测绘学报

当期目录

2016年第45卷第12期刊出日期：2016-12-20

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大地测量学与导航

顾及钟差变化率的GPS卫星钟差预报法

王甫红, 夏博洋, 龚学文

2016, 45(12): 1387-1395. doi:10.11947/j.AGCS.2016.20150480

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提出了一种基于钟差变化率拟合建模的卫星钟差预报方法。以附加周期项的线性或二次多项式作为基础模型对钟差变化率序列进行拟合，最优估计卫星钟差的趋势项系数，然后直接使用精密定轨得到的相应时刻的卫星钟差计算预报初始时刻的基准项系数，来建立卫星钟差的预报模型。以IGS发布的快速星历（IGR）的卫星钟差为试验数据，对GPS星座中各种型号的所有卫星钟差进行预报。结果表明：本文方法3、6、12与24 h的预报精度分别可达0.43、0.58、0.90与1.47 ns，相比于传统的基于钟差拟合的预报方法，精度分别提高69.3%、61.8%、50.5%与37.2%；与IGS发布的超快速星历（IGU）的预报钟差相比，钟差精度分别提高15.7%、23.7%、27.4%与34.4%。

无缝线性回归与预测模型

王苗苗, 李博峰

2016, 45(12): 1396-1405. doi:10.11947/j.AGCS.2016.20160263

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建立回归模型常采用最小二乘方法并忽略自变量观测误差。尽管同时顾及自变量和因变量观测误差的总体最小二乘方法近年来得到了广泛研究，但在模型预测时，依然忽略了待预测自变量的观测误差。对此，本文提出了一种严格考虑所有变量观测误差的无缝线性回归和预测模型，该模型将回归模型的建立和因变量预测联合处理，在建立回归模型过程中对待预测自变量的观测误差进行估计并修正，从而提高了模型预测效果。理论证明，现有的几种线性回归模型都是无缝线性回归和预测模型的特例。试验结果表明，无缝线性回归和预测模型的预测效果优于现有的几种模型，尤其在变量观测误差相关性较大时，无缝模型对预测效果的改善更为显著。

Swarm卫星天线相位中心校正及其对精密定轨的影响

田英国, 郝金明

2016, 45(12): 1406-1412. doi:10.11947/j.AGCS.2016.20160132

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接收机天线相位中心偏差是星载GPS精密定轨必须考虑的误差源，而PCV一般需要多天观测数据进行联合估计，其估计方法及效率显得尤为重要。本文针对传统PCV综合方法计算效率较低、需要存储多天的法方程以及先验信息等问题，提出了一种改进的PCV综合方法。该方法通过递推的方式，既不需要存储多天的法方程及先验信息，又能够及时提供PCV信息，进而提高了PCV值获取的效率，为实现Swarm卫星PCV的快速求解提供了一种新的途径。最后，利用星载GPS数据进行了Swarm卫星精密定轨。试验结果表明：采用改进的PCV综合方法，能够提高PCV综合效率，降低所需存储空间；通过与外部精密轨道比较表明，进行PCV改正后，Swarm卫星的径向、切向和法向定轨精度均有不同程度的提高，尤其是对法向精度改善最为明显，平均提高约23.3 mm；进行PCV改正后，Swarm卫星各个方向的定轨精度均优于2 cm。

摄影测量学与遥感

城区地表形变差分TomoSAR监测方法

王爱春, 向茂生, 汪丙南

2016, 45(12): 1413-1422. doi:10.11947/j.AGCS.2016.20160113

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压缩感知技术（CS）的差分TomoSAR技术解决了中高分辨率SAR数据在城区出现的叠掩问题，实现了城区地表形变信息的重构，但是该方法仅利用了目标的稀疏特性并没有考虑目标的结构特性，对具有这两种特性的目标进行重构时其性能较差。针对这一问题，本文采用联合Khatri-Rao子空间和块压缩感知（KRS-BCS），提出了一种差分SAR层析成像方法。该方法依据目标的结构特性和重构观测矩阵具有的Khatri-Rao积性质，将稀疏结构目标的差分TomoSAR问题转化为Khatri-Rao子空间下的BCS问题，然后对目标进行块稀疏的l₁/l₂范数最优化求解，最后通过理论分析和仿真试验对分辨能力和重构估计性能进行了定性和定量评价，仿真结果表明本文所采用的KRS-BCS方法不仅保持了高分辨率的优点，而且有效地降低了虚假目标出现的概率，大幅度提高了散射点准确重构概率，切实可行地解决了CS方法的不足。应用实例研究中，利用34景Envisat卫星ASAR时间序列影像对日本千叶县茂原市城区进行地表形变监测，并以一等水准点和实时测量的GPS站点观测数据作为参考形变结果进行验证，试验结果表明采用KRS-BCS方法反演的结果与参考形变结果保持了良好的一致性且形变速率整体偏差也较小，实现了较高精度的城区地表形变估计。

GF-1卫星WFV影像间匀色方法

韩杰, 谢勇

2016, 45(12): 1423-1433. doi:10.11947/j.AGCS.2016.20160248

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影像匀色方法是决定拼接后影像能否进一步用于遥感定量化应用的重要环节之一。本文针对我国高分辨率对地观测系统的首发星——GF-1卫星宽覆盖WFV传感器4相机拼接成像特点，提出了一种基于交叉辐射定标的影像间匀色方法。该方法首先利用传统的交叉定标方法获取某一台WFV相机在轨绝对辐射定标系数，然后采用统计分析和仿真模拟方法建立了相邻相机影像间DN值、表观辐亮度的相关模型，在完成相机间绝对辐射性能传递的同时，实现了影像间匀色处理。试验结果表明利用本文获取的交叉辐射定标系数能够有效地消除相邻相机影像重叠区域辐射不一致性的问题，实现WFV影像间匀色。该匀色方法可为其他类似卫星传感器影像间匀色提供参考依据。

利用轨道参数修正的无控制点星载SAR图像几何校正方法

陈继伟, 曾琪明, 焦健, 叶发旺, 朱黎江

2016, 45(12): 1434-1440. doi:10.11947/j.AGCS.2016.20160182

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使用距离多普勒模型进行SAR图像几何校正时，卫星轨道误差、系统成像参数误差和DEM高程的误差会影响几何校正精度。本文提出了一种基于轨道参数修正的星载SAR图像几何校正方法。首先利用多项式对卫星轨道进行参数化，然后使用模拟SAR图像与真实SAR图像进行匹配得到控制点来修正轨道参数，最后利用修正后的参数进行几何精校正，从而提高几何校正精度。该方法无需地面控制点，适用于不易于人工测量获取地面控制点地区的SAR图像几何校正，与基于模拟SAR图像匹配并使用多项式改正的几何校正方法相比，本文方法具有更高的精度。使用Radarsat-2图像进行试验，并使用地面实测GPS控制点验证了本方法的有效性。

条件随机场模型约束下的遥感影像模糊C-均值聚类算法

王少宇, 焦洪赞, 钟燕飞

2016, 45(12): 1441-1447. doi:10.11947/j.AGCS.2016.20150621

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遥感影像具有丰富的空间相关信息，而传统的基于像元光谱的聚类算法并不能将空间信息融入聚类，聚类结果往往不好。针对这一问题，本文提出了一种条件随机场模型约束下的模糊C-均值聚类算法，通过邻域像元的分类先验信息对中心像元的类别进行约束从而提取空间相关信息，基于二阶条件随机场将光谱信息和空间相关信息同时融入聚类，并使用环形置信度迭代算法得到像元分类后验概率的全局最优推测。试验证明，本文算法能够有效地保持地物的形状特征，分类精度相比传统算法有所提高。

基于有理多项式模型的GF4卫星区域影像平差处理方法及精度验证

皮英冬, 杨博, 李欣

2016, 45(12): 1448-1454. doi:10.11947/j.AGCS.2016.20160262

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分析了我国首颗静止轨道光学遥感卫星高分四号（GF4）特有的区域成像模式的几何特性，基于静止轨道成像基高比较小的几何特性提出一种利用平均高程面的区域网平差方法。该方法针对GF4卫星影像构建了基于有理多项式模型RFM的区域网平差模型，并在无控制条件下，对GF4卫星区域影像进行区域网平差处理，解决了GF4号区域影像由于定轨误差、定姿误差、大气折光以及镜头畸变等因素导致的拼接精度较低的问题。最后，通过两组真实数据试验对本文方法的精度及有效性进行了验证，同时分析了采用不同的误差补偿模型对于平差结果精度的影响。

地图学与地理信息

一种众源车载GPS轨迹大数据自适应滤选方法

唐炉亮, 杨雪, 牛乐, 常乐, 李清泉

2016, 45(12): 1455-1463. doi:10.11947/j.AGCS.2016.20160117

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基于同步高低精度GPS轨迹数据的空间特征和GPS误差分布原理，提出了一种众源GPS车载轨迹大数据自适应分割-滤选模型。该模型首先通过角度、距离约束将完整的车载GPS轨迹数据进行分割，以轨迹分割段作为基本滤选单元；然后通过对比轨迹分割段内GPS轨迹向量与其参考基线间的相似度，按照相似度与GPS定位精度之间的量化关系指导滤选。试验结果表明，该方法可以实现车载轨迹大数据按信息提取精度需求的滤选。

实时威胁态势感知的室内火灾疏散路径动态优化方法

丁雨淋, 何小波, 朱庆, 林珲, 胡明远

2016, 45(12): 1464-1475. doi:10.11947/j.AGCS.2016.20160053

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如何在火灾态势迅速演变的复杂室内环境下选择安全有效的疏散路线是正确引导人群疏散、减少人员伤亡的重要保障。传统静态寻径方法难以顾及火灾态势演变过程，导致疏散决策的盲目性和滞后性突出。本文提出了一种实时威胁态势感知的室内火灾疏散路径动态优化方法，充分利用实时接入的火场状态和室内建筑环境状态等火灾威胁态势场信息，动态调整和优化疏散路径。该方法建立了室内火灾实时威胁态势信息在语义空间的统一表示模型，并对多源、多尺度火灾传感器观测数据在语义空间进行统一建模，从实时接入的动态观测数据中提取室内火灾三维威胁态势信息，用于约束疏散路径的动态优化。模拟试验证明，本方法可根据火灾态势演变准确可靠地动态调整疏散路径，从而显著提高应急疏散的精准性。

小规模地理场景中点要素三维注记优化配置算法

周鑫鑫, 吴长彬, 孙在宏, 丁远, 贺涛

2016, 45(12): 1476-1484. doi:10.11947/j.AGCS.2016.20160210

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地理场景中点要素三维注记配置规则多为“遮挡则不显示”和“遮挡直接显示”，该类规则的缺陷是注记信息丢失或存在大量遮挡，普适性不强，尤其不适用于小规模地理场景点要素三维注记配置。本文首先归纳了三维注记绘制的内容、位置及方法，并针对小规模地理场景点要素三维注记配置问题，以“信息不丢失、注记尽可能少的遮挡”为配置目标，配置规则为“遮挡后优化并显示”。算法以透视变换矩阵、逆透视变换矩阵及GRID算法为基础，以遗传算法为核心，以三维注记质量评价函数为遗传算法适应度评价函数，实现点要素三维注记的可行最优解求解。经多视角、多平台对照试验可知，本算法适用于多视角三维注记优化配置，具备普适性；与主流GIS平台（SuperMap Desktop、ArcScene）的三维注记配置效果作对比，本算法三维注记质量值分别相对提升144%、232%，符合配置目标。

利用城市骨架线网的道路和居民地联动匹配方法

刘闯, 钱海忠, 王骁, 何海威, 谢丽敏, 王成舜

2016, 45(12): 1485-1494. doi:10.11947/j.AGCS.2016.20160221

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同名道路或者居民地数据间由于数据一致性程度不高，往往存在较大的几何位置偏差，当对道路或者居民地单独进行匹配时，不利于提高匹配正确率和效率。针对这一问题，本文提出了一种利用城市骨架线网的道路和居民地联动匹配方法。联动匹配即模仿人在读图时通过特征地物和空间关联寻找目标地物的思维过程，将匹配看作是一种特征目标寻找、信息关联传递的推理过程。首先，利用约束Delaunay三角网对地图构建城市骨架线网。然后，通过道路、骨架线、骨架线网眼和居民地之间的拓扑关系建立道路和居民地之间的匹配传递模型。最后，根据该传递模型实现通过道路匹配带动居民地匹配或者通过居民地匹配带动道路匹配的联动匹配。该方法优势在于只要有一种要素的数据一致性比较好，就能带动另一种要素取得很好的匹配效果，同时符合人类进行匹配时的认知过程。

博士论文摘要

机载激光雷达点云电力线三维重建方法研究

段敏燕

2016, 45(12): 1495-1495. doi:10.11947/j.AGCS.2016.20160341

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遥感影像综合评价与自适应复原方法研究

王荣彬

2016, 45(12): 1496-1496. doi:10.11947/j.AGCS.2016.20160386

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