当期目录

2014年 第43卷 第1期    刊出日期：2014-01-20

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测绘快报

卫星定位定轨系统SPODS：理论与测试

魏子卿 阮仁桂 贾小林 吴显兵 宋小勇 毛悦 冯来平 朱永兴

2014, 43(1):  1-4. 

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学术论文

可量测影像高程同步模型及其在测图中的应用

张祖勋 朱俊锋 胡翔云

2014, 43(1):  5-12. 

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小波包多阈值去噪法及其在形变分析中的应用

章浙涛 朱建军 匡翠林 周璀

2014, 43(1):  13-20. 

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在GPS变形监测领域，传统的小波去噪只保留低频上的有用信息，很容易去掉中频以及高频上的有用信息。小波包分析方法是近几年发展起来的一种新的小波分析方法，它同时考虑了各个频段上的有用信息，因此是一种更为精细的去噪方法。小波包去噪的关键是对小波包分解系数选取合适的阈值准则并进行阈值处理，但传统的小波包去噪并没有对此进行充分的研究。本文针对传统小波、小波包分析的不足，提出了一种基于频率顺序并依据信息类型分段的多阈值准则小波包去噪法。通过理论分析与实际应用，结果表明新方法能够高效剔除各频段的噪声，同时当采样频率较低时能有效保留去噪信号中频率高达10-1 Hz数量级的有用信息，其去噪能力优于传统的小波、小波包等其它去噪方法，因此可以广泛应用于高精度GPS变形监测领域中。

GOCE地球重力场模型在青藏地区的评价及分析

高春春 陆洋 张子占 史红岭 杜宗亮 朱传东

2014, 43(1):  21-29. 

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2009年GOCE卫星升空以后，卫星重力梯度数据参与解算的GOCE系列重力场模型已有多家研究机构相继公布。本文分别采用青藏地区的GPS/水准和重力异常实测数据对GOCE重力场模型进行了外部测试，并在重力异常验证过程中引入了一种新的滤波方法，验证结果表明在青藏地区GOCE重力场模型相比其它系列模型的优势在于中波段。同时，探讨了GOCE重力场模型与其他系列模型在青藏地区主要差异值的空间分布以及首次利用统计分析方法找出模型之间主要差异值的阶次分布，得出如下结论：模型之间的较大差异值在空间水平方向上主要分布在喜马拉雅山脉、天山等地形起伏较大的区域，在垂直方向上主要集中在岩石圈。

基于改进泰勒级数法的总强度磁异常稳健向下延拓

卞光浪 翟国君 高金耀 朱丹 李连登 方建勋 李研

2014, 43(1):  30-36. 

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位场向下延拓隶属于经典不适定问题，观测数据中细微的误差在向下延拓过程中都被严重放大，甚至会掩盖真实信息。如何精确地求解总强度磁异常（Bm）在垂直方向的各阶导数，是利用泰勒级数实现稳健向下延拓的关键。为此，本文首先分析了调和函数的相关性质，从理论上证明了Bm为准调和函数的结论，在精确计算各阶垂向导数基础上，提出利用改进泰勒级数实现磁场稳健向下延拓。为降低边界效应对向下延拓计算结果的影响，提出采用半余弦函数对磁场在4个方向上进行平滑扩边处理。通过球体与长方体仿真试验以及航空、船载实测磁场数据对提出方法进行了验证。结论表明，提出的技术方法可实现磁场稳健向下延拓，当观测数据无噪声时，计算结果精度要明显优于现行的FFT法、常规泰勒级数法以及积分—迭代法；当观测数据含有噪声时，本文方法和积分—迭代法计算结果精度相当。

基于改进高斯-牛顿法的位场向下延拓

曾小牛 刘代志 牛超 齐玮

2014, 43(1):  37-44. 

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本文针对位场向下延拓的不适定问题，在分析最优化算法中高斯-牛顿法基本原理及滤波函数滤波特性的基础之上，提出基于正则参数指数递增计算方法和残差最小步长准则的改进高斯-牛顿法。基于理论重力模型和航磁实测数据的对比实验表明，改进后得到的自适应迭代法具有相对较高的位场向下延拓精度和很好的收敛性。

复数域最小二乘平差及其在POLInSAR植被高反演中的应用

朱建军 解清华 左廷英 汪长城 谢建

2014, 43(1):  45-51. 

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传统的测量观测值都是实数，因此测量平差都是在实数空间中进行的。然而，随着科学技术的快速发展，现代测绘领域中出现了一些用复数表示的观测数据。与实数数据一样，这些复数数据同样面临着如何从带有误差的观测值中找出未知量的最佳估计值的问题。但目前涉及复数观测的数据处理时，主要还是依据观测过程，分步或直接解算，不能考虑观测误差、多余观测信息等。针对这一情况，本文介绍了复数域中数据处理的最小二乘方法，试图将测量平差从实数域推广到复数域，并定量研究了两种平差准则的优劣性。为了了解复数域最小二乘的有效性，本文以极化干涉SAR植被高反演为例，建立复数域平差函数模型和随机模型，构建复数域最小二乘法反演植被高。结果表明该算法反演的植被高结果可靠，其精度优于经典植被高反演算法，且计算简单，易于实现。

基于局部坐标系的嫦娥二号月面影像自动拼接方法

杨阿华 李学军 谢剑薇 刘涛

2014, 43(1):  52-59. 

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针对嫦娥二号影像分辨率高、数据量大的特点，提出了一种新的投影坐标系-局部坐标系。该坐标系建立过程简单，便于数据管理，投影后的影像变形极小。通过转换可将单轨的DOM和DEM进行分解，并生成各局部坐标系对应的分块DOM和DEM。创建了分块数据后，基于重叠影像同名像点，以有理多项式作为校正模型，采用一种全局优化方法来校正重叠影像坐标偏差，使校正后各影像能够很好地配准。校正只在影像子网内进行，各子网间互不影响，有效地控制了误差的传递。实验表明，该拼接方法可以在微机上有效地对海量月表影像进行拼接处理，并达到很好的拼接效果，最终生成全景三维月图。

基于形状先验和图割的高分辨率遥感影像道路提取

周绍光 陈超 岳建平

2014, 43(1):  60-65. 

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给出一种从高分辨率遥感影像中提取道路的方法。先对遥感影像进行滤波预处理获取纹理特征；再以图割解算经典能量函数获取道路图斑，其中利用高斯混合模型构建T链；接着利用直线匹配法获得初始道路段；最后用图割解算融合了两种形状先验的能量函数，结合动态外推的思路连接道路段。对不同遥感影像的实验证明了算法的有效性。

附加约束条件的光束法区域网平差在四拼数码航空相机平台检校中的应用

徐斌 李英成 刘晓龙 朱祥娥 齐艳青

2014, 43(1):  66-73. 

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介绍了针对四拼数码航空相机的附加约束条件光束法区域网平差原理，包括计算四拼相机外方位元素，并同时计算四台子相机的相对位置关系，获取四拼相机平台检校参数。实验结果表明采用这种方法计算出来的平台检校参数精度高，生成的虚拟影像拼接效果好，测图精度满足大中比例尺地形图规范要求。

基于参考DEM的机载InSAR定标方法

云烨 曾琪明 焦健 梁存任 王庆 周晓

2014, 43(1):  74-82. 

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研究无人工靶标的干涉定标方法对促进机载InSAR技术在山区等复杂地形的测绘、制图等定量应用有重要的实用价值。本文提出一种新的基于参考DEM的干涉定标方法，在InSAR定标中用已知高程精度的参考DEM与待定标的InSAR系统生成的DEM进行比较，利用参考DEM模拟SAR图像，获得大量定标所需的控制点坐标来建立敏感度矩阵，并对敏感度方程的解算进行了改进，同时将干涉处理与定标过程相结合，改进了干涉处理过程，最后得到定标后的干涉参数并生成DEM，利用机载数据进行了实验验证，并分析了无人工靶标干涉定标实验结果的误差。

基于有理多项式模型的星载高分InSAR影像制作数字高程模型的研究

费文波 张过 唐新明 李德仁 高小明

2014, 43(1):  83-88. 

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合成孔径雷达干涉测量是一种利用SAR影像复数据的相位信息提取地面三维信息的技术，它通过获取地面目标在两幅SAR影像上的相位差值来解算该点的三维坐标。有理多项式（RPC，Rational Polynomial Coefficient）模型作为一种数学意义上的几何模型，它独立于传感器和平台，简单且具有通用性，可建立地面任意坐标与影像空间的关系。本文在RPC模型用于替代星载SAR的距离多普勒模型和星载InSAR的干涉相位方程基础上，研究 RPC模型应用于星载高分辨率InSAR影像制作DEM的可行性和精度。利用兰州COSMO-SkyMed数据和资源三号三线阵数据制作的DEM为参考数据进行实验验证，RPC模型用于InSAR技术生成的DEM，中误差为7.55米。

一种基于遗传算法的多模式多标准路径规划方法

于海璁 陆锋

2014, 43(1):  89-96. 

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单一路径评价标准难以满足日益多样化的出行路径规划需求。多标准路径规划成为公众出行服务的研究热点。然而，多标准路径规划本质上是具有NP特性的多标准决策问题，且涉及多种交通出行模式。多个不同标准的权重设置将直接影响路径规划结果。因此，如何科学合理地设置不同标准的权重成为多标准路径规划中的技术瓶颈。本文提出了一种适应多模式交通网络环境的多标准路径规划方法，借鉴遗传算法在求解多标准优化问题中的优势，将其扩展到多模式多标准路径规划中。该方法避免了不同出行标准权重设置中的主观性和不确定性，能够实现更为灵活的交通出行模式自动化组合，为出行者提供满足个性化需求的、多标准的出行路径规划服务。

对偶图节点重要度的道路网自动选取方法

刘刚 李永树 杨骏 张喜平

2014, 43(1):  97-104. 

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采用对偶拓扑方法构建基于广义路网拓扑的复杂交通网络，通过引入m阶邻居节点概念，考虑复杂交通网络中节点度、介中心及节点间距离等因素，顾及节点自身及1到m阶邻居节点的重要度贡献，定义了节点重要度评价模型，进而提出一种基于m阶邻居节点重要度贡献的道路网自动选取方法，并基于网络最小规模原则保持选取道路的连通性。为检验方法的有效性，引入度分布评价所选取道路对路网整体结构及拓扑特性的保持程度，并采用实际城市路网进行试验，结果表明本文方法选取的路网能较好地保持了原始路网的整体结构、拓扑特性及道路连通性，且算法稳定、可靠。

基于分层地标的多粒度路径导引描述方法

李霖 毛凯 谭永滨

2014, 43(1):  105-112. 

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路径导引是导航与位置服务领域重要研究内容之一，传统Turn-by-Turn的方式能够给予人们在陌生环境下的导引信息，但不符合人们的对于熟悉环境下的认知和日常沟通习惯。基于地标的描述方式更加符合人们的认知习惯，尤其对熟悉周边环境的本地人而言（如出租车司机）。通过按照地标的显著度进行分层，建立多粒度的路径导引描述信息，符合人们由概略到详细的空间认知规律，能有效提高人们寻路反馈、处理和知识共享的能力。以面向导航为目的，针对不同尺度的地标认知空间完成了多粒度的地标形式化建模，设计了更为符合人们认知习惯的、多粒度的路径导引描述方法。