基础研究

  • 固定GEO卫星为参考的BDS与GPS紧组合定位方法

    金俭俭;高成发;高旺;陈波;

    针对BDS二代系统与GPS没有重叠的频率,受其影响,差分系统间偏差DISB无法事先标定的问题,该文提出了固定BDS的GEO卫星为参考星的策略,详细推导了BDS与GPS短基线紧组合相对定位模型,分析了BDS-B1、BDS-B2与GPS-L1、GPS-L2频点的相同接收机与不同接收机间DISB值的稳定性。结果表明:即使是相同类型的接收机,BDS与GPS差分系统间偏差亦不为0。当BDS系统参考星固定为GEO卫星时,载波与伪距DISB值随时间变化稳定,可以事先进行标定。最后利用不同高度截止角对遮挡环境进行模拟,短基线实验结果表明,当卫星数目较少时,紧组合模型相较于传统的松组合,定位精度有20%以上的提升,并且使用改正DISB后的紧组合模型,能够显著缩短模糊度的初始化时间,从而提高在高遮挡环境下定位的性能以及可用性。

    2019年11期 v.44;No.257 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K]
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  • 北斗三号卫星的周跳探测与修复算法

    沈朋礼;成芳;肖厦;肖秋龙;卢晓春;

    在高精度GNSS应用中,载波相位观测值中出现周跳问题直接影响到整周模糊度的解算及最终定位精度,针对北斗卫星导航系统三代卫星密集发射的现状,该文提出一种联合采用码伪距与相位伪距组合、MW组合和电离层残差组合进行北斗三号卫星双频数据周跳探测和修复的算法。该算法可以发挥单个组合优势有效进行周跳探测且能避免各自的探测盲区,联合3种组合观测量进行周跳值求解时,计算方法简单,可以直接取整得到周跳值。通过对北斗三号卫星双频实测数据的处理分析,验证了该算法能够准确地探测出所有周跳,并能够有效修复。

    2019年11期 v.44;No.257 9-14+21页 [查看摘要][在线阅读][下载 262K]
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  • 北斗三号卫星导航定位性能提升的定量分析

    宋华松;万磊;谷玉宝;

    为了定量研究BDS-3卫星加入BDS系统后,对BDS系统定位性能的改善情况。该文在平均可见卫星数、平均PDOP值的基础上,构建出可见卫星数提升度D_(NSAT)、PDOP值改善度D_(PDOP)、定位精度提升度D_(spp)、最大截止卫星高度角扩展度DMA、系统可用性KS、区域精细度DD_(PDOP)等定位性能评价指标,对每颗BDS-3卫星加入后BDS系统的定位性能进行了定量分析。结果表明,BDS-3不仅扩大了BDS-2的覆盖范围,还提升了BDS系统的各项性能指标;在PDOP阈值为1.5、2.0、2.5时,亚太地区加入8颗BDS-3卫星后,相比BDS-2系统可用性增加了94.25%、49.72%、7.86%,DD_(PDOP)值改善了76.5%;在PDOP阈值为4.0、5.0、6.0时,全球范围加入8颗BDS-3卫星后,相比BDS-2可用性增加了12.98%、11.54%、16.38%,DD_(PDOP)值改善了58.0%。

    2019年11期 v.44;No.257 15-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 380K]
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  • 自适应阈值的基础矩阵估计算法

    吴宇豪;曹雪峰;安籽鹏;

    针对RANSAC算法在估计基础矩阵过程中需要人为设定阈值的问题,该文提出一种自适应阈值的基础矩阵估计算法。该算法首先引入ORSA算法,计算内点集以及基础矩阵,随后将得到的内点集与基础矩阵作为最小中值算法的初始值做进一步加权优化,在保证基础矩阵估计精度的前提下得到更好的内点集。其中,利用ORSA算法估计时通过计算误匹配警报数(NFA)值评判估计精度,舍去了RANSAC算法中人为设定阈值的步骤;利用最小中值算法加权优化的过程中采用最小化误差中值的方式,避免人为设定阈值。实验结果显示,该算法在保证基础矩阵估计精度的同时,能够获得最佳的内点集,且具有一定的抗噪声能力。

    2019年11期 v.44;No.257 22-27+34页 [查看摘要][在线阅读][下载 577K]
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  • 稳健度量选权迭代的地理加权回归研究

    于志英;赵阳阳;张福浩;

    针对地理加权回归参数估计采用最小二乘方法,最小二乘估计易受离群值影响,导致地理加权回归模型并不稳健的问题,该文提出基于稳健度量选权迭代的地理加权回归分析方法,核心思想是通过标准化残差构造权重函数,通过迭代加权降低离群值对回归模型参数估计的影响。利用模拟数据与真实数据进行试验,分别与GWR、RGWR进行对比分析,以MSE、MAE为指标进行性能评价。模拟数据试验中,RMIWGWR模型比RGWR模型的MSE、MAE指标分别提升9.29%和8.34%;真实数据试验中,RMIWGWR模型比RGWR模型的MSE、MAE指标分别提升63.88%和38.45%。试验表明:该方法可改善粗差存在环境下地理加权回归模型参数估计精度,提升模型拟合效果。

    2019年11期 v.44;No.257 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 444K]
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  • 面向多维时空位置数据的动态加权聚类模型

    郭名静;边少锋;单潮龙;熊鑫;

    针对传统聚类算法在处理时空位置数据挖掘时面临的多维聚类问题,提出了动态加权聚类模型。该模型叠加利用经典k-均值和基于密度的DBSCAN聚类算法,通过计算最大轮廓系数确定合适的簇数目,按照划分初始簇类、识别和剔除噪声点、修正聚类簇中心点位置坐标3个步骤实现对大体量多维时空位置数据的聚类分析,提出了动态权重系数计算公式,优化了基于密度的DBSCAN聚类算法中相似度函数,并在Python3.7环境下以网络签到数据集实例仿真验算了该模型算法。实验结果表明,相较单一的传统聚类算法,该模型能综合利用多维非位置属性对时空位置数据点聚类,更合理界定聚类簇的归属数据点,对提升时空位置数据集聚类簇中数据点的聚类效果明显。

    2019年11期 v.44;No.257 35-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
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  • 北斗卫星导航系统RNSS授时监测方法研究

    张大众;郑作亚;谷守周;秘金钟;马力;李杰;张涛;

    随着北斗导航卫星系统的不断完善以及在授时方面的普及,对RNSS授时监测提出了更高的要求。针对数据质量的监测,该文通过对导航星历完备性、观测数据粗差剔除等常规手段进行监测,并首次引入测站接收机钟跳探测,保证数据的质量。针对授时结果的监测,通过设立阈值对授时结果进行监测,并针对授时结果阈值法的不足提出了基于相邻历元的授时结果监测法,通过数据监测与授时结果监测相结合形成了完整的授时监测体系,保证了授时结果的可靠性。根据本文的监测体系,选取了多个iGMAS站进行了实验,对该监测体系进行了测试,验证了该监测体系的正确性与有效性。

    2019年11期 v.44;No.257 43-51+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 675K]
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地理国情

  • 六盘山地区中学教育资源空间可达性分析

    张玉婷;孙建国;杜立钊;周亮;

    针对当前大范围集中特困地区的中学教育资源空间可达性研究较为欠缺的问题,该文以六盘山地区为研究对象,通过网络爬虫获得1 415所中学和1 157个居民点位置及相关属性,辅以道路和人口等数据,运用改进的潜能模型,测算分析中学教育资源的空间可达性。结果表明:六盘山地区中学空间可达性整体有待提高;城乡差异显著,多民族聚居区、部分县区交界地带存在大范围中学空间可达性偏低现象;交通发达、路网密集区域的中学空间可达性较高。本研究为贫困山区的教育资源空间优化方案的制订及教育扶贫提供一定的借鉴。

    2019年11期 v.44;No.257 52-58+87页 [查看摘要][在线阅读][下载 616K]
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  • Sentinel-1A数据及短基线集的昆明地面沉降分析

    麻源源;陈云波;左小清;麻卫峰;吴文豪;

    针对近年来昆明的城市建设、地下水抽取以及降雨量的变化对昆明地区的地面沉降造成巨大影响的问题,该文利用32景Sentinel-1ATOPS SAR影像基于短基线集技术获取2014-2017年昆明地表沉降信息,并结合城市建设资料、地质及水文资料以及气象资料对昆明沉降区的成因进行全面的分析。结果表明:昆明地表沉降空间特征明显不均匀,西山区和官渡区多处出现沉降,沉降最严重的是位于昆明新螺蛳湾国际商贸城地区。其沉降原因为地铁施工和大型建筑物和商业区建设造成土层变形引发地面沉降;地下水抽取导致地下水位下降以及第四系土体固结诱发地面沉降;6—11月丰富的降雨量有效地补充昆明地下水,使昆明地面沉降伴随降雨量呈现明显的季节非线性沉降。

    2019年11期 v.44;No.257 59-66+95页 [查看摘要][在线阅读][下载 881K]
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  • 三维激光扫描技术对岩溶区公路滑坡要素提取

    朱赞;甘淑;袁希平;周新瑞;苏文豪;杨敏;

    针对岩溶山区因其脆弱的工程地质条件使得区域内的公路沿线容易发生沉降、变形和滑坡等问题,该文采用地面三维激光扫描(TLS)技术对云南九乡一个具有典型岩溶区地质环境的公路边坡进行扫描,对地面激光点云的外业数据采集和内业处理中的多站数据配准、点云滤波去噪、地面点云空洞修复以及基于点云数据的精细化建模等技术环节进行探讨;以位于该公路边坡上的一个滑坡为实验对象,着重对滑坡范围线、剖面线、滑坡坡度角和不稳定土方量等滑坡监测要素的提取方法进行研究。这是将地面TLS技术应用于岩溶区公路滑坡监测单期数据处理路线的一次探索,为后期基于激光点云的滑坡监测中多期数据的整合、管理和分析等集成式处理提供了技术上的支持。

    2019年11期 v.44;No.257 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 608K]
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  • 三大平原区县级地名演变研究

    王莹莹;王英杰;张桐艳;张生瑞;方雷;

    针对平原区县级地名密度演变、重心时空演变及语义演变特征问题,该文以东北平原、华北平原、长江中下游平原为例,利用GIS、核密度估计方法对其进行直观地展示与分析。结果表明:隋代至今,县级地名密度与地名重心均不同,平原区一直是地名密度较高的区域,地名重心呈现出先南移后北移的特征;县级地名的数量随时间变迁及政权更迭表现出波动变化,总体趋势是随时间推进数量逐渐增多,且地名密度基本高于全国平均水平,华北平原、长江中下游平原地名密度是全国均值的3倍以上;三大平原因山、水得名的县级地名数量均占总数的30%以上,因社会人文因素得名的比重呈上升趋势;东北平原县级地名形成时间比较集中,华北平原和长江中下游平原则较为分散。

    2019年11期 v.44;No.257 74-80+128页 [