温的相关性由南向北呈现波动性增长,与降水量的相关性由南向北呈现明显的减小趋势;且耕地NDVI与各气象因子的相关性最大。

    2016年07期 v.41;No.217 98-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 447K]
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  • 面向蓝藻的洱海气象监测站布局方法

    吴玉杰;卜方玲;陈莉琼;方新;付静;

    针对洱海流域蓝藻预警研究所需的气象数据不足的问题,提出洱海气象监测站优化布局方法,采用环境影响统计概念模型分析了对环境产生影响的主要经济因素,根据水体污染指标将洱海各个行政区分为高污染区和低污染区,再考虑汇入洱海支流是否流经高污染区,认为在高污染区支流汇入口是蓝藻发生概率较高的区域。依据2个主要参数:区域污染程度和支流入口,部署气象监测站,该监测站能为洱海蓝藻预警研究提供必要、准确和可靠的水面气温、降雨量以及日照长度等气象参数,将对水环境的监测和研究具有重大意义和广泛应用前景。

    2016年07期 v.41;No.217 104-108+114页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K]
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  • 县域苹果园土壤养分信息系统设计

    王彩芬;丁凯隆;张青峰;郝红科;

    土壤养分是苹果树生长和结果的基础,实现县域苹果园地块土壤养分信息的可视化管理和应用,可为苹果产业发展提供合理的施肥依据。该文以陕西黄陵县苹果园为例,将苹果园土壤肥力等级与施肥模型结合,借助ArcGIS Server技术,在ASP.NET框架下设计开发了县域苹果园土壤养分信息系统。该系统采用三层架构设计,具有地图基本操作、养分信息查询与定位、专题图浏览、施肥推荐等功能。实践表明,该系统将苹果园土壤养分信息以网络的形式发布,便于数据的直观显示和信息共享,为科学高效地进行苹果园农业现代化管理与果业发展提供了技术支持,为后续应用系统的扩展奠定了基础。

    2016年07期 v.41;No.217 109-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 573K]
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  • 新疆渔业资源WebGIS平台的设计与实现

    刘子健;陈家赢;汪善勤;

    针对额尔齐斯河、伊犁河及额敏河三河流域的水生生物和鱼类资源现状、鱼类生物学调查及水生生态环境监测等研究活动中日益增长的需求,该文提出了一套符合现有科学数据规范的信息标准体系与渔业数据规范的设计,将当前Web技术与GIS空间信息技术相结合,采用J2EE轻量级开发框架与OpenLayers JavaScript开源库作为基础,实现了关于新疆跨境河流渔业资源调查信息的"一站式"数据共享平台,为新疆地区主要跨境河流的水生生态及鱼类资源调查提供了稳定可靠的数据存储、管理、统计分析以及共享等服务。系统运行测试结果表明:该渔业资源数据平台保证了渔业资源调查中的数据质量与管理效率,促进了新疆地区的渔业资源利用的可持续发展。

    2016年07期 v.41;No.217 115-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 633K]
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行业观察

  • 我国测绘科技期刊最新影响力分析

    邓国臣;程锦;贾娇;

    针对当前中文测绘地理信息类科技期刊总体质量呈上升趋势,但刊龄不长、地区发展不平衡、发行量较小、国际稿源少等现状,该文基于《中国学术期刊影响因子年报》《中文核心期刊要目总览》《中国科技期刊引证报告》《中国科学引文数据库(CSCD)》所发布的测绘类科技期刊相关数据,对测绘地理信息行业主要科技期刊的影响力进行了统计分析。对比了15种测绘类科技期刊的基本信息、数据库收录情况,并对其中7种核心期刊的总被引频次、影响因子、可被引文献量、基金论文比、Web即年下载率等指标进行了分析。结果表明,总被引频次和影响因子逐年提高,进步明显,但期刊之间差距较大,地区分布很不均衡;整体自引率偏高;只有3本测绘类科技期刊被EI检索,国际影响力有待进一步提升。

    2016年07期 v.41;No.217 121-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 176K]
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技术创新

  • 空间序列影像共面条件的非量测相机标定方法

    崔瑞兵;靳国旺;刘辉;张红敏;

    针对非量测相机应用于摄影测量和计算机视觉中存在畸变较大、内方为元素未知等问题,该文为了提高相机标定的灵活性和稳健性,根据立体像对间各同名光线相交的共面条件,推导了顾及6个相机参数和5个相对方位元素共计11个参数的共面条件方程线性化表达式,设计了利用空间序列影像共面条件的非量测相机标定方法。该方法无需外部标定物,可在标定相机参数的同时,解算出各相邻影像之间的相对方位元素值。采用由无人机获取的空间序列影像进行了非量测相机标定实验,得到了与标准检校场一致的标定结果,验证了本文方法的有效性。

    2016年07期 v.41;No.217 131-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 662K]
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  • 融合尺度和仿射不变特征的倾斜立体影像配准

    于瑞鹏;金丽鸿;高宁;赵星涛;

    针对倾斜立体影像通常存在较大的几何变形从而难以自动匹配的问题,该文提出了一种融合MSER特征和SIFT特征的自动配准算法:选取MSER特征获得初始匹配及其对应邻域的仿射几何关系,对MSER候选匹配邻域内SIFT的特征点进行局部几何约束的仿射不变归一化相关系数匹配,定义邻域内SIFT特征的匹配正确率为邻域支持度,并据此进行原始MSER误匹配进行剔除。对上述未能匹配的MSER和SIFT特征,采用基于局部单应约束进行迭代匹配传播以获得更多的配准控制点并用于精确估计投影变换模型,完成影像的配准。同现有方法相比,所提算法在匹配点数、匹配正确率和配准精度方面有较大优势。

    2016年07期 v.41;No.217 138-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 279K]
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  • 一种最小生成树的自动纹理映射方法

    付正文;杨冲;黄先锋;张帆;金艳;

    针对实拍像片的纹理映射是复杂模型三维重建的关键,由于缺乏稳定而实用的二维影像与三维模型自动配准方法的问题,该文提出了一种基于最小生成树的自动纹理映射方法,实现二维影像与三维模型之间的自动配准。该方法首先建立实拍纹理影像之间的相邻关系图;然后对相邻影像进行匹配得到它们的同名像点,通过计算同名像点的惯性矩来衡量相邻影像的相邻度并把惯性矩作为图边的权;再建立最小生成树;最后层序遍历生成树依次获得当前影像,根据当前影像与其父影像的同名像点及父影像与三维模型的配准关系推导当前影像与模型的配准关系,实现自动映射。实验证明,该方法能够在保证精度的同时提高纹理映射的效率。

    2016年07期 v.41;No.217 144-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 714K]
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  • 一种相机标定参数的柱面全景影像拼接方法

    王冬;刘凤英;陈天恩;张少鹏;

    针对全景影像拼接方法存在批量快速拼接困难、匹配精度低、匹配成功率不高等问题,该文提出一种多拼柱面全景相机影像的严密拼接方法。首先对全景相机进行标定,获取每台相机的内参数和单相机之间的相对外方位元素;再根据摄影距离以及摄影中心、像点与物点三点共线的原则,求出每张影像中像点对应的物方点的坐标;最后根据虚拟摄影中心、物点和虚拟像点三点共线的原则,得出像点在柱面上对应的虚拟像点坐标,经过角度归算和影像间的融合处理,获取柱面全景影像。实验表明,多拼全景相机影像拼接方法达到了严密、快速的拼接效果,可方便实现全景影像和单相机影像之间的坐标变换,为后续全景影像的浏览、量测、真彩激光点云的生成和实景测量等应用提供了一种影像拼接方法。

    2016年07期 v.41;No.217 150-154+143页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K]
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  • 一种GPS辅助的低精度捷联惯导动态对准方法

    刘昶;王中元;邓海峰;姚荣景;

    针对低精度SINS的陀螺不能辨识地球自转角速度,难以完成自对准的问题,该文引入GPS的位置观测信息利用5级-CKF简化算法辅助低精度SINS完成初始对准;因为低精度SINS粗对准给出的初始姿态质量很差,不满足小失准角的条件,所以必须采用大失准角非线性误差模型和非线性滤波方法。该文提出5级-CKF算法,并在系统模型噪声和量测噪声均为加性噪声且量测方程为线性方程时,对5级-CKF算法进行简化,其需要在kalman滤波的基础上利用5级容积采样点对非线性状态方程的状态及其方差进行预测。设计仿真实验验证了该方法的有效性,并分析了大失准角情况下载体运动状态对航向角估计的影响。

    2016年07期 v.41;No.217 155-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 239K]
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  • 基于可移动角点的航空和地面LiDAR数据配准

    伍阳;程亮;王丽妍;童礼华;陈焱明;李满春;

    针对航空和地面LiDAR数据配准中点云数据的共轭特征较少且精度差异较大的问题,提出了一种基于可移动角点的航空和地面LiDAR数据配准方法:从航空和地面LiDAR数据中分别提取相应的建筑物角点,采用6参数模型对角点进行初始配准;以地面角点为参照,利用迭代移动方法对误差较大的航空角点进行修正;最后根据移动后的航空和地面角点计算获得点云配准关系。实验结果表明,该文方法可取得较好的点云配准效果,角点修正后能有效提升点云配准精度,适合于含有角点特征的航空和地面LiDAR数据配准。

    2016年07期 v.41;No.217 160-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K]
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  • GPS卫星精密定轨中的地球引力加速度研究

    柳培清;

    影响GPS精密定轨的因素除卫星轨道初值外还取决于力模型的精度,而地球引力加速度是GPS卫星精密定轨力模型中最为重要的部分。为满足精密定轨需要,该文针对目前各IGS中心所采用的简化动力法,深入研究了GPS卫星精密定轨中的地球引力加速度,详细推导了相关公式并编写程序,先后选取7颗GPS卫星及1颗卫星进行计算验证,结果表明:该文所采用的算法得到的地球引力加速度的计算精度优于10E-11ms~(-2),并且当引力位模型阶数为8~12阶时,引力加速度无明显差异。

    2016年07期 v.41;No.217 166-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 181K]
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  • 南极IGS基准站时间序列极大似然法分析

    李蕾;葛悉佑;王静涛;

    针对南极大陆IGS的周期特性、噪声特性、趋势特性等问题,该文采用极大似然法和功率谱分析法分析南极地区8个IGS永久观测站坐标的时间序列。研究结果表明,该地区水平和垂直方向上均有较明显的年周期项,垂直方向上还普遍存在半年周期项。闪烁噪声与白噪声组合能更好描述南极基准站3个分量上噪声特性,各方向上的速率不确定度比只考虑白噪声时要大10~15倍。通过估算基准站水平方向的运动速率,发现该方向上具有较规律的运动趋势:南极洲正缓慢向南美洲移动。

    2016年07期 v.41;No.217 173-180+137页 [查看摘要][在线阅读][下载 313K]
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  • 控制点分布对航摄仪区域网平差精度的影响

    彭凯笛;杜全叶;孙钰珊;

    针对推扫式航摄仪在测图中应用越来越广,大比例尺测图需要利用地面控制点辅助建立精确的空三模型,但目前对推扫式影像的地面控制点布设方案的研究较少的问题,该文针对ADS80航摄仪的影像数据,设计了7类控制点布设方案,并利用九参数平差模型对各布设方案进行了平差解算,获得了各布设方案下的区域网平差精度。在此基础上分析了不同控制点布设方案对平差精度的影响,探讨了针对推扫式航摄仪地面控制点的最优化布设方案,并针对外业控制点的布设提出了一些建议,以供参考。

    2016年07期 v.41;No.217 181-187+201页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K]
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  • 规则建筑物重建多边形分解方法研究

    颜远青;刘华;

    针对传统的建筑物重建方法中,由机载LiDAR点云建立的模型表达复杂的问题,提出了一种基于多边形分解的建筑物重建方法。采用基于欧氏距离的聚类算法和随机抽样一致性算法,提取建筑物的不同平面,简化复杂结构的建筑物;基于检测出来的平面,对其进行分解,以最小外接矩形和内部空洞的布尔运算结果来表示,并进行建模。实验结果表明,该文方法可以有效简化建模过程,依据屋顶面之间边缘与空洞的关系优化结果也使得边缘更加准确,同时也更适合于CSG模型的表示。

    2016年07期 v.41;No.217 188-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 306K]
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  • BDS载波相位历元间差分测速方法研究

    闫勇伟;叶世榕;夏敬潮;

    针对载波相位历元间差分测速前后历元选取不同广播星历计算时,卫星钟差跳变导致测速结果错误突变的问题,提出前后历元仍采用相同的广播星历来计算卫星位置和钟差的改进方法。用北斗实测数据验证了方法的正确性,并评估了北斗测速的精度。实验结果表明:静态条件下,北斗载波相位历元间差分测速精度可达mm/s级;动态条件下,采样率1Hz,测速结果与高精度组合导航测速结果符合精度为cm/s级;并且测速精度与物体的动态条件(如加速度)有一定的相关性。

    2016年07期 v.41;No.217 193-196+210页 [查看摘要][在线阅读][下载 405K]
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  • 经验模式分解联合独立分量分析降噪研究

    吴金斌;周世健;

    针对高精度GPS变形监测的噪音成分以及多路径效应的剔除,提出了一种新的经验模式分解联合独立分量分析的滤波降噪法。采用模态相关准则进行信号层与噪音层的判定,有效地解决了低信噪比情况下信号层与噪音层分界点的判定,实现了噪音最大化的去除以及有用信息的最大化保留;基于经验模式分解的独立分量分析滤波降噪法,采用更为简单科学的数学判定方法,避免了人为的经验判定方法,实现了信号层与噪音层的自适应判定以及降噪效果更佳。实验结果表明:所用算法不仅能够有效地去除噪音成分,而且能够很好地保留大部分有用信息,研究结果对高精度GPS变形监测的去噪以及多路径效应的剔除研究具有一定意义。

    2016年07期 v.41;No.217 197-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 418K]
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应用研究

  • 车载鱼眼图像的全景图拼接误差分析

    曹君;刘正华;洪勇;邵慧超;

    针对车载鱼眼图像拼接过程中的"拼接缝"的问题,对拼接误差的来源及其理论模型进行了分析。通过对全景影像的拼接过程进行梳理,对拼接误差的来源进行了论证,并对误差的理论模型进行了详细推导。最后,结合实际车载鱼眼数据,通过在不同目标距离情况下进行全景图拼接实验,证实了实际拼接成像效果与根据理论模型推导所得的拼接缝的大小基本吻合,说明了该文所提出的理论模型的可靠性,从而为后续改善全景图像拼接效果提供了理论支持。

    2016年07期 v.41;No.217 202-204+172页 [查看摘要][在线阅读][下载 293K]
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  • 无人机航测水域控制点布设方案的精度试验

    陈良浩;朱彩英;徐青;蓝朝桢;

    针对大面积水域航测控制点布设困难,成果精度难以保障的问题,该文重点研究了在其周边区域布设控制点的方法,提出采用密周边隔基线的区域网控制点布设方法,逐步增加控制点布设间距,减少控制点数量,优化区域网控制点布设方案。相比于传统航测区域网控制点布设方法,其需要的外业控制点则更少,而达到的成果精度相当,提高了经济效益。试验显示,控制点采用"密周边2~12条基线间距布设"可满足测制1∶500大比例尺地形图精度的要求。

    2016年07期 v.41;No.217 205-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K]
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  • 数字城管基础数据库多尺度表达技术探讨

    杨永崇;辛修建;

    针对数字城管基础数据库多尺度表达的需求和缩放可视化中出现的问题,在研究二维电子地图的多尺度表达方法的基础上,提出并设计了基于分级显示的数字城管数据库多尺度表达技术。它将数据库中的各类数据进行有规则的分级,使其在不同的比例尺下显示出来。该文以宝鸡市为例进行了数字城管基础数据库多尺度表达的实验,结果证明基于分级显示的数字城管基础数据库多尺度表达技术是可行的。

    2016年07期 v.41;No.217 211-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 674K]
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  • 一种基于二维码的室内定位方法及其应用

    陈文建;王晓蒙;彭玲;池天河;邵静;

    针对传统静态标志系统的视野局限性以及室内导航系统在国内发展较缓慢等问题,结合地理编码原理及二维码技术提出了Quick Response标志导向方法,对其工作原理、编码方式、标志设计、布置和管理等问题进行了探讨,采用面向服务的构架进行了原型系统设计,通过Oracle、ArcGIS Server、Axis2、Android、ZXing等技术对系统数据库、服务端及移动端等各部分进行了实现并应用于实际工程中。实验证明,QR标志导向系统实现容易、使用简便可行,是现有室内导向、导航技术的一种有效补充。

    2016年07期 v.41;No.217 215-219+224页 [查看摘要][在线阅读][下载 444K]
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  • 数码相机莫尔效应位移测量算法的改进

    易学锋;易湘;

    针对正弦函数拟合两期相机效应莫尔条纹图像同名行像素的两条灰度曲线时没有考虑曲线之间的相关性问题,提出改进方法,即:两期数据联合平差,并附加两曲线角频率相等这一约束条件。采用附有约束条件的联合平差法计算的结果与y轴的选取位置无关,精度得到改善,特别是在两期相片曝光量相差较大时,目标位移量的计算精度显著提高。实验结果表明:改进算法计算的位移量和精度不随y坐标轴位置的变化而变化,在两期图像曝光量不等时,计算精度提高明显。

    2016年07期 v.41;No.217 220-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K]
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  • 《测绘科学》学术支持单位名录

    <正>~~

    2016年07期 v.41;No.217 17页 [查看摘要][在线阅读][下载 49K]
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    2016年07期 v.41;No.217 92页 [查看摘要][在线阅读][下载 38K]
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