约束数据域三角剖分算法构建DTM的优化设计与实现

本文在分析现存算法特点的基础上，研究了影响约束数据域Delaunay三角剖分算法效率提高的因素，提出了优化算法，并进行了详细的程序流程设计。同时以优化算法在公路定线中的应用为例，证明了该算法能更好地处理带线约束、区域约束的构网问题，且具有构网速度快、网形优、精度高、算法稳定等特点。     

基于TIN的公路三维表面模型建立方法

公路三维表面模型是公路三维设计的基础,其关键是设计模型和地表模型的叠加运算。本文提出了一种基于TIN的地面模型和道路设计模型叠加算法,基本原理是把参考模型的边界多边形当作约束边界线插入操作模型,在保持参考模型拓扑关系不变的条件下对其进行局部LOP优化,然后删除位于参考模型边界线内的点和三角形。本文算法具有实现简单、速度快和运算稳定的特点,已成功应用在公路三维可视化设计中。     

地形建模中不规则三角网构建的优化算法研究

对利用数字线划图（DLG）重建地形三维模型进行了研究，提出了基于三角形拓扑关系的自动联结三角网算法，并构造了复杂地形的三维数据模型。基于此模型，设计实现了构网优化算法，实现了复杂地形的自动三维重建。试验证明，本文提出的构网优化算法是稳健、高效的。     

一种二阶混合调频网的新型加网模型

乘同余伪随机算法和二阶网点生成算法是两种以生成随机数为基本原理的调频加网算法,其随机数生成与算法模型和初始值的选取有关,两种算法有各自的特点。本文在分析了最优乘同余伪随机算法和二阶网点生成算法各自特点的基础上提出了一种新型加网模型,该模型能够有效解决印刷加网常见线条锯齿感、网点扩大等问题。首先分析了现有加网模型存在的缺陷,然后提出了模型建立的思路,确定了建立新型模型所使用的底层构架模型。通过对模型建立方法的分析,详细论述了点位右移法和点位左移法两种改进算法,以此为基础设计软件实现新型算法的加网功能。利用该软件处理原稿,通过模拟打样实验验证了新型模型的可行性及其具有的优势。     

平面控制网网点优化排序研究

本文利用法方程系数阵的稀疏性,将Banker算法和RCM算法应用于平面控制网数据处理,实现网点自动优化排序,压缩了法方程系数阵的存贮空间。借助于各类平面网平差模型对Banker 算法和RCM算法进行了比较、分析。采用优化排序算法不仅能扩大微机的解算容量,同时也提高了解算速度,减少了计算过程中的舍入误差,且适用于任意平面网、高程网,GPS网的自动化数据处理。     

GPS网平差的多元响应-非线性最小二乘模型及其解的最优化混合算法

在控制网中,用GPS测量,可以同时测得一个点的基线向量,在具有起算数据时可获得观测点的三维坐标等多个响应变量值,将这些响应变量包含的信息综合起来,可以得到参数的更精确的估计。本文针对GPS测量数据为多元响应数据的特点,建立了一个GPS网平差的多元响应-非线性最小二乘模型,针对该模型,结合拟牛顿法和信赖域算法建立了一个新非线性优化的混合算法,该算法具有全局收敛性和超线性收敛性。     

一种基于可靠性的工程控制网优化设计新方法

在论述工程控制网优化设计方法及网的精度、可靠性、灵敏度以同用等准则的基础上，提出了一种基于观测值内部可靠性指标的工程控制网模拟法优化设计的新思想和算法，指出了该方法的优点和特点；介绍了该优化设计方法所采用的“科傻”软件，并用实例说明了进行工程控制网优化设计的计算步骤、优化效益以及优化设计的必要性。     

3DGIS在公路设计工程中的应用

为了优化公路设计方法，探索了3DGIS技术在公路设计工程方面的应用。从公路设计中的道路选线优化、新设计道路的三维可视化以及土石方工程量的计算等几个方面研究了数字高程模型（DEM）与ArcGIS的三维分析模块在公路设计中的应用。再现了带状数字地面模型，为道路的平面选线工作提供了准确快速的坡度、坡向分析方法，通过行车模拟对道路设计效果进行评价。3DGIS技术辅助公路设计，使得公路设计方案更为直观、科学。     

大规模场景中多分辨率地形TIN模型

为了实现大规模场景的多分辨率显示，文中利用L0D细节分层思想提出了一种地形TIN模型。重点解决不同分辨率TIN模型间的连续过渡问题，以及分块TIN模型的创建问题，包括TIN构网时的数据结构设计和算法优化。     

基于GIS的城市雨水管网优化设计模型研究

研究了ＧＩＳ技术在城市雨水管网设计中的应用问题，建立了雨水管网设计的相关模型，重点分析了两类直接影响雨水管网工程的计算模型——水力优化计算与指标再优化模型     

基于严格成像模型的SPOT5 HRS反变换研究

基于SPOT5 HRS严格成像模型,提出了一种新的严密的反变换算法,介绍了其求解过程,并利用某地区的数据验证了其可行性.     

一种利用双侧凸包扩张模型的路径快速规划算法

针对障碍环境中路径规划存在的运算效率低、最短路径遗失问题,根据凸包边界在构建空间网络模型过程中具有快速高效的特点,结合路径与障碍物的相对位置关系,提出了一种基于双侧凸包扩张模型的路径快速规划算法.该算法在对凸包边界算法进行改进的基础上,提取左右侧关联障碍物的凸包边界作为网络模型,利用最短路径算法搜寻目标路径,并在Arc...     

一种基于多普勒频移的GPS自适应滤波算法研究

针对接收机的动态模型对GPS定位精度的影响,提出了一种基于多普勒频移观测的高动态GPS自适应滤波算法。该算法利用GPS伪距测量值以及利用信号载波的多普勒频移所获得的伪距率测量值,在GPS动态滤波中同时观测伪距和伪距率。借助于移动目标的运动矢量模型以及GPS定位误差模型建立了滤波方程。重点讨论了运用该模型进行Kalman滤波的实现过程。仿真实验表明,该模型与传统的方差自适应模型相比,位置精度提高了32%、速度精度提高了25%,应用本文算法能够提高定位精度和改善接收机的动态性能,拓宽高精度、高动态导航的应用范围。     

Kriging法在区域重力场插值中的适用性研究

由于重力观测网点位分布不均匀,密度不够,在精细刻画区域重力场变化时受到很大限制,因此需采用合理的插值算法。文中介绍Kriging插值算法和变异函数理论模型的基础上,结合陕西地区2011—2012年离散重力变化数据,利用最小二乘法得到各个理论变异函数模型的拟合参数,并将实验变异函数模型用于Kriging插值算法,同时综合考虑交叉验证精度统计、插值精度统计结果,以此来研究Kriging插值算法的适用性,研究结果表明:基于最小二乘法获得的球形模型、指数模型拟合参数精度高,高斯模型、对数模型精度最差;基于球形模型、指数模型的实验变异函数用于Kriging插值算法得到的插值结果精度最高、图像平滑自然、异常区明显,是一种适合陕西地区重力离散数据进行插值计算的有效算法。     

基于SVD算法的RPC纠正

在高分辨率遥感卫星影像RPC模型纠正过程中,有理函数参数的解算是问题的关键,为了克服该算法的误差方程经法化后存在严重病态的问题,提出了SVD算法,即奇异值分解法。根据精度评定的计算结果看到,SVD对处理奇异或者近似奇异的方程组或矩阵都非常有效,保证RPC纠正精度。     

一种适用于SAR图像边缘检测的序贯算法

提出了一种用于检测SAR图像上阶跃性边缘的序贯算法。由于SAR图像上存在大量的光斑噪声而使图像质量受到严重影响，而光斑噪声属于乘性噪声，不服从高斯分布，因此常用的图像处理方法难以取得好的效果。文中首先根据光斑噪声模型，自动确定图像中高反差部分，然后采用具有高抗噪性能的边缘检测算子，进行边缘提取。实验证明该算法明显提高了特征提取速度，同时具备良好的抗噪声能力。     

北斗/惯导的快速混合高斯UKF算法

为进一步改善北斗/惯导中无迹卡尔曼滤波的精度,针对导航系统中噪声随机模型本质上的非高斯分布特性,结合有限高斯概率分布可近似任意概率密度函数的理论,以混合高斯UKF滤波为框架,提出了一种快速混合高斯UKF算法。该算法使用奇异值分解替代无迹变换产生采样点中的协方差平方根计算,和迭代中构造有限分量混合高斯模型二次近似后验二阶矩减少子滤波器数量的思路,改善了传统算法子滤波器数量随迭代次数成指数变化而增加计算成本的状况,一定程度上提高了计算的实时性。通过对北斗/惯导紧耦合系统的数据仿真实验,结果分析表明:相对于传统算法,本文提出的新算法在保证滤波精度的同时,计算量较低、实时性较好,适合于处理非高斯非线性北斗/惯导组合导航定位的滤波计算问题。     

基于偏差原则和正则化方法反演晴空地表BRDF和反照率

提出一种反演晴空地表反照率快速稳健的新算法——混合算法。该方法首先利用双参数模型函数确定正则参数的初始值,然后由基于Morozov偏差原则的高阶收敛算法确定正则参数,继而通过Tikhonov正则化手段来反演BRDF模型。从POLDER-3/PARASOL BRDF数据库中任意挑选不同覆盖的地表像元测量数据,与MODIS全反演法结果作比较,对比较结果给予了讨论;最后选择天津市地区的卫星图像进行反演实验,并就反演结果给出了误差分析和算法模型的评价。     

附加原子钟物理模型的PPP时间传递算法

传统精密单点定位(PPP)时间传递算法通常把接收机钟差当作相互独立的白噪声逐历元进行估计,而忽略了钟差参数历元间的相关性。针对这一问题,本文提出了一种附加原子钟物理模型的PPP时间传递算法。该算法通过利用Kalman滤波对高稳定度的原子钟钟差进行建模,拓展传统PPP时间传递模型中的接收机钟差参数,并给出了Kalman滤波过程噪声协方差和初始状态向量的确定方法。试验结果表明:该算法可以有效避免传统算法时间传递结果需要一定收敛时间的问题,使解算结果更加符合原子钟的物理特性,能够显著提高时间传递结果的精度和稳定性,可将单站时间传递精度平均提高58%,站间时间传递精度平均提高51%。     

重力辅助导航高斯插值精化算法

为克服高精度的重力辅助导航传统模型的局限,必须考虑模型误差方程中的重力精化补偿问题。本文在研究二维高斯样条插值函数逼近局部重力异常场的基础上,提出了一种重力辅助导航精化模型构建算法。该精化模型补偿了重力扰动矢量、标准重力模型误差、厄特弗斯修正计算值对导航模型的影响。试验结果表明,利用本文的新型重力辅助导航模型构建算法可使辅助导航系统定位精度提高1倍左右,姿态、速度精度提高1~2倍,定位误差保持在100~200m。