测绘学报

当期目录

2017年第46卷第1期刊出日期：2017-01-20

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综述

我国海洋大地测量基准与海洋导航技术研究进展与展望

杨元喜, 徐天河, 薛树强

2017, 46(1): 1-8. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160519

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领海是国家主权的重要组成部分，国家空间基准和位置服务应该覆盖陆地和海洋。以2000国家大地坐标系和2000国家重力基准为代表，我国已在陆地建成了较为完善的大地测量基准。然而，现有国家空间基准和重力基准未能有效覆盖海洋，海洋大地测量基准和海洋导航技术已严重滞后于国家社会经济发展新形势和国防战略需求。本文主要论述了我国海洋大地测量基准与海洋导航技术的研究现状，梳理了我国海洋大地测量基准所涉及的关键技术，分析了近期及未来我国自主发展海洋大地测量基准与海洋导航技术的主要方向。

大地测量学与导航

2011年电离层和太阳活动指数的准21.5天振荡分析

姚宜斌, 张顺, 孔建

2017, 46(1): 9-15. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160067

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利用傅里叶变换，对2011年电离层总电子含量、太阳黑子相对数、太阳远紫外线0.1~50 nm波段和26~34 nm波段辐射数据、地磁场Kp指数和Dst指数进行功率谱分析，研究了2011年日地空间的准27 d周期振荡。发现在电离层和太阳活动指数中存在偏离27 d的21.5 d准周期振荡，同一时间内地磁活动指数没有发现这一现象，推断这可能是由太阳活动区演变引起的。对近几个太阳活动周的分析表明，21~23 d的准周期信号会在太阳活动上升期重复出现。利用太阳中央子午线左右[-10°，10°]经度范围内的太阳活动区面积，进一步证实2011年地球电离层和太阳指数数据中的21.5 d准周期振动可能是太阳活动区的演变与太阳较差自转的综合影响。利用全球电离层格网数据，研究了地球电离层准27 d周期振荡的全球分布。

顾及框架点坐标误差的三维基准转换严密模型

曾安敏, 明锋

2017, 46(1): 16-25. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160295

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框架点坐标是由观测数据通过平差得到的，不可避免地受到观测误差的影响。针对原框架和目标框架坐标均存在误差、非公共点与公共点间存在相关性，以及转换系数矩阵中仅部分元素存在误差的实际情况，提出了同时考虑框架内误差以及转换点间相关性的基准转换严密模型，该模型将公共点和非公共点联合处理，同时计算坐标转换参数和所有点的坐标转换值，推导出了新的严格坐标转换公式，该公式为传统坐标转换公式基础上增加一改正量的形式；进一步，推导了原框架和目标框架坐标的方差不一致情况下的坐标转换模型的自适应解法；最后，利用“陆态网络工程”2000个区域站的实测坐标进行坐标转换验证，结果表明，这种严密模型较传统坐标转换模型具有更高的坐标转换精度。

有限范围的重力层间改正算法

马健, 魏子卿, 武丽丽, 杨正辉

2017, 46(1): 26-33. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160173

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层间改正是重力归算的一项重要内容，传统的平面层层间改正、球面层层间改正与地形改正的范围不一致，因此均存在远区虚拟地形引入的近似误差，且计算点高度越高，此误差越大。本文提出使用有限范围的层间改正进行重力归算的方法，使其区域范围与地形改正的范围一致。然后给出了有限范围层间改正的简便计算方法，该算法与通过地形改正严密积分法演化来的算法具有较好的一致性。内插试验说明当计算点地形高于1000 m时，内插应使用基于有限范围层间改正的重力归算方法。

窄巷FCB估计方法改进及时变特性分析

李林阳, 崔阳, 王宇谱, 吕志平

2017, 46(1): 34-43. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160222

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窄巷波长相对较短，受观测数据质量和未模型化误差的影响较大，导致参考站计算的窄巷FCB估值的互差较大，窄巷FCB稳定性较差。针对窄巷FCB估值出现较大偏差的参考站，本文提出了基于抗差初值的窄巷FCB抗差估计方法，该方法取当前历元所有参考站窄巷FCB估值的中位数作为抗差初值，采用IGGⅢ方案降低了有偏差的窄巷FCB估值的权比。采用IGS全球跟踪站网的数据进行验证，改进的方法提高了窄巷FCB的精度和稳定性，采用每天估计的一组卫星端的窄巷FCB即可满足窄巷模糊度固定的精度要求。同时，采用本文改进方法估计的窄巷FCB，可以提高用户端仿动态单天解的窄巷模糊度固定成功率和定位精度。

双星串飞编队卫星测高模式下高度计相对定标

管斌, 孙中苗, 刘晓刚, 翟振和

2017, 46(1): 44-52. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160050

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提出了一种新型双星串飞编队卫星测高模式下高度计之间的相对定标方法，给出了计算高度计相对偏差的完整公式；采用Jason-2卫星数据，对相对偏差计算公式中的各误差项进行了功率谱分析以及差分序列的统计分析；以厘米级定标精度为前提，简化了相对偏差计算公式并进行了误差预估。结果表明，相对偏差中各误差项均呈现低频特性，相对偏差误差主要与两颗卫星的相对径向轨道误差、测距误差、海况偏差及两星下比较点间的水准面高差相关，单次飞行高度计之间相对偏差的精度约为1.99 cm。

摄影测量学与遥感

高分四号静止轨道卫星高精度在轨几何定标

王密, 程宇峰, 常学立, 龙小祥, 李庆鹏

2017, 46(1): 53-61. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160300

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高分四号是世界上第一颗静止轨道高分辨率光学遥感卫星，高精度的几何定标是确保其成像几何质量的关键。本文分析了静止轨道卫星成像几何误差源及成像区域特点，提出了其严格几何成像模型；并在此基础上提出了静止轨道卫星面阵传感器在轨几何定标模型与定标参数估计方案。本文利用Landsat 8数字正射影像与GDEM2数字高程模型对高分四号卫星进行在轨几何定标，结果表明，通过严格的几何定标，可见光近红外传感器与中红外传感器的内部畸变在沿轨与垂轨方向上均稳定优于1个像素，通过统计分析可知，高分四号静止轨道卫星影像的绝对定位精度会受到成像时间与成像角度的影响而存在显著的波动。

顾及纹理特征的航空影像自适应密集匹配方法

朱庆, 陈崇泰, 胡翰, 丁雨淋

2017, 46(1): 62-72. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20150608

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半全局匹配实质是在视差连续性假设下的离散优化方法。为克服视差断裂带影响，依赖一组参数控制视差不一致性。若参数过小，在平面内难以保证视差连续性，产生明显噪声，导致凹凸不平现象；若参数过大，将致使物体表面过于平滑，难以保留视差断裂等重要特征。为克服上述问题，本文提出了一种顾及纹理特征的自适应密集匹配方法：首先，检测影像纹理特征并定量表达纹理丰富性程度；其次，依据纹理丰富程度与视差差异存在正相关的规则知识，实现匹配参数依据纹理信息的自适应选择；最后，采用上述参数进行自适应的半全局匹配。通过ISPRS基准数据集和国产SWDC-5获取的倾斜影像进行试验分析证明，本文方法能够有效减少低纹理区域匹配噪声，同时更有效保留边缘特征。

简讯

《测绘学报》论文入选中国科技期刊2016年度优秀论文奖

2017, 46(1): 72-72.

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摄影测量学与遥感

联合干涉相位和相干性幅度的极化干涉SAR最优相干性估计

龙江平, 刘峰, 段祝庚

2017, 46(1): 73-82. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20150509

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极化干涉SAR（PolInSAR）估计的复相干性包含相干性幅度和干涉相位，相干性幅度高低可以衡量干涉相位的质量，干涉相位是散射目标相位中心位置的重要体现，相干性幅度和干涉相位估计精度决定植被参数反演精度。由不同极化状态构成的相干区域中，相干性幅度差最大和干涉相位差最大的估计准则都从复相干性的某一方面建立最优估计函数，不能有效利用相干性幅度和相位信息。本文以相干区域边界为基础，结合相干性幅度和干涉相位信息，利用关联度建立联合干涉相位和相干性幅度的最优相干性估计准则，并在相干区域范围内获取最优散射机制及其相干性。试验结果表明，联合干涉相位和相干性幅度的最优估计准则可以有效区分地表散射和森林冠层散射的相干性和散射中心，提高植被高反演的可靠性。

融合直角点和直角边特征的高分辨率遥感影像居民点提取方法

林祥国, 宁晓刚

2017, 46(1): 83-89. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160389

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提出了一种融合直角点和直角边两种特征的高分辨率遥感影像居民点提取方法：首先，分别检测高分辨率遥感影像的角点和直线段，通过两种特征交叉验证确定直角点和直角边，并对二者进行栅格化；然后，基于局部直角点和直角边点的密度和距离特征生成居民点指数图像；最后，通过指数图像二值化、栅格转矢量、剔除小图斑等操作确定居民点多边形。使用3景影像进行了试验。试验结果表明，本文方法提高了居民点提取精度，其正确率、完整率、质量等3个指标的平均值比已有方法的相关值分别高6.76%、10.12%、12.14%。

影像连接点均衡化高精度自动提取

于英, 张永生, 薛武, 李磊

2017, 46(1): 90-97. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160320

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针对空中三角测量影像连接点提取中存在的误匹配、点位多而分布不均和点位定位精度低等问题，提出了一种影像连接点均衡化高精度自动提取方法。首先采用分块SIFT技术进行特征的提取与匹配，并利用并查集数据结构进行特征点的高效多视追踪；然后采用提出的物方分块点位筛选算法对点位进行了相对均衡化的择优挑选；最后采用最小二乘匹配技术对得到的SIFT连接点坐标位置进行精化。选取中国嵩山遥感定标场的有人机影像和沙漠地区无人机影像作为试验数据，通过目视检查、像方反投影误差和检查点精度等3个指标进行了分析，结果表明本文方法有效克服了弱纹理和重复纹理导致的连接点提取与匹配困难，并改善了连接点分布的均匀性和提高了连接点的定位精度。

基于大比例尺航空影像共面约束条件的相机自检校方法

赵爽, 李学军, 刘涛, 谢剑薇

2017, 46(1): 98-106. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160206

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提出了基于大比例尺航空影像共面约束的相机自检校方法，该方法使用所有立体像对同名点基于共面约束对相机的内方位元素及畸变系数进行解算。首先进行航空影像同名点匹配，构建立体像对；然后基于共面约束使用直接解法和迭代优化进行相对定向，解算相机位置与姿态；最后使用最小二乘优化方法解算相机内方位元素和畸变系数。对于高分辨率大尺寸航空影像，图像中心及边缘的畸变差异较大，为了进一步提高解算精度，对图像进行网格区域划分解算畸变。使用大比例尺航空影像进行解算能真实精确反映航空摄影测量时所获取图像的相机参数和畸变系数，避免检校环境与使用环境不同解算得到的相机畸变参数不能真实反映所获取影像的畸变问题；使用所有同名点解算，避免由于选择不同特征点或控制点对检校精度的影响；通过区域网格划分，进一步提高了解算精度。对检校结果进行了分析，该方法精度较高，与基于室外检校场的精度相当，能真实精确反映航空摄影测量时所获取图像的相机参数和畸变系数，提高了三维重建的精度。

地图学与地理信息

网络空间中线要素的核密度估计方法

唐炉亮, 阚子涵, 刘汇慧, 孙飞, 吴华意

2017, 46(1): 107-113. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20150158

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核密度估计（KDE）方法是分析点要素或线要素空间分布模式的一种重要方法，但目前线要素核密度方法只能分析线要素在二维均质平面空间的密度分布，不能正确分析交通拥堵、交叉口排队、出租车载客等线事件在一维非均质道路网络空间中的密度分布。本文提出了一种网络空间中线要素的核密度估计方法（网络线要素KDE方法），首先确定每个线要素在网络空间上的密度分布，然后根据网络空间距离和拓扑关系确定网络空间的线要素核密度与时空分布。以出租车GPS轨迹数据中提取的“上客”线事件为例，分析出租车“上客”线事件在网络空间中的密度分布，通过与现有方法比较的试验结果表明，本文提出的方法更能准确反映路网空间中线事件的分布特征。

引入二维交细分类型的地表覆盖矢量数据增量更新

周晓光, 汪红松, 吴志强

2017, 46(1): 114-122. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20150114

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通过遥感影像与基准年数据对比获得变化信息是目前地表覆盖数据增量更新的主要变化数据来源，但现有方法不能直接更新地表覆盖矢量数据。本文设计了一种包含变化对象的空间位置和类型信息的地表覆盖增量数据模型，发展了一种引入面/面二维交细分类型的地表覆盖矢量数据增量更新方法。该方法首先采用基于目标整体交、差结果的欧拉数的E-WID层次拓扑关系模型区，分析了地表覆盖矢量数据更新中的14种二维交细分拓扑关系类型；然后根据这些二维交细分类型，设计了9条自动更新处理规则。最后开发了一套基于根据二维交细分类型处理规则的地表覆盖数据增量更新原型系统，并用实际数据验证了其正确性。

一种基于半监督学习的地理加权回归方法

赵阳阳, 刘纪平, 徐胜华, 张福浩, 杨毅

2017, 46(1): 123-129. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20150470

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地理加权回归方法在小样本数据下回归分析精度往往不高。半监督学习是一种利用未标记样本参与训练的机器学习方法，可以有效地提升少量有标记样本的学习性能。基于此本文提出了一种基于半监督学习的地理加权回归方法，其核心思想是利用有标记样本建立回归模型来训练未标记样本，再选择置信度高的结果扩充有标记样本，不断训练，以提高回归性能。本文采用模拟数据和真实数据进行试验，以均方误差提升百分比作为性能评价指标，将SSLGWR与GWR、COREG对比分析。模拟数据试验中，SSLGWR在3种不同配置下性能分别提升了39.66%、11.92%和0.94%。真实数据试验中，SSLGWR在3种不同配置下性能分别提升了8.94%、3.36%和5.87%。SSLGWR结果均显著优于GWR和COGWR。试验证明，半监督学习方法能利用未标记数据提升地理加权回归模型的性能，特别是在有标记样本数量较少时作用显著。

博士论文摘要

基于改进短弧积分法的GRACE重力反演理论、方法及应用

陈秋杰

2017, 46(1): 130-130. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160470

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极化SAR影像海面船只目标自动检测方法研究

魏钜杰

2017, 46(1): 131-131. doi:10.11947/j.AGCS.2017.20160358

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