海洋磁力测量垂直空间归算中曲面延拓迭代方法的改进

海洋磁力测量中，由于受到海流等因素的影响导致磁力仪传感器（拖鱼）的入水深度起伏变化，测得的海洋磁场数据并不在固定的平面上。为了满足不同用户对海洋磁场数据的应用需求，必须采取合理的“曲化平”，实现整个测区磁场数据垂直空间上的统一。针对位场曲面延拓积分方程的迭代解中高阶垂向导数对高频噪声的放大问题，尝试引入Tikhonov正则化方法对其进行改进，以抑制高频噪声的影响。仿真分析表明，在选择合适的正则化参数后，改进的延拓方法可将延拓精度提高1.6 nT。实测数据分析表明，采用改进曲面延拓迭代方法，将磁测成果数据归算到曲面最低平面时，归算后交叉点磁异常不符值精度可提高2 nT，进一步验证了海洋磁力测量数据垂直空间归算的必要性。     

航空重力空中测线数据内符合精度评价

针对航空重力测量受到飞机状态和气流变化等因素影响的特点和常规重复测线对比方法的缺点,该文提出了顾及平面位置纠正和高度归算的重复测线对比分析和交叉点分析方法。选取两两组合模式进行重复测线对比分析,建立多参数精度指标,采用交叉点分析,对毛乌素测区航空重力空中测线数据内符合精度进行评价。结果表明:4条重复测线的绝对平均偏差为0.01~0.95mGal,标准差为0.87~1.44mGal,两两组合对比模式在鉴别问题测线方面更有优势;在231个交叉点处,经过交叉点平差处理,均方根差值从平差前的1.6mGal减小到1.34mGal。     

测区垂直大气折光系数的变化及因地选择大气折光系数的意义

根据几年的测量数据统计出岔路河测区夏季垂直大气折光系数的变化,并得到其平均值、同期变化幅度、年变化幅度、同一地区不同测线的变化幅度,从而为该地区的测量工作和气象地质等研究提供了参考数据.由此,也得出垂直大气折光系数差值对正反高差较差的影响,随边长的增大而增大,边长较长时必须选用接近实际的垂直大气折光系数.     

基于坐标系选取与椭球元素确定建立城市坐标系的研究

为了使GNSS测量成果更好地服务于城市建设,并保持与原有数据的一致性,需将其归算至城市坐标系.本文阐述了城市坐标系建立的方法理论,总结了将GNSS测量成果归算至城市坐标系的一般步骤,并利用GNSS实测数据进行验证与分析,提出了一些合理化的建议,为GNSS测量成果归算至城市坐标系提供参考和借鉴.     

海域航空重力测量数据向下延拓的实用方法

针对航空重力测量向下延拓过程固有的不确定性,根据海域重力场的变化特点和现有技术条件,分别提出了利用卫星测高重力向上延拓和超高阶位模型(EGM2008)直接计算延拓改正数,从而实现航空重力测量向下延拓归算的两种实用方法,联合使用卫星测高、海面船测和航空重力测量数据进行了实际数值计算和精度评估,验证了新方法的有效性。     

倾斜摄影技术在农村宅基地权籍调查测量中的应用研究

介绍了采用无人机倾斜摄影技术获取测区数据,快速建立测区倾斜摄影三维模型和真正射影像,以及三维立体采集的流程与方法,并对数据精度进行实地检验。探索一种在满足精度要求的基础上,高效、低成本地完成农村宅基地权籍调查测量的解决方案。     

船载重力测量数据不同测区系统偏差纠正方法研究

分析了我国近海海域船载重力测量数据特征,并提出了消除不同测区之间重力测线上重力异常存在系统偏差的方案。提出了参考线的选择标准,利用参考测线上交叉点处的残差重力异常不符值,纠正其他测线重力异常的新思路。结果表明,对测线重力进行纠正后,不同测区的重力值不存在系统偏差,交叉点处不符值明显改善,测线上纠正后重力异常明显优于纠正前的重力异常。     

道路勘测阶段控制测量方法的研究

道路勘测控制测量作为线路施工放样的依据,必须建立具备一定精度的控制网,测量仪器及施工方法对工程质量将会产生很大影响。结合张承高速公路二期工程所处测区概况,并结合现代测量工具,从而提出该路段控制测量的最佳施测方法;通过对实测数据进行处理及分析,验证该方法的可行性。     

精灵4 RTK在厂区海绵城市竣工测量中的应用

为研究无人机低空倾斜摄影测量在武汉市海绵城市建设中的应用前景，以武汉市某厂区海绵城市竣工项目为例，使用精灵4实时动态差分(RTK)无人机进行外业低空摄影测量，同时使用常规测量手段进行辅助测量，获取航测外业原始数据与检核点数据；然后使用大疆智图软件对航测外业数据进行空中三角测量并查看精度报告，获取测区正射影像和三维模型；再使用南方地形地籍成图软件(CASS)的3D功能进行三维裸眼测图，绘制测区1∶500地形图，并根据检核点验证其精度；最后根据地形图及其他收集资料，制作厂区海绵城市、绿化、竣工相关图表并分析。结果表明，使用精灵4 RTK航测数据进行海绵城市竣工测量，最终成果满足成图精度的要求，可应用于海绵城市工程建设与验收。     

基于无人机三维激光扫描的海岛地形测绘

海岛地形测绘是海洋测量中的重要内容,由于受到复杂地形和潮汐等因素的影响,传统地形测量方式费事费力.为弥补传统测量方式的不足,将搭载三维激光扫描仪的无人机应用于某海岛地形测量.本文介绍了数据采集流程和注意事项,通过对点云数据解算,生成测区3D模型图,并采用GPS-RTK测量法采集测区高程点作为三维激光扫描数据的检查数据,检查结果满足规范要求.本文的研究可为海岛地形测量工作的开展提供一定的参考.     

利用航磁数据向下延拓得到海面磁场的方法

采用航磁数据向下延拓到海面代替船测数据,可提高磁力测量成果的综合利用率.基于多尺度边缘检测理论,研究改善航磁数据向下延拓到海面精度的方法,提出多尺度边缘约束迭代法,并给出模型和实测数据算例.计算结果表明,当航磁数据中噪声水平较大时,利用多尺度边缘约束迭代法可以提高向下延拓的精度,满足三、四级海洋磁力测量的精度要求.     

Low-altitude geophysical magnetic prospecting based on multirotor UAV as a promising replacement for traditional ground survey

Abstract

The prospects for expanding the mineral resource base in many countries are linked with the exploration of stranded sites localized at unexplored areas with complex natural and landscape conditions that make any ground survey, including magnetic prospecting, difficult and expensive. The current level of geology requires high-precision and large-scale data at the first stages of geological exploration. Since 2012, technologies of aeromagnetic surveying with unmanned aircraft vehicles (UAV) enter the market, but most of them are based on big fixed-wing UAV and do not allow to substantially increase the level of survey granularity compared with traditional aerial methods. To increase the scale of survey, it is necessary to reduce the altitude and speed of flight, for which the authors develop the methodical and technical solutions described in this article. To obtain data at altitudes of 5 m above the terrain even in a rugged relief, we created heavy multirotor UAVs that are stable in flight and may be used in a wide range of environmental conditions (even a moderate snowfall), and develop a special software to generate flight missions on the basis of digital elevation models. A UAV has special design to reduce magnetic interference of the flight platform; the magnetic sensor is hung below the aircraft. This technology was conducted in a considerable amount of magnetic surveys in the mountainous regions of East Siberia between 2014 and 2016. The results of the comparison between airborne and ground surveys are presented, which show that the sensitivity of the developed system in conjunction with low-altitude measurements can cover any geologically significant anomalies of the magnetic field. An unmanned survey is cheaper and more productive; the multirotor-based technologies may largely replace traditional ground magnetic exploration in scales of 1:10,000?1:1000.     

Evaluating subsurface structures and stratigraphic units using 2D electrical and magnetic data at the area north Greater Cairo,Egypt

2D dipole–dipole resistivity data and ground magnetic survey are used in combination with available data from boreholes and surface geology to detect subsurface structures and stratigraphic units and to study the ability of the site area (located at north Grater Cairo) for a building construction.     

基于改进泰勒级数法的总强度磁异常稳健向下延拓

位场向下延拓隶属于经典不适定问题,观测数据中细微的误差在向下延拓过程中都被严重放大,甚至会掩盖真实信息。如何精确地求解总强度磁异常（Bm）在垂直方向的各阶导数,是利用泰勒级数实现稳健向下延拓的关键。为此,本文首先分析了调和函数的相关性质,从理论上证明了Bm为准调和函数的结论,在精确计算各阶垂向导数基础上,提出利用改进泰勒级数实现磁场稳健向下延拓。为降低边界效应对向下延拓计算结果的影响,提出采用半余弦函数对磁场在4个方向上进行平滑扩边处理。通过球体与长方体仿真试验以及航空、船载实测磁场数据对提出方法进行了验证。结论表明,提出的技术方法可实现磁场稳健向下延拓,当观测数据无噪声时,计算结果精度要明显优于现行的FFT法、常规泰勒级数法以及积分-迭代法;当观测数据含有噪声时,本文方法和积分-迭代法计算结果精度相当。     

线性插值的海洋磁力测量测线布设评价方法

测线布设是海洋磁力测量海区技术设计的核心内容,针对目前我国海洋磁力测量测线布设中存在的问题,提出了利用相邻测线插值精度评价海洋磁力测量测线布设合理性。理论推导和仿真计算表明,利用相邻测线插值精度可以有效分析测线布设方式对海洋磁力测量的影响,评价测线布设的合理性,进而为海洋磁力测量测线布设的优化提供依据。     

地理国情监测地表覆盖分类数据的质量控制

自2016年开始,地理国情工作的重心由普查转移到监测上来。地理国情监测地表覆盖分类数据成果的各项质量指标均比普查时更严格,如何更好地做好地表覆盖分类数据质量控制工作,直接影响监测数据成果的质量水平。本文结合山东省2019年度国情监测数据成果验收工作,对地表覆盖分类数据成果质量问题进行分析探讨,并对提高地表覆盖分类数据的质量水平提出建议。     

海洋磁力测量误差补偿技术研究

在分析海洋磁力测量主要误差来源的基础上，分阶段建立了能够反映海洋磁力测量误差变化规律的误差模型及相应的误差补偿模型，提出了误差补偿模型的解算方法，讨论了求解过程的稳定性和误差补偿效果的显著性检验等一系列应用中的具体问题，并使用一个实际观测网数据验证了各种补偿方法的有效性和可靠性。     

基于正弦拟合的三轴磁力仪标定方法

三轴磁力仪是一种常用的磁场测量工具，在地磁导航、海洋磁测、地磁勘探等领域应用较为广泛。作为一种磁场矢量测量工具，三轴磁力仪的磁测误差主要来源于三轴非正交、敏感轴灵敏度不一致及零偏误差等方面，磁力仪的标定优劣影响磁力仪的测量性能。为解决三轴磁力仪的标定问题，建立了磁力仪误差补偿模型，提出了基于正弦拟合的三轴磁力仪标定方法。将磁力仪沿平面旋转时的三轴输出数据拟合成正弦曲线，利用正弦曲线的幅值、初相角和平移量等信息计算出磁力仪的标定参数。仿真结果表明:该方法无需非线性优化过程即可实现标定参数的求解，得到的标定参数与设定值吻合度高；磁测噪声对三轴灵敏度系数及非正交角的计算结果影响较小。     

North Carolina’s forest disturbance and timber production assessed using time series Landsat observations

Wood products provide a relatively long-term carbon storage mechanism. Due to lack of consistent datasets on these products, however, it is difficult to determine their carbon contents. The main purpose of this study was to quantify forest disturbance and timber product output (TPO) using time series Landsat observations for North Carolina. The results revealed that North Carolina had an average forest disturbance rate of 178,000 ha per year from 1985 to 2010. The derived disturbance products were found to be highly correlated with TPO survey data, explaining up to 87% of the total variance of county level industrial roundwood production. State level TPO estimates derived using the Landsat-based disturbance products tracked those derived from ground-based survey data closely. The TPO modeling approach developed in this study complements the ground-based TPO surveys conducted by the US Forest Service. It allows derivation of TPO estimates for the years that did not have TPO survey data, and may be applicable in other regions or countries where at least some ground-based survey data on timber production are available for model development and dense time series Landsat observations exist for developing annual forest disturbance products.