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2009年 第38卷 第4期    刊出日期：2009-08-25

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学术论文

基于有理多项式模型RFM的稀少控制SPOT-5卫星影像区域网平差

张力 张继贤 陈向阳 安宏

2009, 38(4):  0-310. 

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城区LIDAR点云数据的树木提取

张齐勇; 岑敏仪; 周国清

2009, 38(4):  0-310. 

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机载激光扫描（LIDAR）可以快速获取地球数字表面模型，树木作为城市表面信息的重要组成部分对三维数字城市的作用十分重要。本文提出一种适合复杂城市环境的机载激光扫描数据提取树木的算法：首先对LIDAR数据滤波生成DTM，提取地物点；然后对地物点进行区域增长运算，使用面积阈值滤出大的区域；再计算出LIDAR数据点的梯度值，根据梯度阈值分离出树木点；最后结合梯度阈值分割和区域增长分割的结果实现树木点的最终提取。最后实验结果表明，使用新算法在城区环境中能从LIDAR数据中较好地提取出树木，城区树木提取率达到85.4%，提取正确率为86.1%。

简单矢量数据多边形裁剪问题的图模型

谢忠; 魏东琦; 吴亮; 郭际元

2009, 38(4):  0-310. 

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无拓扑信息的矢量数据多边形裁剪问题是解决GIS叠置分析的基础。本文借鉴GIS中弧段结点模型的思想，建立描述两多边形集合间裁剪问题的图模型，以解决现有算法实现在处理大数据量裁剪时暴露的问题。本模型运用图中定义的顶点和边分别表示结点和弧段，使集合间实体的关联性得以增强，结果区域边界的重组过程得到简化。针对海量数据的存取特性，设计并实现了该模型的数据组织方式及其构建算法。最后以大数据量GIS叠置分析为例, 将本文实现与Vatti算法实现加以比较，实验表明，本实现在进行大数据量的两多边形集合裁剪时效率较高；同时，程序具有合理调配其内存空间中栈和堆资源使用的能力，这使其健壮性强于后者。

集成影像与LiDAR数据重建三维建筑物模型研究

程亮

2009, 38(4):  0-310. 

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基于ALOS/PALSAR数据雷达干涉测量的中国西部山谷冰川冰流规律研究

周建民; 李震; 李新武

2009, 38(4):  0-310. 

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中国西部山谷冰川相对于南极和格陵兰的冰川来说，一般规模较小，冰川周围地形变化大，冰流运动复杂，容易导致冰川表面的完全失相干，从而很难提取出山谷冰川的冰流速度。为了消弱常规干涉测量中时间和空间失相干问题对山谷冰川冰面运动速度提取的影响，本文采用2007年12月10日和2008年1月25日的一对时间间隔46天的L波段ALOS/PALSAR雷达数据，利用两轨法差分干涉测量方法成功的获取了青藏高原冬克玛底冰川表面的冰流运动速度，并将所得结果与该地区利用1996年C波段的ERS tandem数据获取的结果进行了对比验证。研究表明对于中国西部无人区的山谷冰川来说，雷达差分干涉测量技术是获取其冰流运动规律的有效手段，另外，相同时间间隔的L波段SAR数据比C波段SAR数据在提取冰流运动信息方面更有优势。

基于支持向量机的遥感影像混合像元分解

李慧 王云鹏 李岩 王兴芳

2009, 38(4):  0-310. 

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支持向量机（Support Vector Machines, SVM）与两两配对(Pairwise Coupling, PWC)方法结合可分解遥感影像混合像元。首先支持向量机的输出值转化为两两配对的后验概率，再由两两配对的概率值求得多类后验概率，最终像元所属类别的后验概率作为地物的组分信息。利用多波段遥感数据验证了此方法的可行性，并将结果与线性分解模型进行比较。结果表明，SVM与PWC结合进行混合像元分解在准确性方面，明显优于一般线性模型的精度,并且此方法用于图像分类中也可以有好的结果。

一种基于特征分类辨识的SAR图像目标检测方法

宦若虹 杨汝良

2009, 38(4):  0-310. 

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该文给出了一种基于特征分类辨识的合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）图像目标检测方法。用恒虚警（Constant False Alarm Rate，CFAR）和扩展分形（Extended Fractal，EF）方法对SAR图像进行目标检测后用面积和峰值能量比算子辨识目标和背景杂波，去除一部分虚警，用小波域主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）对每个检测窗口内的图像提取特征向量，用支持向量机（Support Vector Machine，SVM）对提取得到的特征向量进行分类，辨识目标和背景杂波，完成目标检测。使用ADTS数据对该方法进行验证和分析，实验结果表明，经过特征分类辨识后，在检测率不变的情况下，虚警数目显著降低。因此，该方法是一种有效的SAR图像目标检测方法。

博士论文摘要

贝叶斯网络在航空影像纹理分类中的应用研究

虞欣

2009, 38(4):  0-310. 

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贝叶斯网络在航空影像纹理分类中的应用研究

学术论文

EGM2008地球重力场模型在中国大陆适用性分析

章传银; 郭春喜; 陈俊勇

2009, 38(4):  0-310. 

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本文分别利用我国大陆GPS水准实测高程异常和地面平均空间异常数据，对EGM2008地球重力场模型进行了外部精度测试，结果显示：（1）EGM2008模型高程异常在我国大陆的总体精度为20cm，华东华中地区12cm，华北地区达到10cm，西部地区为24cm；（2）EGM2008模型空间异常在我国大陆的总体精度为10.5mgal，且大大缩小了我国大陆重力场信息东西部地区的差距；（3）EGM2008模型具有很高的精度，测试结果显示，EGM2008模型在我国大陆的精度与在全球范围内的精度相当；（4）与WDM94、DQM系列、EGM96相比，EGM2008模型高程异常精度提高了3～5倍，比利用GRACE数据的IGG05b、EIGEN-5c模型提高了2倍以上，空间异常的改善程度更为突出。鉴于EGM2008显著改善了我国大陆重力场东西部地区不平衡的现状，建议在EGM2008模型的基础上，广泛整合我国各部门最新数据，构建与我国局部重力场最佳拟合的（超）高阶地球重力场模型，重新整体计算全国似大地水准面。

网络地理信息服务中的空间数据缓存算法研究

王浩 喻占武 曾武 潘少明

2009, 38(4):  0-310. 

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网络地理信息服务中，由于带宽有限以及大规模的并发用户访问，海量异构的空间数据的快速实时网络传输，是提高系统性能、缩短服务响应时间的关键因素。提出了适合于地形数据和影像数据的缓存机制，以提高网络地理信息服务的交互性能。以瓦片为缓存粒度，论述了缓存瓦片索引的设计与效率，证明缓存索引的性能是令人满意的。本文提出了瓦片访问平均时间间隔最长的缓存置换算法TAIL (Tile Access average Interval time Longest)，从瓦片访问的时间局部性和空间局部性分析了TAIL算法并说明提高置换效率的方法。对最高分辨率为30米的全球LANDSAT7影像数据集和最高分辨率为90米的全球SRTM地形数据集进行日志驱动仿真实验。结果表明，TAIL与代表性的缓存置换算法相比，提高了瓦片请求命中率和字节命中率，同时大幅降低了瓦片请求响应时间和服务器端所处理的瓦片请求数。

多子群遗传神经网络模型用于路口短时交通流量预测

刘汉丽 周成虎 朱阿兴 李霖

2009, 38(4):  0-310. 

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作为智能交通系统ITS的基础和关键问题，交通流量预测方法的研究有着重要的意义。为适应交叉路口短时交通流量的实时变化性和非线性性，本文提出将一种多子群遗传神经网络算法（MPGNN）应用于交叉路口短时交通流量预测的方法，结合BP网络对非线性问题良好的求解能力和遗传算法优良的全局寻优能力，并建立遗传算法的多个子种群来搜索BP网络的最佳结构。通过对武汉市珞瑜路、武珞路、珞狮南路、珞狮北路交叉路口的短时交通流量进行预测分析，取得了良好的实验效果。根据预测结果对该路段的交通流量进行重新分配和控制，对缓解珞瑜路和武珞路段高峰时期交通流量的压力具有重要作用。

中长基线三频GNSS模糊度的快速算法

李博峰 沈云中 周泽波

2009, 38(4):  0-310. 

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Periodic geocenter motion measured with SLR in 1993-2006(由SLR观测的地心周期性运动1993-2006）

郭金运

2009, 38(4):  0-310. 

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地球质心（CM）是整个地球的质量中心，地心运动是由地球系统的质量重新分布激励的，特别是流体圈层。利用SLR对LAGEOS 1/2卫星的距离观测，解算了1993-2006期间的地心运动时间序列。然后分布利用小波变化和最小二乘法分析了该序列，发现地心运动存在长期和周期性变化。地心的长期运动表明地壳形状在变化，北半球和180o半球在收缩，南半球和0o半球在膨胀。季节性变化是地心运动的主项，主要是由地球流体圈层的质量分布造成的，如海洋、大气和陆地水等。地心运动还存在其它周期性和准周期性变化。通过分析，发现在自转轴方向上地核和地幔有小的波动。大气极潮也会影响地心运动。地心运动存在2-5年的长周期变化。许多周期都存在渐变，这表明整个地球系统质量和环境存在不规则的变化。

基于Clementine和ULCN2005的近南极地区月球测图研究

宁晓刚; Bruce King; 张继贤

2009, 38(4):  0-310. 

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为建立使用嫦娥一号三线阵光学影像进行月球测图的可行方案，研究了月球测图的特殊性问题及其解决策略，提出了基于Clementine卫星影像数据和ULCN2005月球控制网进行月球测图的方法，应用商业数字摄影测量软件和自主研发的辅助软件系统进行了月球测图实验。该实验选择了月球近南极地区的一块区域 (W109.7?-W163.4?，S69.3?-S84.2?，面积约15万平方公里)，采用10个轨道的60景Clementine的UVVIS影像、408个ULCN2005控制点(其中56个做为检查点)和1337个连接点，建立了该地区的DTM和地形图，水平中误差和垂直中误差分别为98.639米（0.19像素）和1003.751米（1.93像素）。论证了基于嫦娥数据生成月球DTM和地形图的可行性，并提出了方法流程。

空间数据网络多分辨率传输的几何图形相似性度量

唐炉亮 李清泉 杨必胜

2009, 38(4):  0-310. 

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将相似性认知的距离观与特征集合观相结合，以差异距离作为相似性特征，提出面状空间数据的几何图形相似性度量模型，针对面状不同地物进行几何图形相似性度量。完成多分辨率网络传输的线状和面状空间数据几何图形相似性度量实验，并对不同传输量的网络渐进传输与普通网络传输进行图形相似度比较，实验结果证明几何图形相似性度量模型对于评价网络渐进传输的可行性。

基于形状相似性识别的空间查询

艾廷华; 帅赟; 李精忠

2009, 38(4):  0-310. 

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空间查询是GIS的主要功能之一，不仅包括对几何、拓扑或语义信息的提取，还应包括空间认知相关信息的检索。空间形状和空间模式的识别与查询即属该情形，其查询结果取决于人的认知推理而不在于于实体自身的属性。本研究提出一种面向形状的空间查询方法，具有如下的形式化描述： Select {Oi} From DataBase Where Oi.shape LIKE Template At_Degree . 将形状比较的新操作“LIKE”应用到形式化查询语言SQL中。以建筑物多边形目标为研究对象，提出了基于傅立叶变换的形状度量方法,并通过认知实验建立“LIKE”的模糊隶属度函数。实验表明该方法基于形状查询与人的识别结果相一致。