基础研究

  • 海潮负荷对不同地区GNSS基准站的定位影响分析

    刘洋洋;党亚民;许长辉;陈柏含;王健;

    针对在不同位置地区进行高精度卫星导航定位中会受海潮负荷大小的影响,该文通过GAMIT/GLOBK对山东省、湖南省区域的国家GNSS基准站数据进行了解算,并分别对基线解结果、测站定位结果进行了分析探讨。结果表明,海潮负荷对整体测站的定位均有不同程度的影响,在U方向影响较大,且海潮负荷对近海区域的测站定位影响为对内陆地区测站影响的3~4倍;且海潮负荷造成影响不仅与基线长度有关,而且与基线端点的所处位置有关,近海地区测站相对内陆地区测站所受海潮负荷影响更大。因此,在解算国家站数据时,应当加入海潮负荷改正,尤其单独解算沿海测站时。

    2019年02期 v.44;No.248 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 230K]
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  • 深度神经网络的高分三号全极化SAR图像分类方法

    张佳琪;张继贤;赵争;

    针对传统极化SAR地物分类方法和基于像素的神经网络分类方法容易受到SAR图像固有斑点噪声影响而出现的破碎孤立点和精度下降问题,该文在考虑了极化SAR图像的基本特征的基础上结合深度卷积神经网络的方法对地表覆盖类型进行了分类研究,利用不同尺度的全极化SAR特征融合RGB图像对GoogLeNet模型进行迭代训练,结合对实验区的多尺度分割结果,对SAR图像做不同尺度下的样本分类,并最终获得整体图像的分类结果。实验证明,此方法能够获得较高的分类精度。

    2019年02期 v.44;No.248 6-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 789K]
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  • 深度神经网络的高分三号全极化SAR图像分类方法

    张佳琪;张继贤;赵争;

    针对传统极化SAR地物分类方法和基于像素的神经网络分类方法容易受到SAR图像固有斑点噪声影响而出现的破碎孤立点和精度下降问题,该文在考虑了极化SAR图像的基本特征的基础上结合深度卷积神经网络的方法对地表覆盖类型进行了分类研究,利用不同尺度的全极化SAR特征融合RGB图像对GoogLeNet模型进行迭代训练,结合对实验区的多尺度分割结果,对SAR图像做不同尺度下的样本分类,并最终获得整体图像的分类结果。实验证明,此方法能够获得较高的分类精度。

    2019年02期 v.44;No.248 6-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 789K]
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  • 地图投影经纬网构形规律研究

    钟业勋;边少锋;刘佳奇;胡宝清;

    针对地图投影的经纬网构形存在怎样的规律问题,该文在论述常规地图投影具有一条中央直经线,投影的经纬网具有镜射变换特点的基础上,对地图平面上的经纬网、中央经线及其类型、地图投影的不同空间结构的经线族、纬线族进行了数学表达。通过引入无穷大数学的相关概念,阐释了地图投影的拓扑不变性。在定义若干经线族和纬线族的基础上,应用不同经线族和纬线族组合成常规地图投影和具有跨极中央经线的混合型地图投影的原理,对经纬网的构形规律进行了描述和解释。

    2019年02期 v.44;No.248 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 509K]
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  • 地图投影经纬网构形规律研究

    钟业勋;边少锋;刘佳奇;胡宝清;

    针对地图投影的经纬网构形存在怎样的规律问题,该文在论述常规地图投影具有一条中央直经线,投影的经纬网具有镜射变换特点的基础上,对地图平面上的经纬网、中央经线及其类型、地图投影的不同空间结构的经线族、纬线族进行了数学表达。通过引入无穷大数学的相关概念,阐释了地图投影的拓扑不变性。在定义若干经线族和纬线族的基础上,应用不同经线族和纬线族组合成常规地图投影和具有跨极中央经线的混合型地图投影的原理,对经纬网的构形规律进行了描述和解释。

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  • 一种改进的北斗三频基线解算方法

    赵才新;吴江飞;栗广才;

    针对北斗导航系统目前是唯一能够播发真正实用三频信号的优势,该文中分析了最小二乘降相关搜索(LAMBDA)法与TCAR法在北斗三频模糊度解算中各自的优缺点。根据TCAR法在中短基线中超宽巷与宽巷模糊度固定成功率较高的特点,该文中提出了一种附有模糊度约束条件的北斗三频基线解算模型。通过北斗实测数据实验分析可知,相对于传统的三频定位模型,在短基线情况下具有超宽巷与宽巷模糊度约束的北斗三频定位模型的模糊度固定成功率较高;同时在中等长度基线情况下,模糊度固定速度和坐标收敛速度也比传统模型快。

    2019年02期 v.44;No.248 18-25+32页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K]
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  • 特征优选下的遥感影像面向对象分类规则构建

    戴莉莉;李海涛;顾海燕;余凡;

    针对分类规则及其阈值的确定主要依赖人工经验、通用性差问题,该文提出了特征优选支持的面向对象分类规则构建方法。该方法利用面向对象技术,首先使用Boruta算法对先验样本数据集进行特征选择,然后根据隶属度函数构建分类规则集,最后引入置信区间概念,确定分类规则的阈值。以德国波兹坦地区的航空影像、数字表面模型(DSM)以及地面真实参考影像为实验数据,构建城市建筑、城市绿地(包括草地和树木)这两种地类的分类规则,利用不同数量的训练样本,开展面向对象分类实验,与支持向量机(SVM)监督分类方法进行对比分析。实验结果表明,在相同的优选特征下,利用置信区间确定阈值得到的分类规则,提取效果及分类精度更好,尤其在训练样本量少的情况下,该方法得到的分类精度比SVM高30%~40%。

    2019年02期 v.44;No.248 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 518K]
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  • 圆曲线拟合的总体最小二乘算法分析

    鲁铁定;邓小渊;常晓涛;刘晓忠;

    针对圆曲线拟合参数求解的问题,该文在分析现有的圆曲线模型构建及其参数求解方法的基础上,以圆曲线的参数方程建立圆曲线拟合模型,采用总体最小二乘算法的求解模型参数。通过实例数据和模拟数据,对比分析现有以一般方程构建的圆曲线拟合模型的最小二乘算法、混合总体最小二算法以及根据协方差传播定率定权的加权总体最小二乘算法计算结果。实验结果表明,采用该文提出的总体最小二乘算法求解由参数方程构建的拟合模型,效率和准确度均有所提高。

    2019年02期 v.44;No.248 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 151K]
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  • 缓冲算子的VGM(1,1)模型预测精度研究

    王岩;田永明;刘守同;刘晓兵;

    针对沉降过程中的沉降加速度和冲击扰动项问题,该文改变以累计沉降量作为GM(1,1)模型建模数据的传统做法,提出了以沉降速度为建模数据的VGM(1,1)模型和基于缓冲算子的VGM(1,1)模型。通过分析基坑沉降量的预测结果,比较VGM(1,1)模型、基于缓冲算子的VGM(1,1)模型、基于缓冲算子的GM(1,1)模型以及GM(1,1)模型之间的精度变化。实验结果表明,VGM(1,1)模型以及基于缓冲算子的VGM(1,1)模型均可提高预测精度,基于缓冲算子的VGM(1,1)模型精度高于VGM(1,1)模型,冲击扰动项对预测值的影响程度大于沉降加速度对预测值的影响程度。

    2019年02期 v.44;No.248 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 168K]
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  • 空间分布的火灾室内通行网络脆弱性分析模型

    牛磊;宋宜全;张宏敏;苏洁;

    为了解决当前研究缺乏对室内通行网络受到火灾空间发展影响的量化描述这一难题,该文一方面从网络脆弱性角度入手,探讨火灾背景下室内通行网络通过指标描述的演化趋势;另一方面从欧式距离等空间分布特征指标入手,描述通行网络的疏散效能改变。为了完成前一任务,针对性的引入网络特性指标;为了达到后一个目标,构建以空间距离为核心的空间网络特性指标体系。除此之外,还深入对比了不同火灾发展阶段的网络演化对于相关指标的影响。之后通过大型综合建筑进行场景验证,分析其通行网络疏散效果并针对性地提出改进建议。

    2019年02期 v.44;No.248 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 382K]
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  • 单调链与二分法的Douglas-Peucker改进算法

    刘波;刘雪朝;刘鸿剑;罗文奇;刘斌;胡玮祺;吴静;

    针对Douglas-Peucker(D-P)算法对一些较复杂的曲线进行压缩时易产生自相交等错误,阻碍其在数据压缩方面的应用的问题,该文基于单调链与二分法,对D-P算法进行改进。该方法首先利用D-P算法对复杂曲线进行压缩,并将压缩后的曲线分成若干单调链;其次利用二分法对相交的单调链进行快速精确定位,并对相交的单调链进行处理,从而解决自相交问题。通过实验验证,在处理矢量数据压缩中自相交的问题时,改进的D-P算法在算法效率、压缩率和算法精度等方面都具有较好的效果。

    2019年02期 v.44;No.248 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 292K]
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  • 单调链与二分法的Douglas-Peucker改进算法

    刘波;刘雪朝;刘鸿剑;罗文奇;刘斌;胡玮祺;吴静;

    针对Douglas-Peucker(D-P)算法对一些较复杂的曲线进行压缩时易产生自相交等错误,阻碍其在数据压缩方面的应用的问题,该文基于单调链与二分法,对D-P算法进行改进。该方法首先利用D-P算法对复杂曲线进行压缩,并将压缩后的曲线分成若干单调链;其次利用二分法对相交的单调链进行快速精确定位,并对相交的单调链进行处理,从而解决自相交问题。通过实验验证,在处理矢量数据压缩中自相交的问题时,改进的D-P算法在算法效率、压缩率和算法精度等方面都具有较好的效果。

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  • 圆曲线拟合的总体最小二乘算法分析

    鲁铁定;邓小渊;常晓涛;刘晓忠;

    针对圆曲线拟合参数求解的问题,该文在分析现有的圆曲线模型构建及其参数求解方法的基础上,以圆曲线的参数方程建立圆曲线拟合模型,采用总体最小二乘算法的求解模型参数。通过实例数据和模拟数据,对比分析现有以一般方程构建的圆曲线拟合模型的最小二乘算法、混合总体最小二算法以及根据协方差传播定率定权的加权总体最小二乘算法计算结果。实验结果表明,采用该文提出的总体最小二乘算法求解由参数方程构建的拟合模型,效率和准确度均有所提高。

    2019年02期 v.44;No.248 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 151K]
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地理国情

  • 道路网约束和种子树索引的居民地粗匹配

    张秀红;刘纪平;陈迪;王勇;

    针对传统的空间索引在实际应用中存在的局限性及不同尺度居民地数据匹配精度不高的问题,该文将道路网空间约束和种子树连接算法思想引入到多尺度居民地匹配中,以小比例尺道路网作为空间约束,构建道路网约束种子树索引,并依据同名要素粗匹配规则对居民地要素进行粗匹配。实验及对比分析表明,该方法能够较好地提高居民地要素匹配的效率,同时在道路网约束下具有较高的匹配精度。

    2019年02期 v.44;No.248 56-62+82页 [查看摘要][在线阅读][下载 525K]
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  • MODIS数据的多重分形雾霾信息提取方法

    顾杨;卢霞;徐胜华;刘付程;杨毅;

    针对大气污染形成机制不明、大气成分复杂等问题,该文提出了用多重分形技术提取大气成分信息方法。该文采用MOD04L2气溶胶产品数据和多重分形技术研究华北地区的大气气溶胶光学厚度的多重分形特征,选用C-A方法进行霾的识别和分离。结果表明,大气气溶胶光学厚度的异常值可将研究区域划分为雾霾浓度不同的3个类别区域。研究区的气溶胶光学厚度南部普遍高于北部地区,河北南部的光学厚度较大且集中,其他区域相对较小,整体上呈现中间高两边低的分布规律。

    2019年02期 v.44;No.248 63-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 412K]
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  • 一种基于GPU Tessellation的地形渲染方法

    李泉洲;崔建军;

    为了在大规模地形实时渲染过程中提高渲染效率和得到更平滑逼真的地形,该文提出了一种基于GPU Tessellation技术的地形可视化方法。该方法首先对地形预处理构建四叉树;使用视锥体裁剪和LOD选择降低CPU-GPU数据传输量;在三角化阶段利用GPU代替传统的CPU进行三角化方法极大地减轻CPU的负担并且提高了渲染速率;同时引入地形粗糙度计算GPU Tessellation算法内部细分因子,达到平滑而又不失细节的地形表面渲染效果;以数据细节层次动态设置GPU Tessellation算法的外部细分因子消除了T型裂缝。实验结果表明,该方法CPU利用率低,能够以较小计算代价消除T型裂缝,在地形实时交互式漫游系统中能以较高的渲染帧率输出平滑、逼真的三维虚拟数字地形。该文方法可运用到大规模地形可视化系统中。

    2019年02期 v.44;No.248 70-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 764K]
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  • 一种基于GPU Tessellation的地形渲染方法

    李泉洲;崔建军;

    为了在大规模地形实时渲染过程中提高渲染效率和得到更平滑逼真的地形,该文提出了一种基于GPU Tessellation技术的地形可视化方法。该方法首先对地形预处理构建四叉树;使用视锥体裁剪和LOD选择降低CPU-GPU数据传输量;在三角化阶段利用GPU代替传统的CPU进行三角化方法极大地减轻CPU的负担并且提高了渲染速率;同时引入地形粗糙度计算GPU Tessellation算法内部细分因子,达到平滑而又不失细节的地形表面渲染效果;以数据细节层次动态设置GPU Tessellation算法的外部细分因子消除了T型裂缝。实验结果表明,该方法CPU利用率低,能够以较小计算代价消除T型裂缝,在地形实时交互式漫游系统中能以较高的渲染帧率输出平滑、逼真的三维虚拟数字地形。该文方法可运用到大规模地形可视化系统中。

    2019年02期 v.44;No.248 70-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 764K]
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技术创新

  • 全向指纹和Wi-Fi感知概率的WKNN定位方法

    毕京学;汪云甲;曹鸿基;王永康;

    针对室内环境下Wi-Fi信号强度衰减受人体影响较大且存在信号缺失现象的现状,该文提出一种基于全向指纹和Wi-Fi感知概率的加权K近邻定位方法,离线阶段构建顾及用户朝向和Wi-Fi感知概率的全向指纹库,在线阶段将全向指纹库中的感知概率用于定位过程。分别开展了基于方向识别、全向指纹和该文所提定位方法的实验,该文所提的方法在K为2时定位精度最高,平均定位误差为1.42m,标准差为1.04m,45%定位结果的精度优于1m,80%定位结果的精度优于2m。实验结果表明,该方法在定位精度和稳定性方面优于基于方向识别定位方法和基于全向指纹的定位方法。基于全向指纹和Wi-Fi感知概率的WKNN定位方法能够减少用户身体遮挡和信号缺失对定位的影响,可提高Wi-Fi指纹定位的精度。

    2019年02期 v.44;No.248 77-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 316K]
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  • 全向指纹和Wi-Fi感知概率的WKNN定位方法

    毕京学;汪云甲;曹鸿基;王永康;

    针对室内环境下Wi-Fi信号强度衰减受人体影响较大且存在信号缺失现象的现状,该文提出一种基于全向指纹和Wi-Fi感知概率的加权K近邻定位方法,离线阶段构建顾及用户朝向和Wi-Fi感知概率的全向指纹库,在线阶段将全向指纹库中的感知概率用于定位过程。分别开展了基于方向识别、全向指纹和该文所提定位方法的实验,该文所提的方法在K为2时定位精度最高,平均定位误差为1.42m,标准差为1.04m,45%定位结果的精度优于1m,80%定位结果的精度优于2m。实验结果表明,该方法在定位精度和稳定性方面优于基于方向识别定位方法和基于全向指纹的定位方法。基于全向指纹和Wi-Fi感知概率的WKNN定位方法能够减少用户身体遮挡和信号缺失对定位的影响,可提高Wi-Fi指纹定位的精度。

    2019年02期 v.44;No.248 77-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 316K]
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  • 结合LBP变换的GF影像纹理特征提取

    朱自娟;张怀清;刘金鹏;

    为了更好地提取高分辨率影像的纹理特征,该文以GF-1影像为实验对象,引入局部二进制模式(LBP)算子增强图像纹理信息,并且结合灰度共生矩阵计算图像纹理特征。实验通过使用3个不同的半径参数的LBP变换对GF-1影像的全色波段做计算,然后分别将此计算结果加入影像分类过程中。3种分类均采用相同尺度的面向对象分类方法、相同的训练样本和测试方法。最终结果显示,半径参数为3个像元的LBP变换提高分类精度幅度最大,参数为1个像元的没有提高分类精度,参数为2个像元的分类精度居中。实验表明,使用LBP变换能够很好地提取纹理信息、帮助分类,但需要找到合适的半径参数。

    2019年02期 v.44;No.248 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 415K]
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  • 一种基于补偿最小二乘的空间直线拟合算法

    冯绍权;花向红;陶武勇;

    针对空间直线拟合的整体最小二乘算法无法顾及模型误差以及空间直线拟合无法直接利用整体最小二乘进行拟合的问题,该文提出了一种基于补偿最小二乘方法的空间直线拟合方法。首先,将待拟合的空间直线分别投影至3个互相垂直的平面得到3条平面直线;然后根据补偿最小二乘方法能同时顾及数据中模型误差和偶然误差的特性,选择合适的方法求取正规化矩阵和平滑因子来平衡误差,分别求解3条平面直线的拟合参数;最后,根据3条平面直线的拟合参数重建空间直线。通过与相关文献的结果进行比较,结果表明采用补偿最小二乘方法进行空间直线拟合具有一定的可行性,可以提高空间直线的拟合精度。

    2019年02期 v.44;No.248 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 164K]
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  • 一种基于补偿最小二乘的空间直线拟合算法

    冯绍权;花向红;陶武勇;

    针对空间直线拟合的整体最小二乘算法无法顾及模型误差以及空间直线拟合无法直接利用整体最小二乘进行拟合的问题,该文提出了一种基于补偿最小二乘方法的空间直线拟合方法。首先,将待拟合的空间直线分别投影至3个互相垂直的平面得到3条平面直线;然后根据补偿最小二乘方法能同时顾及数据中模型误差和偶然误差的特性,选择合适的方法求取正规化矩阵和平滑因子来平衡误差,分别求解3条平面直线的拟合参数;最后,根据3条平面直线的拟合参数重建空间直线。通过与相关文献的结果进行比较,结果表明采用补偿最小二乘方法进行空间直线拟合具有一定的可行性,可以提高空间直线的拟合精度。

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  • 车载联合机载点云数据的建筑物立面建模

    杨清科;李永强;李立雪;孙渡;李鹏鹏;范辉龙;

    针对建筑物立面几何模型构建的难题,该文提出了一套完整的建筑物立面提取方法。在车载-机载LiDAR点云数据精确配准的基础上,首先提取出机载建筑物的外轮廓线,通过设置轮廓线缓冲区实现立面点云分割,然后采用随机抽样一致性(RANSAC)平面探测算法探测建筑物主立面,最后结合立面语义规则及面片之间的拓扑关系构建建筑物立面的三维线框模型。实验结果表明,新方法能准确、有效地构建建筑物立面模型。

    2019年02期 v.44;No.248 94-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 627K]
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  • 改进的多基线InSAR高程重建方法

    唐超;谢先明;代高兴;李玉婷;

    针对在复杂不连续地形中,传统多基线高程重建算法噪声适应性差的缺点,该文先利用经验模态分解法对选定干涉图滤波,再通过基于马尔科夫模型的多基线最大后验估计重建地形高程。经验模态分解法滤波在抑制干涉图噪声的同时,较好地保留了条纹细节和边缘信息,使得重建的高程更为精准。相较于传统多基线高程重建算法,该文算法噪声适应性更好,估计精度更高,且边缘信息更清晰。最后通过3种地形的仿真实验,证明了该方法简单有效。

    2019年02期 v.44;No.248 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 627K]
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  • 改进中位数方法的BDS卫星钟差数据预处理策略

    王宇谱;张胜利;徐金锋;李博;

    针对卫星钟差数据中会经常出现粗差等数据异常的问题,该文提出了一种基于改进的中位数(MAD)方法的北斗卫星钟差数据预处理策略。该策略首先对长时间段卫星钟差数据的非空数据进行提取,然后将提取的非空数据转换为对应的频率数据,用改进的MAD方法进行处理,在此基础上再对长时间段的卫星钟差数据基于每天的数据采用改进的MAD方法进行再次预处理。通过对北斗卫星1a钟差数据的预处理,从钟差序列本身及其对应的频率序列和钟差的拟合残差3个方面对所提预处理策略进行了验证。实验表明,此策略能够有效地识别并处理北斗卫星钟差数据中的异常值。

    2019年02期 v.44;No.248 109-115+127页 [查看摘要][在线阅读][下载 559K]
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  • 单点定位中一种载波相位平滑伪距方法

    管庆林;樊春明;朱正平;彭飞;

    针对伪距单点定位精度低,定位结果发散等问题,该文提出一种基于卫星高度角的卡尔曼滤波相位平滑伪距方法。基于该方法利用载波相位信息对C/A码伪距进行平滑,并用最小二乘法求解用户位置。通过实测的静态和动态数据验证了该方法的可行性。结果表明:和最小二乘法比,该方法定位结果更加平滑,一定程度上提高了伪距单点定位精度。其中,静态定位水平精度提升了20.7%,垂直精度提升了15.7%,三维精度提升了16.8%;动态定位水平精度提升了27.8%,垂直精度提升了20.8%,三维精度提升了21.2%。

    2019年02期 v.44;No.248 116-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 353K]
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  • 上下扫描线的Delaunay三角剖分算法

    邓曙光;郑智华;敖四芽;黄树新;

    为了提高Delauany三角网构网效率,该文借助平面扫描技术,提出了一种基于上下扫描线与Lawson局部优化算法相结合的Delaunay三角剖分算法。该算法通过上扫描线构网,并发现构网过程中可能产生"盆"的现象,下扫描线处理"盆"以减少构网过程中出现狭长病态三角形的问题,在算法整个过程中尽量降低三角网合法性检查的时间消耗。最后就算法的时间复杂度进行了分析,并与其他常见算法就CPU时间运行效率进行了比较。实验表明该算法实现简单,运行效率相对较好。

    2019年02期 v.44;No.248 122-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K]
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  • 移动端视觉测量系统的相机快速标定方法

    管昉立;徐爱俊;

    针对现有的相机标定方法无法适应计算能力较弱移动端设备的问题,该文提出一种改进的适用于移动端设备的相机快速标定方法,获取高精度的相机内、外参数。在传统相机标定方法的基础上,引入二阶径向畸变和二阶切向畸变建立带有非线性畸变项的相机模型,同时,借助非线性最小二乘的LM算法优化迭代初始估值参数,从而快速得到高精度相机内、外参数。实验表明,该方法提高了相机标定效率和精度,参数迭代耗时由0.220s缩短至0.063s(移动端耗时为0.234s),反投影误差由0.25pixel降低至0.15pixel以内。

    2019年02期 v.44;No.248 128-135+144页 [查看摘要][在线阅读][下载 591K]
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  • 移动端视觉测量系统的相机快速标定方法

    管昉立;徐爱俊;

    针对现有的相机标定方法无法适应计算能力较弱移动端设备的问题,该文提出一种改进的适用于移动端设备的相机快速标定方法,获取高精度的相机内、外参数。在传统相机标定方法的基础上,引入二阶径向畸变和二阶切向畸变建立带有非线性畸变项的相机模型,同时,借助非线性最小二乘的LM算法优化迭代初始估值参数,从而快速得到高精度相机内、外参数。实验表明,该方法提高了相机标定效率和精度,参数迭代耗时由0.220s缩短至0.063s(移动端耗时为0.234s),反投影误差由0.25pixel降低至0.15pixel以内。

    2019年02期 v.44;No.248 128-135+144页 [查看摘要][在线阅读][下载 591K]
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应用研究

  • 三维重建中的大规模航空影像检索方法

    王豪;张力;艾海滨;安宏;

    针对互联网获取的航空影像数据或非摄影测量专业人员拍摄的无人机影像数据进行高精度测绘与三维重建时,从中检索相似影像较为困难的问题,该文提出了一种基于尺度不变特征变换(SIFT)算子与词汇树的大规模航空影像检索方法。该方法可以从规模庞大、排序复杂的航空影像中快速准确地检索出相似影像。首先利用SIFT描述子来代表影像,然后通过分层K-means算法对影像库的SIFT描述子构建词汇树,最后再利用TF-IDF方法加权计算待查询影像与影像集中各影像的相似度,获得相似影像。通过对多组大规模航空影像数据进行试验,结果证明了该文所提算法的可靠性、准确性和实用性。

    2019年02期 v.44;No.248 136-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 874K]
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  • 一种针对稀疏控制点粗差探测的光束法平差

    刘通;闫文林;许国昌;徐天河;

    为了提高稀疏控制点摄影测量的可靠性,该文提出一种快速、有效地检核被破坏的地面控制点的新方法。该方法主要是基于光束法的基本框架,利用自动循环探测、穷举法和投票表决的方式对地面控制点进行检验。该文通过我国某地区1∶10 000航摄比例尺的4幅影像的小样本控制点数据对该方法进行了测试与验证,实验结果表明,该方法能快速、准确地对有限被破坏地面控制点进行识别和纠正,具有较高的粗差崩溃污染率,可在一定程度上避免外业补测工作。

    2019年02期 v.44;No.248 145-149+170页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K]
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  • 一种针对稀疏控制点粗差探测的光束法平差

    刘通;闫文林;许国昌;徐天河;

    为了提高稀疏控制点摄影测量的可靠性,该文提出一种快速、有效地检核被破坏的地面控制点的新方法。该方法主要是基于光束法的基本框架,利用自动循环探测、穷举法和投票表决的方式对地面控制点进行检验。该文通过我国某地区1∶10 000航摄比例尺的4幅影像的小样本控制点数据对该方法进行了测试与验证,实验结果表明,该方法能快速、准确地对有限被破坏地面控制点进行识别和纠正,具有较高的粗差崩溃污染率,可在一定程度上避免外业补测工作。

    2019年02期 v.44;No.248 145-149+170页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K]
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  • 数据时效性对多系统实时PPP的影响分析

    佘忠伦;高雅萍;阿苦建英;

    针对服务器端和客户端的数据时效性问题,该文系统地分析了服务器端状态空间表示(SSR)改正数更新时间间隔和客户端观测值数据及SSR改正数中断对实时精密单点定位(PPP)的影响。实验结果表明:服务器端播发SSR改正数的时间间隔在30s以内,GPS+GLONASS+BDS、GPS+GLONASS和GPS实时PPP定位可获得厘米级定位精度,同时SSR改正数的播发时间间隔对GPS+GLONASS+BDS、GPS+GLONASS和GPS实时PPP定位影响无明显差异;客户端SSR改正数中断时长在150s以内,GPS+GLONASS+BDS、GPS+GLONASS和GPS实时PPP定位可获得厘米级定位精度,改正数中断360s可获得亚米级定位精度,单系统较多系统受SSR改正数中断的影响较大;观测值连续中断16min时,实时PPP需要重新收敛。

    2019年02期 v.44;No.248 150-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 515K]
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  • 大坝变形的去噪傅里叶模型预测

    杨庆;任超;

    针对大坝变形预测中非平稳性且含噪声的数据处理问题,该文提出一种基于剔除含噪声信号的大坝变形傅里叶(Fourier)预测新算法。首先利用经验模态分解(EMD)法将变形时间序列分解成具有不同尺度特征的固有模态函数(IMF)分量,并计算出各分量与原始信号的相关系数;然后根据相关系数剔除含噪声的IMF分量,并采用游程判定法对剩余的波动程度相似或相同的分量进行信号重构;最后利用傅里叶函数对重构后的分量进行曲线拟合,并据此构建大坝变形预测模型,对出现的模型系数采用最小二乘算法求解。经算例验证,并与GM(1,1)、BP神经网络和傅里叶模型对比分析,结果表明该文算法预测精度较高,可用于大坝的变形预测。

    2019年02期 v.44;No.248 158-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K]
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  • MODIS数据的洪水淹没亚像元制图研究

    张娜;王萍;桑会勇;严海英;翟亮;

    针对MODIS影像中普遍存在的混合像元问题,该文基于MYD09GA地表反射率数据,实现了洪水淹没的亚像元级别的空间细节定位,并加入数字高程模型(DEM)高程信息修正了亚像元制图结果,两结果与传统硬分类法提取结果进行了比较。结果表明,亚像元制图算法较传统硬分类法对洪水淹没范围提取精度更高,能够很好地保持水体空间细节特征,DEM修正后的亚像元定位结果精度进一步提高。

    2019年02期 v.44;No.248 164-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 628K]
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  • 土石坝GNSS监测水平位移与库水压荷载建模分析

    张伟;李陶;何金平;陈德忠;叶世榕;

    为揭示水库水位变化与土石坝表面位移的关系并建立相应的模型,该文收集了茜坑水库主坝体上下游多个监测点近半年的GNSS监测数据,通过解算短基线获取了各测站毫米级精度水平位移序列。结合坝体结构和水库水位监测结果,分析了库水位变化产生的面板水压荷载变化与监测站水平位移变化序列之间的关系。基于两者正相关特征,推导了水压载荷与监测点水平位移变化间简化的线性模型,并利用实测数据和最小二乘方法估计了模型参数。拟合结果表明,该模型较好地反映了水库调水期间,监测点水平位移的趋势和规律。

    2019年02期 v.44;No.248 171-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K]
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  • 海潮负荷对不同地区GNSS基准站的定位影响分析

    刘洋洋;党亚民;许长辉;陈柏含;王健;

    针对在不同位置地区进行高精度卫星导航定位中会受海潮负荷大小的影响,该文通过GAMIT/GLOBK对山东省、湖南省区域的国家GNSS基准站数据进行了解算,并分别对基线解结果、测站定位结果进行了分析探讨。结果表明,海潮负荷对整体测站的定位均有不同程度的影响,在U方向影响较大,且海潮负荷对近海区域的测站定位影响为对内陆地区测站影响的3~4倍;且海潮负荷造成影响不仅与基线长度有关,而且与基线端点的所处位置有关,近海地区测站相对内陆地区测站所受海潮负荷影响更大。因此,在解算国家站数据时,应当加入海潮负荷改正,尤其单独解算沿海测站时。

    2019年02期 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 507K]
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  • 一种改进的北斗三频基线解算方法

    赵才新;吴江飞;栗广才;

    针对北斗导航系统目前是唯一能够播发真正实用三频信号的优势,该文中分析了最小二乘降相关搜索(LAMBDA)法与TCAR法在北斗三频模糊度解算中各自的优缺点。根据TCAR法在中短基线中超宽巷与宽巷模糊度固定成功率较高的特点,该文中提出了一种附有模糊度约束条件的北斗三频基线解算模型。通过北斗实测数据实验分析可知,相对于传统的三频定位模型,在短基线情况下具有超宽巷与宽巷模糊度约束的北斗三频定位模型的模糊度固定成功率较高;同时在中等长度基线情况下,模糊度固定速度和坐标收敛速度也比传统模型快。

    2019年02期 18-25+32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2110K]
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  • 特征优选下的遥感影像面向对象分类规则构建

    戴莉莉;李海涛;顾海燕;余凡;

    针对分类规则及其阈值的确定主要依赖人工经验、通用性差问题,该文提出了特征优选支持的面向对象分类规则构建方法。该方法利用面向对象技术,首先使用Boruta算法对先验样本数据集进行特征选择,然后根据隶属度函数构建分类规则集,最后引入置信区间概念,确定分类规则的阈值。以德国波兹坦地区的航空影像、数字表面模型(DSM)以及地面真实参考影像为实验数据,构建城市建筑、城市绿地(包括草地和树木)这两种地类的分类规则,利用不同数量的训练样本,开展面向对象分类实验,与支持向量机(SVM)监督分类方法进行对比分析。实验结果表明,在相同的优选特征下,利用置信区间确定阈值得到的分类规则,提取效果及分类精度更好,尤其在训练样本量少的情况下,该方法得到的分类精度比SVM高30%~40%。

    2019年02期 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1383K]
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  • 缓冲算子的VGM(1,1)模型预测精度研究

    王岩;田永明;刘守同;刘晓兵;

    针对沉降过程中的沉降加速度和冲击扰动项问题,该文改变以累计沉降量作为GM(1,1)模型建模数据的传统做法,提出了以沉降速度为建模数据的VGM(1,1)模型和基于缓冲算子的VGM(1,1)模型。通过分析基坑沉降量的预测结果,比较VGM(1,1)模型、基于缓冲算子的VGM(1,1)模型、基于缓冲算子的GM(1,1)模型以及GM(1,1)模型之间的精度变化。实验结果表明,VGM(1,1)模型以及基于缓冲算子的VGM(1,1)模型均可提高预测精度,基于缓冲算子的VGM(1,1)模型精度高于VGM(1,1)模型,冲击扰动项对预测值的影响程度大于沉降加速度对预测值的影响程度。

    2019年02期 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 515K]
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  • 空间分布的火灾室内通行网络脆弱性分析模型

    牛磊;宋宜全;张宏敏;苏洁;

    为了解决当前研究缺乏对室内通行网络受到火灾空间发展影响的量化描述这一难题,该文一方面从网络脆弱性角度入手,探讨火灾背景下室内通行网络通过指标描述的演化趋势;另一方面从欧式距离等空间分布特征指标入手,描述通行网络的疏散效能改变。为了完成前一任务,针对性的引入网络特性指标;为了达到后一个目标,构建以空间距离为核心的空间网络特性指标体系。除此之外,还深入对比了不同火灾发展阶段的网络演化对于相关指标的影响。之后通过大型综合建筑进行场景验证,分析其通行网络疏散效果并针对性地提出改进建议。

    2019年02期 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 382K]
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  • 道路网约束和种子树索引的居民地粗匹配

    张秀红;刘纪平;陈迪;王勇;

    针对传统的空间索引在实际应用中存在的局限性及不同尺度居民地数据匹配精度不高的问题,该文将道路网空间约束和种子树连接算法思想引入到多尺度居民地匹配中,以小比例尺道路网作为空间约束,构建道路网约束种子树索引,并依据同名要素粗匹配规则对居民地要素进行粗匹配。实验及对比分析表明,该方法能够较好地提高居民地要素匹配的效率,同时在道路网约束下具有较高的匹配精度。

    2019年02期 56-62+82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1217K]
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  • MODIS数据的多重分形雾霾信息提取方法

    顾杨;卢霞;徐胜华;刘付程;杨毅;

    针对大气污染形成机制不明、大气成分复杂等问题,该文提出了用多重分形技术提取大气成分信息方法。该文采用MOD04L2气溶胶产品数据和多重分形技术研究华北地区的大气气溶胶光学厚度的多重分形特征,选用C-A方法进行霾的识别和分离。结果表明,大气气溶胶光学厚度的异常值可将研究区域划分为雾霾浓度不同的3个类别区域。研究区的气溶胶光学厚度南部普遍高于北部地区,河北南部的光学厚度较大且集中,其他区域相对较小,整体上呈现中间高两边低的分布规律。

    2019年02期 63-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 850K]
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  • 结合LBP变换的GF影像纹理特征提取

    朱自娟;张怀清;刘金鹏;

    为了更好地提取高分辨率影像的纹理特征,该文以GF-1影像为实验对象,引入局部二进制模式(LBP)算子增强图像纹理信息,并且结合灰度共生矩阵计算图像纹理特征。实验通过使用3个不同的半径参数的LBP变换对GF-1影像的全色波段做计算,然后分别将此计算结果加入影像分类过程中。3种分类均采用相同尺度的面向对象分类方法、相同的训练样本和测试方法。最终结果显示,半径参数为3个像元的LBP变换提高分类精度幅度最大,参数为1个像元的没有提高分类精度,参数为2个像元的分类精度居中。实验表明,使用LBP变换能够很好地提取纹理信息、帮助分类,但需要找到合适的半径参数。

    2019年02期 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 955K]
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  • 车载联合机载点云数据的建筑物立面建模

    杨清科;李永强;李立雪;孙渡;李鹏鹏;范辉龙;

    针对建筑物立面几何模型构建的难题,该文提出了一套完整的建筑物立面提取方法。在车载-机载LiDAR点云数据精确配准的基础上,首先提取出机载建筑物的外轮廓线,通过设置轮廓线缓冲区实现立面点云分割,然后采用随机抽样一致性(RANSAC)平面探测算法探测建筑物主立面,最后结合立面语义规则及面片之间的拓扑关系构建建筑物立面的三维线框模型。实验结果表明,新方法能准确、有效地构建建筑物立面模型。

    2019年02期 94-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1920K]
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  • 改进的多基线InSAR高程重建方法

    唐超;谢先明;代高兴;李玉婷;

    针对在复杂不连续地形中,传统多基线高程重建算法噪声适应性差的缺点,该文先利用经验模态分解法对选定干涉图滤波,再通过基于马尔科夫模型的多基线最大后验估计重建地形高程。经验模态分解法滤波在抑制干涉图噪声的同时,较好地保留了条纹细节和边缘信息,使得重建的高程更为精准。相较于传统多基线高程重建算法,该文算法噪声适应性更好,估计精度更高,且边缘信息更清晰。最后通过3种地形的仿真实验,证明了该方法简单有效。

    2019年02期 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K]
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  • 改进中位数方法的BDS卫星钟差数据预处理策略

    王宇谱;张胜利;徐金锋;李博;

    针对卫星钟差数据中会经常出现粗差等数据异常的问题,该文提出了一种基于改进的中位数(MAD)方法的北斗卫星钟差数据预处理策略。该策略首先对长时间段卫星钟差数据的非空数据进行提取,然后将提取的非空数据转换为对应的频率数据,用改进的MAD方法进行处理,在此基础上再对长时间段的卫星钟差数据基于每天的数据采用改进的MAD方法进行再次预处理。通过对北斗卫星1a钟差数据的预处理,从钟差序列本身及其对应的频率序列和钟差的拟合残差3个方面对所提预处理策略进行了验证。实验表明,此策略能够有效地识别并处理北斗卫星钟差数据中的异常值。

    2019年02期 109-115+127页 [查看摘要][在线阅读][下载 990K]
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  • 单点定位中一种载波相位平滑伪距方法

    管庆林;樊春明;朱正平;彭飞;

    针对伪距单点定位精度低,定位结果发散等问题,该文提出一种基于卫星高度角的卡尔曼滤波相位平滑伪距方法。基于该方法利用载波相位信息对C/A码伪距进行平滑,并用最小二乘法求解用户位置。通过实测的静态和动态数据验证了该方法的可行性。结果表明:和最小二乘法比,该方法定位结果更加平滑,一定程度上提高了伪距单点定位精度。其中,静态定位水平精度提升了20.7%,垂直精度提升了15.7%,三维精度提升了16.8%;动态定位水平精度提升了27.8%,垂直精度提升了20.8%,三维精度提升了21.2%。

    2019年02期 116-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 794K]
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  • 上下扫描线的Delaunay三角剖分算法

    邓曙光;郑智华;敖四芽;黄树新;

    为了提高Delauany三角网构网效率,该文借助平面扫描技术,提出了一种基于上下扫描线与Lawson局部优化算法相结合的Delaunay三角剖分算法。该算法通过上扫描线构网,并发现构网过程中可能产生“盆”的现象,下扫描线处理“盆”以减少构网过程中出现狭长病态三角形的问题,在算法整个过程中尽量降低三角网合法性检查的时间消耗。最后就算法的时间复杂度进行了分析,并与其他常见算法就CPU时间运行效率进行了比较。实验表明该算法实现简单,运行效率相对较好。

    2019年02期 122-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1664K]
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  • 三维重建中的大规模航空影像检索方法

    王豪;张力;艾海滨;安宏;

    针对互联网获取的航空影像数据或非摄影测量专业人员拍摄的无人机影像数据进行高精度测绘与三维重建时,从中检索相似影像较为困难的问题,该文提出了一种基于尺度不变特征变换(SIFT)算子与词汇树的大规模航空影像检索方法。该方法可以从规模庞大、排序复杂的航空影像中快速准确地检索出相似影像。首先利用SIFT描述子来代表影像,然后通过分层K-means算法对影像库的SIFT描述子构建词汇树,最后再利用TF-IDF方法加权计算待查询影像与影像集中各影像的相似度,获得相似影像。通过对多组大规模航空影像数据进行试验,结果证明了该文所提算法的可靠性、准确性和实用性。

    2019年02期 136-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 2009K]
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  • 数据时效性对多系统实时PPP的影响分析

    佘忠伦;高雅萍;阿苦建英;

    针对服务器端和客户端的数据时效性问题,该文系统地分析了服务器端状态空间表示(SSR)改正数更新时间间隔和客户端观测值数据及SSR改正数中断对实时精密单点定位(PPP)的影响。实验结果表明:服务器端播发SSR改正数的时间间隔在30s以内,GPS+GLONASS+BDS、GPS+GLONASS和GPS实时PPP定位可获得厘米级定位精度,同时SSR改正数的播发时间间隔对GPS+GLONASS+BDS、GPS+GLONASS和GPS实时PPP定位影响无明显差异;客户端SSR改正数中断时长在150s以内,GPS+GLONASS+BDS、GPS+GLONASS和GPS实时PPP定位可获得厘米级定位精度,改正数中断360s可获得亚米级定位精度,单系统较多系统受SSR改正数中断的影响较大;观测值连续中断16min时,实时PPP需要重新收敛。

    2019年02期 150-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 515K]
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  • 大坝变形的去噪傅里叶模型预测

    杨庆;任超;

    针对大坝变形预测中非平稳性且含噪声的数据处理问题,该文提出一种基于剔除含噪声信号的大坝变形傅里叶(Fourier)预测新算法。首先利用经验模态分解(EMD)法将变形时间序列分解成具有不同尺度特征的固有模态函数(IMF)分量,并计算出各分量与原始信号的相关系数;然后根据相关系数剔除含噪声的IMF分量,并采用游程判定法对剩余的波动程度相似或相同的分量进行信号重构;最后利用傅里叶函数对重构后的分量进行曲线拟合,并据此构建大坝变形预测模型,对出现的模型系数采用最小二乘算法求解。经算例验证,并与GM(1,1)、BP神经网络和傅里叶模型对比分析,结果表明该文算法预测精度较高,可用于大坝的变形预测。

    2019年02期 158-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 687K]
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  • MODIS数据的洪水淹没亚像元制图研究

    张娜;王萍;桑会勇;严海英;翟亮;

    针对MODIS影像中普遍存在的混合像元问题,该文基于MYD09GA地表反射率数据,实现了洪水淹没的亚像元级别的空间细节定位,并加入数字高程模型(DEM)高程信息修正了亚像元制图结果,两结果与传统硬分类法提取结果进行了比较。结果表明,亚像元制图算法较传统硬分类法对洪水淹没范围提取精度更高,能够很好地保持水体空间细节特征,DEM修正后的亚像元定位结果精度进一步提高。

    2019年02期 164-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 1494K]
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  • 土石坝GNSS监测水平位移与库水压荷载建模分析

    张伟;李陶;何金平;陈德忠;叶世榕;

    为揭示水库水位变化与土石坝表面位移的关系并建立相应的模型,该文收集了茜坑水库主坝体上下游多个监测点近半年的GNSS监测数据,通过解算短基线获取了各测站毫米级精度水平位移序列。结合坝体结构和水库水位监测结果,分析了库水位变化产生的面板水压荷载变化与监测站水平位移变化序列之间的关系。基于两者正相关特征,推导了水压载荷与监测点水平位移变化间简化的线性模型,并利用实测数据和最小二乘方法估计了模型参数。拟合结果表明,该模型较好地反映了水库调水期间,监测点水平位移的趋势和规律。

    2019年02期 171-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 847K]
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