当期目录

2012年 第41卷 第1期    刊出日期：2012-02-25

上一期    下一期

学术论文

卫星重力梯度数据确定地球重力场的Slepian局部谱分析方法

朱广彬,李建成,文汉江,常晓涛,王正涛,邹贤才

2012, 41(1):  1-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (2489KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

卫星大地测量中的极空白问题导致了在地球重力位模型的解算中，低次球谐系数的估计精度较低。在引入Slepian局部谱分析方法的基础上，详细分析了Slepian函数的数学特性，采用Grünbaum算子提高了Slepian方法求解的稳定性和效率。在此基础上，推导了卫星重力梯度数据确定地球重力场的Slepian方法表达式。通过仿真分析，就Slepian方法在卫星重力梯度数据确定地球重力位模型中的应用和前景进行了分析和讨论。研究表明，Slepian函数在整个球面和球带上具有双正交性，其频谱能量分布特征与卫星轨道的测量特点具有很好的一致性。Slepian频域内的地球重力场求解精度较之球谐域内的结果要高，但其对大地水准面空间分布的恢复精度贡献不明显。

准则带参数的平差准则及其统一与解算

朱建军,田玉淼,陶肖静

2012, 41(1):  8-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (2124KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

摘要: 准则带参数的平差模型主要包括半参数模型，正则化模型，Vondrak滤波模型等，他们可以看作是对最小二乘模型的补充和发展。这些模型的核心问题是确定准则参数并进行解算，如何解决这个问题，目前没有统一的理论。本文利用虚拟观测，提出了一种广泛适用的解算方法。每种带参数的准则模型都可以通过这种方法来确定准则参数和解算结果。最后用正则化方法举例，对比最小二乘和其他解法表明这种方法的可行性和优点。

粗差探测与识别统计检验量的比较分析

郭建锋,赵俊

2012, 41(1):  14-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (967KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

最小二乘（LS）估计抵御粗差影响的能力非常差，即LS估计对粗差非常敏感。在粗差的探测与识别理论体系中，通常采用正态检验、学生氏 t检验，以及tau检验等，本文对此进行了比较分析。标准化局部敏感度指标与标准化LS残差均可用来做正态检验，但研究表明，当观测量相关时，前者的检验功效大于后者。先验单位权方差因子未知时，可依据内部学生化残差及外部学生化残差分别进行 检验和学生氏 检验。与此对照，我们构造了内部学生化敏感度指标及外部学生化敏感度指标以代替标准化敏感度指标。由于tau 检验理论本身存在固有缺陷，而学生氏t检验或将造成“纳伪”错误的增加。为此，较为稳妥的方案是仍然采用正态检验，但将标准化局部敏感度指标中的单位权中误差以其抗差LMS估计代替。

一种确定联合反演中相对权比的两步法

王乐洋,许才军,张朝玉

2012, 41(1):  19-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (1004KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

提出了确定联合反演中相对权比的两步法，第一步是不考虑相对权比，建立两类或多类数据的联合反演模型，通过赫尔墨特方差分量估计使得两类或多类观测数据的单位权方差相等（或单位权方差的比值接近1），从而理论上确定了观测数据合理的权阵，同时对不同种类数据进行了归一化；第二步是在获得合理的观测数据权阵之后，建立顾及相对权比的联合反演模型，以目标函数值为最小来确定权比例因子。通过模拟数据，设计了多个反演方案，证明了两步法的有效性和可行性。

综合EGM2008模型和SRTM/DTM2006.0剩余地形模型的GPS高程转换方法

张兴福,刘成

2012, 41(1):  25-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (3559KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

EGM2008地球重力场模型的分辨率和精度均达到了一个新的高度，该模型的空间分辨率为5弧分，要计算更高频段的高程异常，实现高精度的GPS高程转换，必须借助于高分辨率的地形模型。本文基于剩余地形模型（RTM）理论，研究利用SRTM以及DTM2006.0全球地形模型构建RTM数据以及将其转换为RTM高程异常的方法；通过GPS/水准点的优化选择法，选择少量GPS/水准点的实测高程异常，扣除EGM2008模型以及SRTM与DTM2006.0模型求得的剩余模型高程异常，对残余高程异常进行拟合，从而提高GPS高程转换的精度。最后利用2个不同测区的高精度GPS/水准数据对本文方法进行研究，结果表明：利用综合2160阶次的EGM2008模型以及SRTM/DTM2006.0剩余地形模型求得的高程异常模型，能显著提高GPS高程转换精度。

基于星型结构的虚拟参考站网络实时动态测量关键算法研究

沈雪峰,高成发,潘树国

2012, 41(1):  33-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (2414KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

针对目前VRS网络RTK中三角形构网的不足，本文首先构建了一种星型结构的VRS网络RTK基线解算方式，并提出了适用于星型结构VRS网络RTK模糊度解算方法；然后针对这种星型结构分别对VRS网络RTK中电离层、对流层改正数的算法进行了深入研究；最后通过两个试验对星型VRS网络与传统VRS三角形网络在网络模糊度解算与VRS网络改正数计算两方面进行了验证分析，试验结果表明本文提出的星型结构VRS网络RTK在网络模糊度解算方面固定速度明显加快，提高幅度约50%，在生成的网络改正数方面精度及可靠性更高。本文研究结果对VRS网络RTK技术更广泛的使用具有重要的理论意义。

1PN近似下脉冲星导航的观测方程及精度分析

任红飞,魏子卿,翟振和,吴富梅

2012, 41(1):  41-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (7810KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

完整推导1PN度规形式下脉冲到达时间方程与脉冲星导航的观测方程。分析导航观测中的相对论影响；给出观测方程的级数展开形式，在此基础上分析脉冲星历表参数对观测时间的影响；讨论行星星历误差对观测时间的影响；推导星体扁率引起的测量时延表达式，分析不同星体扁率引起的时延量级。

附参数的条件平差与按行独立的加权最小二乘法估计的一致性研究

周拥军,朱建军,邓才华

2012, 41(1):  48-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (1025KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

测量平差问题多以间接平差模型为基础，间接平差是以观测值表达为参数的显函数为前提，而现代测量技术中，函数模型多表现为参数和观测值的隐函数，线性化后应为附参数的条件平差模型。本文介绍了附参数条件平差模型和加权总体最小二乘估计之间在解决这类问题的原理以及精度估计方法，证明二者估计结果是一致的，旨在揭示TLS方法与经典平差方法的关系，推广总体最小二乘及其扩展方法在现代测量数据处理中的应用。

多维平差问题粗差的局部分析法

孙海燕,黄华兵,王喜娜

2012, 41(1):  54-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (960KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

用一个水准网说明了依据改正数进行粗差处理可能导致错误，而且粗差能够被正确处理与其所处的位置有关。为了解决这个问题，本文提出了局部分析法。局部分析法从多维平差问题的函数模型出发，根据设计矩阵得到一个被观测量的多个独立观测，包括被观测量的观测值和其他观测值的函数，并且给出了根据平差问题的设计矩阵搜索这些函数的方法。根据独立观测的数目即可判断被观测量的观测值能否容忍粗差。在此基础上提出了一种根据真误差判断被观测量的独立观测所涉及到的观测值是否含有粗差的方法。最后用一个测角网说明局部分析法和粗差探测方法的过程。

基于最大后验和非局域约束的非下采样轮廓波变换域SAR图像去噪方法

岳春宇,江万寿

2012, 41(1):  59-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (2291KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

本文提出了一种基于最大后验和非局域约束的非下采样轮廓波变换域SAR图像去噪方法。根据SAR图像数据的特征，引入了非对数加性模型，并在该模型下对SAR图像NSCT域中的噪声分布统计建模，应用最大后验（MAP）准则和Non-Local（NL）约束相结合的方法解求SAR图像真实信号的NSCT系数。实验结果表明，本方法具有良好的去噪能力并在性能上优于当前主流方法。

一种基于多分辨率拓扑网络的高质量初始图斑对象生成方法

左志权,张祖勋,张剑清

2012, 41(1):  65-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (2545KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

本文设计一种基于多分辨率拓扑网络的拓扑启发式影像分割算法，并对其涉及关键性技术进行探讨。通过细致分割实验，验证了采用该分割算法生成高质量图斑对象的可行性。

永久散射体差分干涉测量技术中SAR影像精配准的一种新方法

陶秋香,刘国林

2012, 41(1):  69-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (1610KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

提出并实现了一种基于加权最小二乘的低相干SAR像对精配准新方法。该方法借助一幅与主、辅影像相干性都较高的第三幅影像来完成低相干SAR影像对的初步配准，利用加权最小二乘法求出二者间的坐标映射函数，从而快速高效地实现低相干SAR影像对的高精度亚像元级配准。采用ERS-1/2实际数据的配准实验，验证了该方法可以提高低相干SAR像对的干涉图质量，提高二者之间的相干性和控制点的配准精度，改善低相干SAR影像对的配准效果，在一定程度上解决了PS InSAR技术中低相干SAR影像对的配准问题。

基于交互式分割技术和决策级融合的SAR图像变化检测

万红林,焦李成,辛芳芳

2012, 41(1):  74-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (1895KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

为免去去除斑点噪声的预处理操作及克服选择分布模型的限制，本文结合差异图的特点和一种不涉及分布模型的交互式分割方法，产生不同“种子点”下的变化检测结果后，再利用投票策略对其进行决策级的融合给出最终的变化检测结果。分割中，将每个像素的特征设为差异图及由静态小波变换分解差异图再丢弃高频系数后重构得到的各层表示中，其对应位置上的灰度值构成的矢量。此特征及决策级融合的策略使本文的变化检测技术对SAR图像中的斑点噪声具有一定的鲁棒性。在无需对SAR图像做预处理的情况下，对真实SAR图像数据集的变化检测结果，其效果优于其他相关技术的。

具有尺度与旋转不变性的立体影像自动匹配研究

赵西安,陈志学,吕京国,靖常峰

2012, 41(1):  81. 

摘要 ( )   HTML   PDF (4188KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

SAR波长对遥感图像统计特征的影响

刘国良,黄爱民

2012, 41(1):  87-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (3320KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

遥感图像统计特征在目标辨识、图像配准以及图像分类等任务中扮演着重要角色。传统的统计特征鲁棒性分析一般是基于图像具有同一传感器参数的假设。而在现实任务中，往往需要处理由不同传感器参数拍摄的遥感图像，比如不同波长或入射角度等。传感器参数不同会导致图像灰度与表象特征不同，进一步会影响到统计特征表达。因此有必要系统研究常用统计特征与传感器参数之间的相关性，从而实现更加鲁棒的图像处理与分析。本文研究了目前常用的六种图像统计特征，在合成孔径雷达（SAR）波长变化时（L波段、C波段和X波段）的鲁棒性。实验中，对鲁棒性能指标作出定义，并对不同统计特征的鲁棒性做出了比较与分析。实验结果发现，不同统计特征对波长变化的鲁棒性不同，同时图像特征在不同地形时随波长变化的规律也不一致。本文的研究成果对基于SAR图像的判读、景象匹配制导以及景象适配性分析等具有重要的指导意义。

一种基于多基线组合频率估计的相位展开方法

谢先明,皮亦鸣

2012, 41(1):  93-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (3174KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

提出一种新的多基线干涉SAR相位估计方法。该方法选取适当的基线组合，用最大似然估计器提取每一复像元（随基线变化的）频率，在展开最短基线干涉相位基础上，最终获得长基线干涉相位估计值。该方法简单有效，且不需要进行大量的迭代运算；甚至当最短基线较短时，不需要进行干涉相位展开。仿真数据处理结果验证了本文方法的有效性。

基于向量场模型的多光谱遥感图像多尺度边缘检测

李晖,肖鹏峰,冯学智,冯莉,王珂

2012, 41(1):  100-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (4449KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

提出一种基于向量场模型的多光谱图像多尺度边缘检测算法，并在算法中引入两种梯度方向量化邻域模型。首先，对多光谱图像进行二进小波变换，得到每个波段图像在不同尺度上的细节系数，然后根据向量场模型计算多光谱图像的梯度幅值和梯度方向，选择适宜的邻域模型对梯度方向进行量化，最后沿量化后的方向获取由细到粗的多层次边缘信息。对QuickBird多光谱图像上农田、厂房等地物进行多尺度边缘提取，定性分析了图像分辨率大小与地物尺寸关系在不同尺度边缘信息的表征；利用F测度，定量评价了检测结果的边缘准确度。与传统算子检测结果对比表明，利用向量场模型综合了所有波段的边缘信息，减少了多波段图像边缘信息的不一致性，引入的量化邻域模型能够有效地获取完整的多尺度边缘点。

面向更新的空间目标快照差分类与形式化描述

陈军,林艳,,刘万增,周晓光

2012, 41(1):  108-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (1241KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

时空变化分类是地理信息建模与更新的一个核心问题，直接影响着数据存储组织、增量信息采集、联动更新处理和变化信息发布的效率与水平。以往人们主要是研究目标整体的变化分类，对目标差异部分的变化分类研究甚少。本文分析了时空目标公共部分在差异类型区分中的作用，认为应兼顾异同部分，提出了一种基于目标差、被差和交的目标快照差三元组，为时空目标差异部分的分类描述提供了形式化方法。继而对面、线的快照差进行了形式化分类描述，给出了有实际意义的变化类型。然后根据线目标快照差类型，构建了对应的增量更新操作；按照面目标快照差类型进行了时空目标的增量表达试验等。

中文文本的地理命名实体标注

张雪英,朱少楠,张春菊

2012, 41(1):  115-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (1219KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

通过文本中地理信息的语义解析，可以帮助人们深入理解空间认知和空间语言的表达规律，解决自然语言与地理信息系统（GIS）之间的语义障碍问题，提升GIS空间查询、空间推理、地理信息检索和地理信息服务的智能化水平。制定标注体系和建立标注语料库，能够发现自然语言中地理信息描述的语言结构，建立它们的元数据。本文在分析中文文本和GIS中地理实体描述和表达机制差异的基础上，结合地理命名实体描述的语言特点，制定了中文文本的地理命名实体标注体系和标注规范，并以GATE（General Architecture for Text Engineering）作为标注平台，构建了基于《中国大百科全书中国地理》（简称“GeoCorpus”）的大规模标注语料库，较为有效地解决了当前相关标准和规模化标准数据匮乏的问题。

基于C4.5算法的道路网网格模式识别

田晶,艾廷华,丁绍军

2012, 41(1):  121-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (1386KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

道路网模式的识别对于地图综合、数据匹配和空间分析具有重要意义。网格模式是道路网中的典型模式之一。本文提出一种基于C4.5算法的网格模式识别方法。该方法以道路网中的网眼多边形为基本单元，根据上下文关系将其标识为属于网格模式和不属于网格模式两类。首先采用形状参量和关系参量描述网眼多边形，然后，基于决策树C4.5算法分别对5维参量和3维参量构造分类器，运用10折交叉验证获得具有说服力的结果，其Kappa值分别为0.63和0.66，正确率分别为81.7％和82.9％，置信度90％的置信区间分别为[0.785, 0.846]和[0.797, 0.857]。在新数据上进行了识别效果的验证，结果表明该分类器可用于网格模式的识别。研究试图将传统模式识别和数据挖掘的理论方法应用于空间问题的解答中。

平面离散点集拓扑邻近稳定区域计算模型

刘万增,陈军,闫超德,赵仁亮,赵勇,孙文彬

2012, 41(1):  127-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (3506KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

本文利用Voronoi图及其对偶Delaunay三角网研究了平面离散点集拓扑邻近稳定区域的计算方法，证明了点的拓扑邻近稳定区域必须满足的两个条件，给出了点的拓扑邻近稳定区域定量计算模型，并通过实验证明其正确性。

浮动车地图匹配算法研究

王美玲,程林

2012, 41(1):  133-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (4705KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

针对现有浮动车地图匹配算法应用于城市复杂路网时面临的关键技术难点，本文基于浮动车数据，在 SuperMap GIS 平台下实现了城市交通路网的构建，并研究了一种浮动车地图匹配的新算法：基于网格的候选路段确定，基于距离、航向、可达性权重的定位点匹配及基于最短路径的行驶轨迹选择。算法能够满足浮动车地图匹配准确性与实时性的要求，为获取城市道路的交通拥堵状况信息提供可靠依据。

高阶模糊地理现象建模和度量研究

郭继发,崔伟宏

2012, 41(1):  139-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (2238KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

模糊地理现象的建模和度量方法已经取得了一些进展，但是现有的模型不能度量隶属度的误差,不足以客观描述复杂的模糊地理现象。认为尺度效应和测量误差是客观上引起模糊地理现象隶属度误差的主要方面，相关人员的主观性和部门间标准的差异性是主观上引起隶属度误差的主要方面.基于区间II-型模糊集理论建立了模糊地理对象模型，研究了区间II-型模糊线长度、区间II-型模糊面面积的度量方法和它们隶属度误差的度量方法。该模型能表达隶属度误差，克服了现有模型的诸多缺陷。在自然灾害分析、全球变化和植被变化等方面有良好的应用前景。

基于层面结构的地质块体拓扑关系的自动构建

安聪荣,刘展,王心众

2012, 41(1):  147-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (1687KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

在地质建模中，基于层面的地质块体结构模型的获取是其中最重要的环节之一，目前的构建方法仅关注地质块体的提取和算法效率的提高，忽略了对地质块体与其组成面片以及各地质块体之间拓扑关系的建立，为此，本文提出了一种新的构建方法，基本思路是：首先,利用边界线与曲面片的关系，提取方向边和方向三角形，其次，按照右手法则建立面片排序表，最后，按照一定的遍历规则获取每个面片的正体和负体。此方法不仅可以自动确定地质块体与地质曲面片的组成关系，还可间接分析地质块体之间的邻接关系，从而为三维地质体模型的建立以及三维地质体拓扑查询和分析奠定基础。

等高线河流数据集成中的匹配及一致性改正

杨敏,艾廷华,刘鹏程,成晓强

2012, 41(1):  152-0. 

摘要 ( )   HTML   PDF (2504KB) ( )  

相关文章 | 多维度评价

等高线作为地势起伏与地形凹凸特征的表达，与河流水系表达有着密切的约束关系。在空间数据库集成与匹配中，由于来源不同这两种数据往往出现不一致，导致河流“爬坡”现象。本研究针对该问题提出一种等高线河流匹配及一致性改正方法,利用Delaunay三角网模型在等高线基础上通过弯曲分析提取地形特征，基于河流分布与谷地走势的相关性，建立河流与等高线间的匹配关系，进而识别两者间的一致性与否。在此基础上利用仿射变换等几何方法完成一致化操作,包括河流移位匹配等高线和等高线移位匹配河流。