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2018年 第47卷 第1期    刊出日期：2018-01-20

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佘山25 m与13 m射电望远镜互掩问题分析

李金岭, 温波, 孙中苗, 范庆元, 贺更新, 黄飞, 柳聪

2018, 47(1):  1-7.  doi:10.11947/j.AGCS.2018.20160670

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应实际工程需要，本文分析了有限场地内两射电望远镜的互掩问题，提出了地平式（方位俯仰座架）射电望远镜外接球面的概念，给出了球冠缺面积的数值积分计算方法，并具体分析和计算了佘山25 m与13 m射电望远镜的互掩，对于工程设计阶段的站点位置选取、塔基高度设计等具有理论参考意义。分析方法也可供类似工程实践参考。

基于GPS和北斗信噪比观测值的雪深反演及其误差分析

王泽民, 刘智康, 安家春, 林国标

2018, 47(1):  8-16.  doi:10.11947/j.AGCS.2018.20160644

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利用GNSS反射信号反演雪深具有全天时、全天候、数据量大、成本低等突出优点。本文围绕基于信噪比观测值的雪深反演方法，利用参加中国北极科学考察的机会在黄河站设计了GNSS-R试验，采集了GPS和北斗的双频信噪比观测数据，详细讨论了高度角范围、弧段长度、卫星数量、方位角、时间尺度、星座结构、信号频率、信噪比强度等多种因素对雪深反演结果的影响。通过大样本、质量控制、误差分析等手段，雪深反演精度和可靠性得到有效提高。根据误差分析的结果，本文推荐的反演策略如下：选择高度角范围为5°~25°、信噪比强度较高的L1和B1I观测值，充分利用多颗卫星和4个方位角的大量观测数据，在一天的时间尺度上，可以实现5 cm的反演精度。另外，弧段长度、星座结构、信号频率等对反演结果的精度影响较小。

一种改进的SEVB整数模糊度搜索算法

刘万科, 马立烨, 卢立果, 李建龙

2018, 47(1):  17-24.  doi:10.11947/j.AGCS.2018.20170227

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针对浮点模糊度精度较差时SEVB算法存在搜索耗时较大的问题，提出一种改进的SEVB算法。该算法通过限制初始搜索空间大小和优化计算过程，能够有效减少模糊度搜索候选点个数和不必要的冗余计算，进而提高搜索效率。试验结果分析表明，当浮点模糊度解算精度较低时，改进算法的搜索效率比SEVB算法明显提高，且其搜索耗时不易受模糊度维数及精度的影响，具有更好的稳定性。

一种Partial EIV半参数模型的系统误差处理方法

王乐洋, 熊露雲

2018, 47(1):  25-34.  doi:10.11947/j.AGCS.2018.20160613

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在使用总体最小二乘求解参数时，若观测值中包含系统误差，此时得到的参数估值则会受到系统误差的影响，从而得到不可靠的解，因此必须削弱系统误差对参数估计的影响，以获得相对可靠的解。本文提出在partial errors-in-variables （Partial EIV）模型的基础上给观测值增加非参数部分（系统误差），从而构建Partial EIV半参数模型；基于补偿最小二乘准则进行公式推导，并分别通过选取适当的正则化矩阵及通过L曲线法确定平滑因子。通过算例结果分析表明，与传统方法相比，本文的方法在一定程度上能够削弱系统误差的影响，得到更为可靠的参数解，从而验证了该方法的有效性和可行性。

考虑自然邻点影响域的多波束测深数据趋势面滤波改进算法

张志衡, 彭认灿, 黄文骞, 董箭, 刘国辉

2018, 47(1):  35-47.  doi:10.11947/j.AGCS.2018.20160565

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针对传统趋势面滤波法在多波束测深数据粗差探测方面存在曲面拟合函数不确定、滤波不彻底以及部分水深点被不合理剔除的问题，通过引入散乱水深点局部最小范围——自然邻点影响域的概念，提出一种基于自然邻点影响域的多波束测深数据趋势面滤波改进算法。首先，通过对自然邻点影响域内的局部曲面进行分析，构造了影响域内特定局部坐标系下的统一曲面拟合函数；然后，利用该统一曲面拟合函数按照所提传递式迭代趋势面滤波法进行顺次迭代，逐步滤除影响正常水深点判定的粗差数据；最后，根据突变地形边界点在其相邻邻域地形内连续性不一致的特性，建立了面向突变地形边界点的判断准则。试验结果表明：该改进算法可适应不同复杂程度的海底地形，有效剔除多波束水深数据中的粗差点，同时对实际海底地形中的正常水深点和各种特殊水深点进行保留，显著提高了海底地形表达的精度。

北斗导航系统精密单点定位在地壳运动监测中的应用分析

王阅兵, 甘卫军, 陈为涛, 连尉平, 游新兆

2018, 47(1):  48-56.  doi:10.11947/j.AGCS.2018.20170147

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主要基于7个台站观测到的BDS/GPS双模连续观测数据，时间跨度在2 a以上，利用武汉大学自主研发的PANDA软件的精密单点定位模式，对比分析了BDS/GPS双模观测数据的单系统定位精度，并探讨了BDS在地壳运动监测中的能力。通过对这些观测数据的解算及分析，结果表明，BDS在水平向的定位精度约为17 mm，垂向定位精度约为40 mm；GPS在水平向的定位精度要优于10 mm，垂向定位精度约为14 mm。基线统计结果显示，BDS检测弱信号的能力要低于GPS，但仍能够准确反映站点间基线长度和变化率特征。对比分析BDS和GPS得到的速度场，结果显示，两套速度场在水平向之间差值约为1~2 mm/a，且不存在系统性的差异。总体来看，虽然目前BDS精密单点定位精度要低于GPS，但是BDS目前仍可以用于监测形变量较大的地区地壳运动。

一种适用于电离层电子密度重构的AMART算法

赵海山, 杨力, 周阳林, 董明

2018, 47(1):  57-63.  doi:10.11947/j.AGCS.2018.20160540

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针对传统乘法代数重构算法（MART）迭代精度不高的问题，提出一种自适应电离层层析新算法。一方面，该算法根据射线穿越像素点的截距和电子密度值的综合影响，合理地分配迭代差值；另一方面，提出一种与电子密度值相关的自适应松弛因子，有效克服传播噪声对电子密度反演的影响。试验采用全球电离层图（GIM）数据和GPS双频观测数据分别从单射线迭代和多射线迭代两个方面对新方法的可行性和优越性进行验证。试验结果表明，相对于传统的MART算法，本文方法反演电子密度剖面更接近电离层测高仪观测结果。

ITRF中GNSS/SLR并址站归心基线的“一步解”

马下平

2018, 47(1):  64-70.  doi:10.11947/j.AGCS.2018.20170066

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提出将SLR望远镜的参考点和两轴偏差作为未知参数，在ITRF中联合并址站归心测量中GNSS基线网和地面网观测量（水平方向、垂直角和边长），建立SLR站观测设备的参考点与观测标志、观测标志之间、参考点和两轴偏差与其他未知参数之间的多种约束条件来求解归心基线的“一步解”。利用“一步解”解算出“陆态网络”中北京、昆明和西安3个GNSS/SLR并址站在ITRF2014中的归心基线及其协方差阵。结果显示：归心基线的中误差优于2 mm，与已有分步解相比，差值不超过2 mm；水平轴和垂直轴之间的偏差分别为3.8、0.7和3.6 mm，中误差分别为1.3、1.2和1.3 mm。

摄影测量学与遥感

顾及灰度和梯度信息的多模态影像配准算法

闫利, 王紫琦, 叶志云

2018, 47(1):  71-81.  doi:10.11947/j.AGCS.2018.20170368

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基于特征匹配的多模态影像配准方法无法达到像素级配准精度要求。本文研究了一种顾及灰度和梯度信息的多模态影像配准算法。基于马尔科夫随机场（MRF）的非参数化配准模型充分利用多模态影像的图像信息进行相似性测量，同时考虑了灰度及梯度统计信息，求解方法上对值空间进行离散化，提高收敛速度。通过3组多模态影像的配准试验，验证了该算法的可行性。试验表明：本文算法的配准效果优于基于人工刺点的多项式模型配准和只考虑灰度信息的多模态影像配准；与此同时，该算法对于较大形变的影像配准也具有一定的适用性。在空间精度方面，平均配准误差小于1个像素，最大配准误差小于2个像素。

自适应高斯滤波与SFIM模型相结合的全色多光谱影像融合方法

王密, 何鲁晓, 程宇峰, 常学立

2018, 47(1):  82-90.  doi:10.11947/j.AGCS.2018.20170421

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全色-多光谱影像融合技术可以显著提高遥感影像的地物判别能力，但是空间信息融入度与光谱信息保真度是相互矛盾的一组性质，一般方法往往无法平衡这两方面。SFIM算法具有良好的光谱信息保持能力，但是其空间信息融入度较差，影响了整体的融合效果。为此，本文分析了SFIM模型的原理与特点，提出一种自适应高斯滤波与SFIM模型相结合的全色多光谱影像融合方法（AGSFIM）。以均值调整后的多光谱整体平均梯度为标准来计算高斯滤波的最优参数，将下采样全色影像的清晰度调整至同样水平，以保证融合结果的空间信息融入度与光谱信息保真度之间的平衡。利用6种融合算法对“北京二号”（Beijing-2）、“资源三号”02星（ZY-3 02）数据进行对比试验，表明在良好的光谱保持能力的前提下，改进方法可以有效克服SFIM算法空间信息融入不足的缺点。

相同侧视方向异轨SAR图像差异化约束连接点提取

靳国旺, 熊新, 张红敏, 徐青, 刘辉, 王新田

2018, 47(1):  91-101.  doi:10.11947/j.AGCS.2018.20170129

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为了实现SAR图像区域网平差时连接点的自动稳健提取，面向相同侧视方向、近似平行轨道的异轨SAR图像，针对其方位向相对几何畸变较小、距离向相对几何畸变较大的特点，提出一种采用差异化约束的SAR图像连接点提取方法。该方法在构建SAR图像影像金字塔的基础上，采用增大方位向边长的长方形匹配窗口由金字塔顶层向下逐层进行相关系数匹配，利用方位向强约束、距离向弱约束的差异化随机采样一致性算法剔除误匹配点，并利用方位向全局双线性变换模型与距离向局部双线性变换模型进行下层金字塔影像的匹配点位预测。采用Envisat ASAR图像和国产机载SAR图像分别进行了连接点提取试验，验证了本文方法的有效性。

结合像元级和目标级的高分辨率遥感影像建筑物变化检测

张志强, 张新长, 辛秦川, 杨晓羚

2018, 47(1):  102-112.  doi:10.11947/j.AGCS.2018.20170483

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快速、精准的建筑物变化检测对城市规划建设等业务管理具有重要意义。随着卫星遥感技术的快速发展，基于高分辨率遥感影像的建筑物变化检测得到了广泛关注。针对像元级建筑物变化检测方法往往精度不足而目标级建筑物变化检测方法过程烦琐等问题，本文提出结合像元级和目标级的高分辨率遥感影像建筑物变化检测方法。首先综合高分辨率遥感影像的多维特征，利用随机森林分类器进行影像集分类，以获取像元级建筑物变化检测结果；然后对后时相遥感影像进行图像分割，获得影像对象；最后融合像元级建筑物变化检测结果和影像对象，识别变化的建筑物目标。利用双时相QuickBird高分辨率遥感影像进行建筑物变化检测试验，结果表明：本文提出的方法能够削弱光照、观测角度等环境差异对建筑物变化检测的影响，显著改善建筑物变化的检测精度。

DEM辅助的卫星光学遥感影像山体阴影检测与地形辐射校正

岳照溪, 张永军, 段延松, 余磊

2018, 47(1):  113-122.  doi:10.11947/j.AGCS.2018.20170194

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提出一种结合DEM的山体阴影检测与地形辐射校正方法。首先对卫星影像多波段信息用特征法进行阴影检测，然后结合DEM数据用模型法进行山体背阴面检测以及投影区域检测，将3个结果综合分析，按照形成原因将阴影检测结果分为8类，最后结合太阳入射角信息，利用信息匹配的阴影补偿法和地形辐射校正物理模型，进行卫星光学遥感影像辐射校正。试验证明该方法能恢复山体阴影区的信息，并且有效降低地形效应的影响。

地图学与地理信息

中心型时间地图的构建方法与实现

王丽娜, 李响, 江南, 杨振凯, 杨飞

2018, 47(1):  123-132.  doi:10.11947/j.AGCS.2018.20170180

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中心型时间地图是表达各个点到中心点时间距离的一种有效可视化方法。本文提出一种基于移动最小二乘法的中心型时间地图的构建方法。与以往的研究方法相比，该方法解决了中心型时间地图构建中出现的3个问题：①通过距离恒定性等原则解决了时间地图与原地图的尺度一致性问题；②通过约束条件的控制解决了转换过程中出现的拓扑错误问题；③通过多种可视化方法解决了时间地图变形的可视化表达问题。最后，以2016年度北京市到全国307个市县的真实铁路时间数据为例，构建了以北京市为中心的时间地图，该时间地图以全新的视角展示了北京市与全国各城市间的时间距离关系，并为进一步揭示和挖掘中国铁路交通发展状况的规律和趋势提供了可视化依据。

博士论文摘要

海潮负荷效应及利用GPS技术建立海潮负荷位移模型研究

赵红

2018, 47(1):  133-133.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20170181

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GNSS-R农田土壤湿度反演方法研究

杨磊

2018, 47(1):  134-134.  doi:10.11947/j.AGCS.2017.20170356

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