当期目录

2012年 第41卷 第4期    刊出日期：2012-08-25

上一期    下一期

学术论文

基于非局部均值加权的动态模糊Fisher分类器的遥感图像变化检测

辛芳芳,焦李成,王桂婷

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (3237KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

提出一种新的变化检测算法，利用改进的动态模糊Fisher分类器，通过对多时相图像的联合直方图进行分类得到变化区域。在此基础上，根据图像空间关系对待检测点进行非局部均值加权，并以一定比例选取可靠性高的数据先进行标类，增加了数据的可分性和算法的可靠性。根据更新后的样本动态调整待检测点权重及分类器参数，直到所有点判别完毕为止。本算法不受参数模型限制，不受差异算子影响并充分利用了图像的空间与时间信息。真实遥感数据结果表明本算法提高了检测精度。

月球Airy均衡状态与月壳厚度估计

丰海,李建成,李大炜,张守建,刘志勇

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (4155KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

月球水准面异常和表面地形变化是其内部密度不均匀和各个界面的起伏变化的体现，因此利用水准面和地形之比（geoid to topography ratio，简称GTR）可研究月球均衡和月壳厚度估计。本文基于月球重力场模型SGM100h和地形模型STM359_grid-02，经过去除玄武岩填充和滤波，并结合理论Airy均衡模型中GTR与参考月壳厚度的关系，计算得到了一个新的月壳厚度模型。该模型的月壳平均厚度为36.9 km，背面比正面平均厚约13.5 km，Apollo12/14登陆点的月壳厚度分别是28.3 km和29.1 km。此外，在各月海盆地存在着中央较薄，四周逐渐增厚的趋势。

多参考站GPS网提取精密大气延迟

张宝成,欧吉坤,袁运斌

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (17343KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

多参考站GPS网提取的大气延迟可服务于天气预报、精密定位等领域，但相关的提取方法存在缺陷，如已知信息利用不充分、大气延迟模型化误差较大等，影响了提取结果的可靠性。从改进的GPS网平差策略入手，导出一种新的提取方法，其主要特点包括：(1) 直接处理非差GPS观测值，并采用重新参数化方案消除观测方程中的列秩亏；(2) 发掘了各参考站坐标已知、整数双差模糊度等条件；(3) 估计斜向的电离层延迟，且采用常速度过程模型化其时间变化特性。实验表明，新方法提取的大气延迟可实现优于1 cm的短期预报精度。随着连续运行参考站网（Continuous Operating Reference System, CORS）在全球范围内的大规模构建，新方法将具备更广阔的应用前景。

博士论文摘要

基于计算机代数系统的大地坐标系精密计算理论及其应用研究

2012, 41(4):  0-628. 

摘要 ( )   PDF (504KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

高分辨率遥感影像道路半自动追踪方法研究

林祥国

2012, 41(4):  0-628. 

摘要 ( )   PDF (488KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

多源异构遥感影像联合定位模型研究

程春泉

2012, 41(4):  0-628. 

摘要 ( )   PDF (497KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

学术论文

中国区域IGS基准站坐标时间序列噪声模型建立与分析

李昭,姜卫平,刘鸿飞,屈小川

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (3108KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

本文选取ITRF2005框架下中国区域11个IGS基准站1995～2010年的坐标时间序列，采用不同噪声模型组合对它们进行了噪声分析，并计算了大气压负载、非潮汐海洋负载、积雪深度及土壤湿度负载对测站位移的影响，得到了地表质量负载改正前后各测站分量的最优噪声模型。分析结果表明，中国区域IGS基准站的噪声模型存在多样性，且各分量具有不同的噪声特性，主要表现为闪烁噪声+白噪声和带通幂律噪声+白噪声，其他复杂模型也占有一定比例。这与普遍认为的白噪声+闪烁噪声模型有所不同。在此基础上，定量分析了噪声模型与地表质量负载及其测站速度、速度不确定度之间的联系，认为地表质量负载会造成测站的噪声特性变化，主要表现为带通及随机漫步噪声特征。不同复杂噪声模型对测站线性速度及不确定度会产生一定影响，少数测站U分量差异甚至超过1mm/year。

博士论文摘要

基于总体最小二乘的大地测量反演理论及应用研究

王乐洋

2012, 41(4):  0-628. 

摘要 ( )   PDF (493KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

学术论文

TM/ETM+影像大气校正产品质量评价方法研究

刘耀林,赵翔,马潇雅,刘殿锋

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (4976KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

对TM/ETM+的大气校正产品质量进行评价是改进产品影像质量的必要手段。本文提出了采用已有高质量TM/ETM+表面反射率产品作为参考影像评价TM/ETM+的大气校正产品质量的方法。该方法设计了面向产品质量评价的影像光谱采样方案和多时相遥感影像PIFs（Pseudo Invariant Features, PIFs）样本自动识别方法，能对多时相/季相TM/ETM+大气校正产品质量进行评价。实验表明该方法能准确识别PIFs地物，评价结果真实反映了遥感影像大气校正结果准确度。方法快速和低成本等特点，能开展规模化应用。

C波段转发测轨系统测站偏差的标校

宋小勇,毛悦,贾小林

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (4353KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

C波段转发测轨体制在GEO卫星测定轨中有独到优势，测量系统偏差的标校精度是影响C转发测轨性能的主要因素。基于L波段载波相位多星定轨结果，提出了一种基于标准轨道的系统偏差标校方法，该方法能够同时标校测量偏差及时标偏差。国内实测数据分析结果表明，经过标校后的C波段转发测轨精度可优于5m，测量偏差及时标偏差具有较好的稳定性。

几何约束和改进SIFT的SAR影像和光学影像自动配准方法

岳春宇,江万寿

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (8616KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

本文提出了一种基于几何约束和改进SIFT的SAR影像和光学影像自动配准方法。首先根据影像间的几何关系进行影像粗纠正，消除影像间旋转和分辨率差异，然后基于改进的SIFT特征提取方法提取SIFT特征并利用其结构性信息引入结构相似性指数（SSIM）作为相似性测度获得初始匹配，经过尺度特征空间和视差空间聚类优化得到稳定同名匹配，最后由随机抽样一致性算法（RANSAC）根据透视变换模型精化匹配结果获取变换模型参数。整个配准过程自动完成。实验结果表明，本文方法可以适用于差异较大的SAR影像与光学影像之间配准，并取得良好的配准结果。

基于最优极化相干系数的倾斜建筑物解译研究

杨杰,赵伶俐,史磊,郎丰铠,李平湘

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (11515KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

基于Freeman_Durden分解的全极化SAR影像分类方法能够较好地保持地物极化散射特性，但在分类的过程中，不能改变初始散射机制，导致分解结果对分类精度影响很大。在Freeman_Durden分解中，排列方向相对雷达飞行方向不平行的建筑物（简称为倾斜建筑物）常被分为体散射类型，使得该类建筑物往往被误分为植被。本文通过分析建筑物在SAR影像中的后向散射特性，利用建筑物具有较高相干性的特点，引入最优极化相干系数，在目标分解的基础上通过阈值分割将两者区分开来，进而提高反射非对称性人工目标的分类效果。通过使用E-SAR系统在德国DLR附近Oberpfaffenhofen地区获取的L波段PolInSAR影像和国内X-SAR系统在海南陵水地区获取的X波段PolInSAR影像进行实验，证明本文提出的方法能够有效地将与雷达飞行方向不平行的建筑物与森林区分开。

基于Freeman散射熵和各向异性度的极化SAR影像分类算法研究

郎丰铠,杨杰,赵伶俐,张兢,李德仁

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (6562KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

极化SAR影像中阴影、水体和裸露的耕地三种地物类型有非常相似的极化散射特性，常规基于非相干分解的分类方法难以将其有效的区分。对此，本文引入基于Freeman分解的散射熵Hf和各向异性度Af两个特征参数，并将其用于极化SAR影像分类。首先利用Hf和Af参数将阴影和水体提取出来，然后将其它地物按散射机制分为三大类，并对每一大类再次利用Hf和Af参数进行细分，最后通过基于Wishart分布的聚类和迭代分类，得到最终的分类结果。通过利用Radarsat-2在河南登封获取的全极化SAR数据进行实验，表明该算法执行效率高，能够有效地区分阴影、水体和裸露的耕地，并且对其它地物类型也有很好的分类效果。

一种自适应的矢量数据增量更新方法研究

张新长,郭泰圣,唐铁

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (8039KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

针对GIS增量更新中存在的一致性维护及空间冲突问题，本文提出了一种自适应的矢量数据增量更新方法。以同名对象匹配为切入点，探讨变化对象的检测与增量更新的方式。在综合考虑空间距离，语义相似度及拓扑一致性约束的基础上，提出了接边匹配度的计算方法并设计自适应的对象接边算法。同时本文也论述了矢量数据增量更新中，基于约束规则的空间冲突检测与处理方法。以矢量地形图实验数据验证了文中所提出的模型与算法。实验结果显示该方法计算效率高，能较好地维护更新后空间数据库的一致性与完整性，为GIS空间数据库的动态更新与一致性维护提供了新的解决思路。

大地测量中的永久潮汐问题

魏子卿

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (2392KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

本文研究大地测量中永久潮汐的处理问题。首先推导了永久潮汐位的数值表示式，接着给出了6类常遇到的大地观测量的三种潮汐值形式及其转换关系，最后讨论了三种潮汐系统的性质及其在大地测量中的使用问题。

纳伪概率可控的四舍五入法及其在RTK模糊度固定中的应用

李博峰,沈云中,张兴福

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (6052KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

RTK初始化后，只需固定后续观测引入的新模糊度。这些模糊度由于观测时间长短不同而精度差异较大，不可能同时可靠地固定。因此，RTK模糊度固定通常采用bootstrapping方法只固定能可靠固定的部分模糊度。Bootstrapping实质是序贯四舍五入，其可靠性依赖于四舍五入的可靠性，因此控制四舍五入的纳伪概率是实现RTK可靠性的关键。本文研究纳伪概率可控的四舍五入方法，从含多个备选假设的假设检验理论出发，根据用户能承受的风险水平和实数解的质量自适应地确定取整区域，从而有效地控制整数固定的纳伪概率。并结合GNSS应用中的两种特殊情况，发展了两种简单实用且错误概率可控的四舍五入方法。采用基线长度约94.6km的CORS站GPS双频数据分析提出的四舍五入方法的效果。结果表明，纳伪概率可控的四舍五入方法能得到与传统四舍五入方法一致固定效率，且较传统方法更能有效地控制纳伪概率，提高整数固定的可靠性。

同时估计电离层延迟的单频精密单点定位方法

阮仁桂,吴显兵,冯来平,王夕伟

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (4450KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

：提出一种基于单频码和相位观测量的单频精密单点定位方法，将每个观测量的电离层延迟量与接收机钟差、对流层天顶延迟、接收机位置、相位模糊度一起作为未知参数。采用约化参数的平方根信息滤波与平滑算法进行参数解算。新方法适用于实时定位和事后处理，且不需要外部的电离层模型。采用全球分布的32 个IGS 监测站16 天实测数据进行静态解算实验，结果表明ENU 方向的RMS 分别为0.023m，0.018m 和0.059m；基于一组机载GPS 数据进行动态解算实验，得到ENU 方向的RMS(与载波相位动态相对定位结果相比)分别为0.168m,0.151m 和0.172m。

顾及地形与完全球面布格异常梯度项改正的区域似大地水准面精化

李姗姗,吴晓平,张传定,欧阳永忠

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (4525KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

本文推证了顾及地形与完全球面布格异常梯度改正的完全到一阶项的物理大地测量边值问题的严密解式，并在某实验区综合利用地形、重力、GPS/水准等数据进行了区域似大地水准面的计算与检验。通过对高程异常计算绝对与相对精度的比较分析，结果表明，完全球面布格异常梯度改正项对高程异常的影响能够达到厘米的量级。因此，为提高区域似大地水准面的建模精度，尤其是在地形起伏较大的区域，除需顾及地形改正项影响外，还应考虑完全球面布格异常梯度改正项对高程异常的影响。

博士论文摘要

机载GNSS动态定位定速与定姿理论及算法研究

王潜心

2012, 41(4):  0-628. 

摘要 ( )   PDF (503KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

非线性最小二乘问题的不适定性及算法研究

唐利民

2012, 41(4):  0-628. 

摘要 ( )   PDF (494KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

学术论文

不同变形性质正轴圆柱投影和正轴圆锥投影间的直接变换

李厚朴,边少锋

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (727KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

给出了子午线弧长、等量纬度和等面积纬度函数间变换的直接展开式，以此为基础，系统地建立了不同变形性质正轴圆柱投影和正轴圆锥投影间的直接变换模型，具有形式简洁、理论严密的优点，避免了传统间接变换“圆柱→椭球→圆锥”繁琐的计算过程。本文导出公式均为含参考椭球第一偏心率的符号形式，可解决两类投影在不同参考椭球下的变换问题。

FirCAR算法的OTF快速定位方法

冯威,黄丁发,张熙

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (4992KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

根据GNSS不同频率间整周模糊度的关系, 提出了一种基于多频整周模糊度间条件约束的模糊度新算法(Frequencies integer relationship constraint ambiguity resolution approach/FirCAR) 。FirCAR可快速动态解算出高高度角卫星的整周模糊度，在此基础上进一步解算相对较低高度卫星的模糊度浮点解，结合LAMBDA算法在模糊度搜索方面的高效性，实现快速定位的OTF(on the fly）解算。经实测数据试验表明，FirCAR算法在静态和动态观测条件下，模糊度初始化所用的平均观测历元数分别为1.04和1.10，与仅使用LAMBDA方法的对比试验表明，结合FirCAR方法模糊度固定所用的观测历元数分别减少了39%和18%，试验结果验证了该方法的正确性和有效性。

联合实、复相关函数的干涉SAR图像配准方法

王青松,瞿继双,黄海风,余安喜,董臻

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (4123KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

摘要：SAR复图像配准是干涉SAR数据处理中的关键步骤之一，配准精度直接影响后续产品的质量。本文提出了一种基于联合实、复相关函数的星载干涉SAR图像配准方法。首先，在分析已有配准测度函数各自特性的基础上，结合国际上干涉SAR数据处理经验，得出了在全球干涉测量任务背景下，稳健、普适性的干涉SAR图像配准方法应该以相关函数作为其配准测度函数这一结论。然后，针对相关函数存在实、复相关计算两种，分析了实、复相关函数各自的特点以及适应情况，提出了配准灵敏度准则，从而能够有效地自适应地选取相应的配准相关度量。最后，给出了配准算法的详细实现步骤。复杂地区的实测数据处理结果验证了方法的有效性。

图像分类中基于核映射的光谱匹配度量方法

夏列钢,王卫红,胡晓东,骆剑承

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (2574KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

光谱匹配度量是遥感图像分类中的关键技术，传统分类方法中的匹配度量多基于欧氏距离或余弦相似度，难以适应多光谱遥感数据中地物精确区分要求。针对多光谱遥感数据特点利用SSV匹配技术改进了高斯核函数得到新的KSSV函数，然后在由KSSV核函数映射得到的高维空间中利用SAM匹配技术代替基于欧氏距离的相似性度量，如此可以充分挖掘多光谱影像中的波谱特征信息并有效利用，提高模式识别方法应用的有效性。将此方法分别应用于非监督分类（K均值）与监督分类（最小距离、SVM）的实验表明改进度量的分类方法显著提高了地类间的可区分度并有效降低了类内的不一致性，能更有效针对多光谱遥感影像中的地物类型，获得了较好的精度改进，为模式识别方法结合遥感领域知识提供了新的思路。

基于面片集合的三维地籍产权体的拓扑自动构建

郭仁忠,应申,李霖

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (2909KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

在三维地籍应用需求下，分析了当前三维表达和自动构造三维几何体的难点和不足；发展了基于面片结构的三维拓扑数据模型，指出三维构体时对面片的基本空间约束；提出基于共享边的离散面片集合来自动构建最小三维几何封闭体及其拓扑关系的方法，并将该方法用于三维地籍的产权体构建和拓扑建立上，在群集产权体构建上体现较强适宜性，为实现三维产权体的管理提供了技术方法。

经验模态分解阈值消噪方法及其在惯性导航系数数据处理中的应用

甘雨,隋立芬,王冰

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (7192KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

惯性元件随机误差是制约INS精度的关键因素。小波阈值消噪方法基于白噪声模型，无法削弱元件误差中依时间相关的有色噪声成分。针对元件误差中有色噪声影响远大于白噪声的情况，建立元件误差的分形高斯噪声模型，利用功率谱密度方法估计模型参数。基于噪声模型推导经验模分解(EMD)的各固有模态函数(IMF)分量中噪声的方差，以此估计各分量相应的阈值，建立了EMD阈值消噪方法。将该方法应用于INS中，并与小波阈值法进行比较。结果表明，小波阈值法难以控制元件中有色噪声的影响，EMD阈值法与噪声模型紧密结合，能够更有效地削弱元件中的随机误差，提高INS精度。

一种八叉树和三维R树集成的激光点云数据高效管理方法

龚俊,柯胜男,朱庆,钟若飞

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (8499KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

车载激光扫描点云数据已经成为数字城市和危机管理等领域越来越重要的三维空间信息源，针对大规模点云数据高效管理的技术瓶颈，本文提出一种八叉树和三维R树集成的空间索引方法-3DOR树,充分利用八叉树良好的收敛性高效生成R树叶节点,避免逐点插入过程而显著提升索引创建效率,同时R树平衡结构保证数据检索效率。该方法还扩展了R树索引结构支持多细节层次点云模型的生成，并提出了一种多细节层次点云数据组织方法。实验证明,本文提出的方法具有良好空间利用率和空间查询效率,支持多细节层次描述能力和数据缓存机制,为大规模点云数据的后处理与综合应用奠定了坚实基础。

大规模点云数据的二三维混合索引方法

王晏民,郭明

2012, 41(4):  0-590. 

摘要 ( )   PDF (5824KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

为了统一管理海量点云模型数据，按需提取点云模型数据和提高点云查询效率，提出了一种二维与三维混合索引的点云模型的数据管理方法。采用四叉树和最小外包盒结构管理原始点云，以3D-R树管理多站点云，利用对象关系数据库管理全部点云模型和相关属性数据。利用古建筑大规模点云数据在微机上实现了点云模型的数据库存储与可视化。结果表明本方法能够管理超过10G级的点云模型数据和十亿级有效点，数据查询与效率较高。