航空重力测量技术及其应用

近十几年来,航空重力测量技术的研究和应用日趋活跃,业已成为地球重力场研究中最为热门的领域之一。本文介绍了国外航空重力测量技术及其应用情况,概述了我国首套航空重力测量系统CHAGS的试验、作业和应用现状,对航空重力测量发展趋势作了展望。     

亚洲航空重力测量现状

近十几年来，航空重力测量技术的研究和应用日趋活跃，已成为地球重力场研究中的热门领域之一。本文概述了亚洲的主要航空重力测量，包括台湾、日本、马来西亚和蒙古航空重力测量。文中最后介绍了我国自行研制的航空重力测量系统的概况。     

航空重力测量系统试验报告

我国首套航空重力测量系统于2002年研制成功，系统简称为CHAGS，本文介绍了CHAGS的构成及精度指标，着重报告了CHAGS在山西省大同地区试验飞行作业情况，论述了航空重力测量结果的精度评价方法，给出了航空重力测量内部符合精度和外部检核精度。     

用谱分布法确定航空重力测量数据分辨率

根据重力异常在不同高度上的谱信息分布 ,给出了不同高度测定不同分辨率重力异常时航空重力测量系统应达到的精度 ;从系统误差源综合分析得出 ,当前航空重力测量系统的测量精度约为± 3× 1 0 - 5ms- 2 ;最后给出了航空重力测量系统能可靠地测定分辨率 1 0′、条件较好时分辨率 5′的重力异常的结论。     

航空重力测量中GNSS动态定位与测速研究

<正>全球导航卫星系统(GNSS)在航空重力测量领域扮演着重要的角色。论文的主要目标是为航空重力测量发展可靠的GNSS精密动态定位与测速算法及开发相应的GNSS数据分析软件。基于航空重力测量和舰载重力测量项目的实际需求,论文的主要研究内容如下:(1)估计算法研究。根据航空重力测量对GNSS导     

气压对航空重力测量精度的影响

研究了航空重力测量系统中传感器内部气压的变化对观测数据的影响规律,并利用航空重力测量部分实测数据进行了验证。结果表明:航空重力测量系统中传感器必须保持一个相对密封的状态,否则随着高度变化引起的气压变化将严重影响数据的质量。     

航空重力测量方法及试验研究

航空重力测量是一种恢复中高频段地球重力场的有效手段,可以在任意区域快速经济地获取高精度、大面积、高分辨率的重力场数据,在大地测量、资源勘探以及军事等领域发挥了重要作用。为了发展我国新一代的航空重力测量系统,本文首先对航空重力测量的发展历史和相关理论作了系统的回顾,之后针对航空重力测量数据处理的若干关键技术问题进行了深入的研究,主要研究工作如下:(1)利用航空重力测量误差方程分别从位置、速度、     

航空重力测量系统——国家科技进步二等奖获奖项目

我国首套航空重力测量系统CHAGS，于2003年研制成功，它是继美、欧之后世界上第三套航空重力测量系统。CHAGS由重力、定位、姿态、高度传感器及数据采集五个分系统构成，具有快速、高效、精确等特点。     

顾及误差频谱特性的CHZ重力仪航空应用研究

给出了航空重力测量误差频域分析的方法,利用功率谱密度从频域分析了航空标量重力测量系统恢复重力场的能力及影响因素。介绍了CHZ重力仪的主要特点,并利用实测空中重力异常数据及机载GPS动态加速度数据,结合航空重力测量的频谱范围,分析了CHZ重力仪在不同阻尼系数下的动态性能。计算结果表明,采用合适的阻尼系数,CHZ重力仪能够被用于固定翼飞机的航空重力测量。     

联合捷联式惯性导航与全球导航卫星数据的航空矢量重力测量方法

正航空重力测量技术是以飞机为载体,快速测定近地空中重力加速度的重力测量方法。经过数十年的沉淀与发展,航空重力测量技术已成为高效测定中高频地球重力场信息的主要手段。航空矢量重力测量技术相较于航空标量重力测量技术,不仅能获取重力扰动矢量的垂直分量,而且也能获取重力扰动矢量的水平分量(即垂线偏差)。     

航空重力测量在近海区域的精度评估与分析

利用泊松积分法和点质量法对澳大利亚West Arnhem Land区域的航空重力测量数据进行了精度评估,两种方法得到精度结果基本一致,评估结果表明GT-1A测量系统2′分辨率数据的测量精度优于3×10-5 m/s2,5′分辨率数据的测量精度优于2×10-5 m/s2。利用交叉点平差和泊松积分法、点质量法对渤海区域的航空重力测量进行了内部交叉点平差和外部精度评估,结果表明,内部评估精度与外部评估精度存在一定的差异,以外部评估为准则,CHAGS测量系统在渤海区域5′分辨率的航空重力数据精度优于3.5×10-5 m/s2。综合国内外试验情况分析得到,在近海区域,航空重力数据的分辨率和精度受测量仪器的性能而不同,整体上对于5′分辨率数据而言,可以达到或优于3×10-5 m/s2的精度。     

城市三维遥感信息的快速获取与数据处理

三维遥感信息的快速获取和处理一直是遥感对地观测的目标之一。机载三维成像仪就是能够准实时地获取地面三维遥感信息的技术系统。在国家 86 3计划的支持下 ,经过原理样机和实验样机的研制及飞行实验 ,表明三维成像仪已经完全可以快速同步获取地面目标的地学编码图像和数字地面模型 (DEM) ,效率要比常规技术高很多。2 0 0 0年 10月我们利用机载三维成像仪在北京中关村科技园区进行了三维遥感飞行试验 ,获取了原始数据 ,经过数据的检查和规格化同步 ,用开发的三维遥感信息处理软件进行了快速处理 ,最终生成了测区的 DEM和地学编码图像 ,最终得到中关村地区的建筑物三维信息     

定角圆锥扫描式机载激光测深系统定位模型与精度评价

从定角圆锥扫描式机载激光测深系统激光测距仪内部结构出发,推导了棱镜、大气、海水中激光光线方向矢量方程,结合GPS/INS定位定姿系统,推导出激光脚点在成图坐标系中的定位模型。充分考虑对机载激光测深系统定位精度产生影响的各个因素,通过误差传播定律给出了圆锥扫描式机载激光测深系统的综合精度评价模型。参照国际上应用广泛的相关仪器系统参数、指标,对机载激光测深系统的定位精度进行实际计算,并对定位模型中涉及的主要误差源进行分析和讨论。     

玉树地震灾情SAR遥感监测与信息服务系统

在玉树地震中,中国首套自主知识产权的机载多波段多极化干涉SAR测图系统,发挥全天时主动遥感的优势,成功服务于抗震救灾中。依据玉树地震灾情综合地理信息监测与评估工作,着重探讨SAR遥感影像用于地震灾情监测与评估中的处理方法和技术路线,研究制定了地震灾区灾情综合地理信息监测指标,通过快速几何处理、快速变化信息提取、快速目标判读和灾害空间危险性评估,实现了玉树地震震区灾情综合地理信息的解译、制图和统计评估。在此基础上,开发了玉树地震灾情综合地理信息服务系统,实现了灾情监测信息的综合管理、可视化查询和统计分析。     

航空重力测量中垂直加速度确定方法的比较

垂直加速度是航空重力测量的重要改正项之一。文中概述了利用GPS确定加速度的基本方法，从理论上分析了GPS确定垂直加速度的精度，并利用航空重力测量实测数据，比较分析了惯常使用的3种垂直加速度确定方法．得出了若干初步结论。     

机载干涉SAR测绘制图应用系统研究

介绍我国机载干涉SAR系统及测绘应用概况,介绍机载干涉SAR生成DEM、SAR正射校正、地形引起的SAR后向散射畸变校正、机载SAR图像解译、雷达图像与光学影像的融合、雷达"空中三角测量"等关键技术研究进展.最后,介绍机载干涉SAR系统在泰山试验区的测绘制图实验情况.     

利用样本生成方法进行机载多光谱LiDAR数据深度学习分类

机载多光谱LiDAR系统能够快速、准确地获取地物的空间几何和光谱信息,为地物覆盖分类和目标识别提供新的数据源。近年来,基于三维点云的深度学习算法取得了一系列突破性进展,然而直接将不规则的原始点云数据输入深度学习模型进行基于点的分类存在一定的困难。本文提出了一种基于FPS-KNN的样本生成方法,用于基于深度学习的机载多光谱LiDAR数据分类。该方法首先对输入数据进行归一化处理;然后利用最远点采样方法(FPS)和K近邻法(KNN)在输入数据中生成一系列规则大小的训练样本数据集。通过机载多光谱LiDAR数据的试验表明,该方法所生成的样本不仅符合卷积神经网络所要求的输入数据形式,而且能够确保对输入场景的完整覆盖。     

Flight test results from a strapdown airborne gravity system

In June 1995, a flight test was carried out over the Rocky Mountains to assess the accuracy of airborne gravity for geoid determination. The gravity system consisted of a strapdown inertial navigation system (INS), two GPS receivers with zero baseline on the airplane and multiple GPS master stations on the ground, and a data logging system. To the best of our knowledge, this was the first time that a strapdown INS has been used for airborne gravimetry. The test was designed to assess repeatability as well as accuracy of airborne gravimetry in a highly variable gravity field. An east-west profile of 250 km across the Rocky Mountains was chosen and four flights over the same ground track were made. The flying altitude was about 5.5km, i.e., between 2.5 and 5.0km above ground, and the average flying speed was about 430km/h. This corresponds to a spatial resolution (half wavelength of cutoff frequency) of 5.07.0km when using filter lengths between 90 and 120s. This resolution is sufficient for geoid determination, but may not satisfy other applications of airborne gravimetry. The evaluation of the internal and external accuracy is based on repeated flights and comparison with upward continued ground gravity using a detailed terrain model. Gravity results from repeated flight lines show that the standard deviation between flights is about 2mGal for a single profile and a filter length of 120s, and about 3mGal for a filter length of 90s. The standard deviation of the difference between airborne gravity upward continued ground gravity is about 3mGal for both filter lengths. A critical discussion of these results and how they relate to the different transfer functions applied, is given in the paper. Two different mathematical approaches to airborne scalar gravimetry are applied and compared, namely strapdown inertial scalar gravimetry (SISG) and rotation invariant scalar gravimetry (RISG). Results show a significantly better performance of the SISG approach for a strapdown INS of this accuracy class. Because of major differences in the error model of the two approaches, the RISG method can be used as an effective reliability check of the SISG method. A spectral analysis of the residual errors of the flight profiles indicates that a relative geoid accuracy of 23cm over distances of 200km (0.1 ppm) can be achieved by this method. Since these results present a first data analysis, it is expected that further improvements are possible as more refined modelling is applied. Received: 19 August 1996 / Accepted: 12 May 1997     

基于机载激光扫描数据提取建筑物的研究现状

机载激光扫描系统是集成了GPS、惯性导航系统(INS)和扫描激光测距系统并利用飞机作为运行平台,来获取地面的三维位置,进而快速生成数字表面模型(DSM)。随着机载扫描激光测距系统的不断完善和发展,获取城市DSM数据也变得越来越快速,而且方便和经济可靠,地面激光点的密度也大大提高。目前国外激光扫描系统的激光点密度一般都达到了1～20点/m2,因此利用机载激光扫描系统获取的城市DSM提取建筑物也渐渐受到重视。利用激光扫描数据提取建筑物可以分为两大类,第一类是单纯以获取的机载激光测距数据来提取建筑物,第二类是融合激光测距数据和其他相关信息的建筑物提取,如融合航空影像、融合IKONOS高分辨率卫星影像来提取建筑物。本文对国际上利用机载激光扫描测距数据进行建筑物提取的最新研究进展进行了一些分析,同时也给出了应用我国研制的机载激光扫描数据提取建筑物的试验研究和初步结果。