GPS测量高程拟合精度分析

传统的高程测量方法几何水准和三角高程测量,是目前建立高程控制的主要手段,但是随着GPS技术的日益完善,如何充分发挥GPS在测量上的优势,采用GPS测定正常高,是当今测绘人探索、试验的问题。众所周知,GPS以其劳动强度低、工作效率高在平面位置上已经显示了巨大优势,但是在高程测量方面尚有许多问题需要进一步研究解决。关键的问题是如何利用GPS给出的大地高,     

地质统计学Kriging法在GPS高程拟合中的应用探讨

本文以某工业园区项目的 GPS水准测量数据,利用地质统计学中的Ordinary Kriging方法,进行了GPS高程异常拟合的不同方案试验研究,结果发现普通克立格方法合理拟合方案下的估计精度可满足测量规范要求,推荐应用于GPS高程异常拟合工程。     

动态CPS（RTK）测量的精度分析

本文总结了影响动态GPS（RTK）精度的原因及解决方法。分析研究表明,动态GPS（RTK）测量平面精度可达到一级导线测量的要求,高程精度可达到等外水准的要求。     

大地水准面精化成果在航外控制测量的应用

本文通过在1∶1万航测外业基础测绘中应用已建区域精化似大地水准面模型测量像控点工作,从控制点使用数量、分布和达到的预期精度方面进行了试验。认为,一个大型的GPS网中使用3个点位可靠的B级点来约束GPS网平差,并配合精化似大地水准面插值模型取得的控制点坐标和高程,完全能够满足1∶10000甚至更大比例尺地形测量精度要求。为确保GPS网点拟合高程的可靠性,可适当用GPS联测国家水准点以检查GPS网点的高程拟合外符合精度。原有的国家三角点成果,由于测量年代悠久、历史原因和受当时的技术设备条件限制,其可靠程度和精度已不能用来检测和衡量GPS网点的平面和高程外符合精度。使用B级点来约束GPS网平差,并配合精化似大地水准面插值模型取得控制点坐标和高程,可以缩短工作周期,减少人员设备投入,降低成本消耗。     

GPS高程测量在小比例尺水文地质点测量中的应用

本文介绍了GPS高程测量在小比例尺水文地质点测量中的应用,小比例尺水文地质测量点布设范围广,点位布置分散,布点密度低,平均每100平方公里1个测量点,这些测量点通常沿公路、铁路、河流、山谷布设。本文中水文地质点测量采用GPS导线形式测量,同时在通行条件好的区域使用常规水准仪进行了四等水准测量检验。经过对比检测成果可以推断,正确使用GPS高程测量方法,经严密的高程拟合计算,成果精度可以满足水文地质勘察设计要求。     

差分GPS在乌拉特后旗1:25万区域重力调查中的应用

测地工作精度的高低直接影响着重力测量的精度,研究并采取行之有效的测地方法来配合重力测量工作是十分必要的。乌拉特后旗1:25万区域重力调查GPS测地工作采用1954年北京坐标系,重力测点平面位置、正常高采用差分GPS测量方法。结果表明,采用此方法既能满足技术要求,又达到了省时省力,且达到了重力测量的精度要求。     

基于RTK-GPS的北极Austre Lovénbreen冰川表面高程变化研究

基于多期RTK-GPS(Real Time Kinematic-Global Position System)高精度测量数据,通过冰面高程变化开展北极Austre Lovénbreen冰川物质变化研究。首先基于冰面GPS测点开展多种空间插值方法的比对,兼顾冰面DEM(Digital Elevation Model)的平滑特性以及插值结果的准确性,优选自然邻域法作为冰面地形的插值算法;继而利用2013—2015年3期RTK-GPS数据,通过冰面地形内插和测线交叉点比对两种方式开展了Austre Lovénbreen冰川表面高程变化的分析,结果表明交叉点方法的精度更高,而地形内插法在测线之间的空白区域存在较大误差。最后通过冰雪密度估计将高程变化转化为水当量,计算相应时段的冰川物质平衡:积累区密度取500 kg·m^-3,消融区密度取900 kg·m^-3,得到2013—2014年和2014—2015年的物质平衡分别为–0.277m w.e.和0.065m w.e.。该物质平衡结果相较于传统的冰面物质平衡而言存在一定的差异,主要源于测量时段的不一致,以及可能存在的冰川内部物质变化。此外,将RTK-GPS交叉点高程的年际变化与所在高程进行联合分析,发现冰川物质变化与冰川高程分布既有较强的相关性,部分区域也存在一些差异。总体而言,冰川物质年变化的海拔梯度为2.67‰,在海拔越低的区域冰川消融得越快,随海拔上升消融减慢,在高海拔或冰川边缘区域还存在少量物质积累。     

基于卫星定位技术的几种测量方式在实际应用中的分析与比较

卫星定位技术在当今测绘已无处不在,平面控制测量需要用到GPS静态测量模式,GPS动态测量模式则主要应用于工程测量、大比例尺数字化测图等领域。连续运行参考站CORS是近年来发展起来的区域性GPS处理系统,它让测绘工作变的高效便捷,极大地提高了测绘的经济效益和社会效益。随着测绘技术的更新发展,GPS将应用在更多的测绘领域。     

西南极菲尔德斯海峡断层GPS卫星地壳形变监测网的重建和数据分析

为了有效地监测南极菲尔德斯海峡断层的地壳运动 ,利用 GPS定位技术 ,将原有的二维平面形变监测网改造成三维空间形变监测网 ,并对 GPS数据采集和数据处理方法作了综述和分析 ,获得了水平方向优于 3mm,高程方向优于 6mm的监测精度。建立 GPS空间三维监测网在南极环境中研究地壳动态形变完全可行的     

精密三角高程代替二等水准测试方案

本文提出了用精密三角高程测量代替二等水准测量的具体方案,讨论应采取的技术措施及一些注意事项。     

南极地区小象幅航测内业成图

本文阐述了用１２０型非量测相机对南极中山站地区所摄制的１４００００小象幅航片制作１５０００地形图、正射像片图及１１００００地形图的原理、方法和精度。在外定向中适当增加控制点及考虑到加入适当的权的情况下，其外定向最大对点误差平面为２．２ｍ，高程为１．２ｍ。所制作的正射像片图和相应的地形图套合中误差为０．１４ｍｍ。其结果完全可满足南极科研、考察的要求     

Modeling dynamic urban land-use change with geographical cellular automata and generalized pattern search-optimized rules

A novel generalized pattern search (GPS)-based cellular automata (GPS-CA) model was developed to simulate urban land-use change in a GIS environment. The model is built on a fitness function that computes the difference between the observed results produced from remote-sensing images and the simulated results produced by a general CA model. GPS optimization incorporating genetic algorithms (GAs) searches for the minimum difference, i.e. the smallest accumulated residuals, in fitting the CA transition rules. The CA coefficients captured by the GPS method have clear physical meanings that are closely associated with the dynamic mechanisms of land-use change. The GPS-CA model was applied to simulate urban land-use change in Kunshan City in the Yangtze River Delta from 2000 to 2015. The results show that the GPS method had a smaller root mean squared error (0.2821) than a logistic regression (LR) method (0.5256) in fitting the CA transition rules. The GPS-CA model thus outperformed the LR-CA model, with an overall accuracy improvement of 4.7%. As a result, the GPS-CA model should be a superior tool for modeling land-use change as well as predicting future scenarios in response to different conditions to support the sustainable urban development.     

Digital photogrammetry and kinematic GPS applied to the monitoring of Vulcano Island, Aeolian Arc, Italy

Digital photogrammetry and kinematic global positioning system (GPS) techniques are investigated and compared over a volcanic area as operational approaches to map the topography and monitor surface displacements. The use of terrestrial and airborne GPS to support the photogrammetric survey allowed for operational and processing time reduction without loss of accuracy. A digital elevation model (DEM) is obtained from the processing of the high-resolution digital imagery survey, which provides detailed information over a large area. The internal accuracy of the derived DEM has been verified by the comparison of two sets of data obtained from imagery acquired in different epochs; the observed root-mean-square error of residuals ranges from a few centimetres to 15 cm depending on the morphological features. Kinematic and pseudo-kinematic GPS surveys are performed to derive accurate 3-D coordinates at monumented benchmarks and accurate elevation profiles along footpaths. The average repeatability of the GPS measurements on benchmarks is 1 cm for measurement durations of 2–3 min. The standard deviation of interpolated vertical coordinates obtained at the crossings of kinematic GPS profiles is 4.3 cm. The high quality of these GPS coordinates justifies their use also for the validation of the photogrammetric DEM. A comparison of 6000 common points provides a standard deviation of residuals of 18 cm. The results show that the deformation pattern of a volcanic area can be rapidly and accurately monitored even in the absence of geodetic benchmarks. The integration of aerial photogrammetry with GPS kinematic surveys may be considered as an optimal approach for deriving high-resolution mapping products to be used in support of studies of volcanic dynamics.     

基于GPS的北极冰川表面地形测量与制图

自2005年以来,我国科考队员利用双频GPS在北极黄河站附近的Austre Lovénbreen 和 Pedersenbreen两条冰川上每年一次开展高精度的冰川运动观测,获取了冰川表面监测标杆的精确位置和运动速度。2009年4月,我国考察队员在这两条冰川上开展了密集的GPS点位数据采集,藉此开展北极两条冰川的冰面地形测量。在分析单频GPS动态单点定位数据用于冰面地形测量的可行性基础上,经过平差计算获得了两条冰川的冰面地形数据,进而生成冰面DEM和等高线,制作冰面地形图。经与高精度控制点比较,冰面DEM高程的误差为0.78m,在冰川季节性高程波动和年消融的变化范围之内。由于SMART-V1型GPS设备是当前冰川研究工作中应用较多的pulseEKKO型探地雷达配套的一个重要部件,本文的结论对于同类仪器开展冰川测量工作具有参考价值,对基于高密度的GPS动态单点定位测量方法用于冰面地形测量的数据处理具有指导意义。     

基于GPS数据的MODIS近红外水汽线性回归模型

针对地基GPS反演水汽空间不连续以及MODIS近红外水汽产品精度不足的问题,利用2010年香港地区地基GPS水汽数据和MODIS近红外水汽数据,提出了一种基于地基GPS订正MODIS水汽产品继而得到高精度空间连续分布可降水汽的方法。通过比较3种干延迟模型,选取最适合香港地区的Hopfield模型并利用高精度软件GAMIT解算GPS水汽,建立GPS水汽与MODIS水汽之间的线性模型,以实现对MODIS近红外水汽产品的逐月订正。结果表明,经过订正的MODIS水汽产品在各月的MRE、RMSE、PBIAS均有所改善,该方法能够有效融合地基GPS和MODIS的优点,可以得到连续区域的高精度水汽数据,这对天气预报、气候监测等有重要意义。     

天目山阔叶林的TM影像及其地形的分维相关分析

在RS、GIS技术支持下,对天目山地区的TM影像进行处理与分类,得到研究区的阔叶林空间分布图。运用GIS空间分析与SPSS统计功能,对阔叶林的TM影像及其所处的地形进行分维估算,研究其分维的空间分布规律。阔叶林的TM影像分维在高程、坡度和坡向3个方面有分布规律:随海拔的升高、坡度的增加, TM影像分维呈增加的趋势;阳坡、半阴半阳坡比阴坡的影像分维大。阔叶林的地形分维在高程和坡向2个方面有分布规律:随海拔的升高,地形分维呈减小的趋势;阴坡比阳坡、半阴半阳坡的分维大;地形分维与坡度没有关系。阔叶林TM影像与其地形的分维之间存在正相关。     

山体基面高度对欧亚大陆东南部林线分布的影响——山体效应定量化研究

根据收集到173个林线数据,采用纬度、经度和基面高度的三元一次方程拟合欧亚大陆东南部林线分布,计算各自的标准回归系数和贡献率,以此来确定山体基面高度(山体效应的简明表达形式)对林线分布高度的影响。结果表明,纬度、经度和山体基面高度对林线分布高度的贡献率分别为30.60%、26.53%、42.87%。以北纬32o为界线,对其以北、以南区域也分别进行了分析,基面高度的贡献率达到24.10%和39.11%。分析不同尺度和区域山体基面高度作用于林线的贡献率不难发现:在欧亚大陆东南部以基面高度代表的山体效应对于林线高度的影响显著,明显地超过了纬度和经度。基面高度的作用受气候条件和海陆位置影响较小,不论大陆内部或沿海,基面高度分异对山地垂直带分异的影响都相对独立和稳定。该结果定量地表明了山体效应对林线分布高度的重要作用。     

基于机载激光点云数据的电力线自动提取算法

设计并开发了一种从机载激光扫描的三维点云数据中自动提取电力线的算法,采用局部高程分布直方图模式分类滤波、Hough特征空间中全局方向特征优先的线特征提取、悬挂点位置数学推算和局部分段多项式拟合的方法,有效解决了电力线提取过程中电力线点云与电塔点云的自动分类、电力线平面位置提取、电力线悬挂点提取、电力线拟合问题。最后通过实际的工程数据验证了该算法的实用性。     

车辆GPS监控数据的自适应采集算法研究

在大规模GPS车辆监控中,当精度要求高时终端与中心端的通信负荷及中心端的数据处理负荷都很大,自适应采集技术可以有效解决这一问题。该文提出了车辆GPS监控数据的自适应采集算法,采用基于端点速度约束和里程约束的拟合多项式表达速度函数,综合考虑终端有地图和无地图的情况,采用偏差距离表示速度的方向偏差,并提出了数据的恢复算法、算法评价指标以及算法的应用模式。最后基于北京市的真实路网和实测GPS数据对算法进行了验证,恢复后的数据在速度和位置上都逼近真实数据,数据压缩率达3%,证明了算法的有效性。