压缩型抗差估计

讨论了测量平差中粗差和病态性同时存在时的参数估计问题。针对抗差估计不能抗拒病态性干扰的缺点,运用有偏然计的压缩变换方法,提出了一种新的估计－压缩型抗差估计,理论分析和模拟计算表明,新估计不但能有效的减免粗差的影响,而且能显著的作病态性的干扰,是一种性能良好的估计。     

抗差估计专题讲座预告

抗差估计理论突破了观测随机向量服从单一分布的约束和最小二乘理论体系,引入了许多新的数理统计概念,使估计理论广义化,更加面向实际。可以预计,抗差估计理论将会极大地影响未来的测量平差理论和方法的发展。为使广大测绘工作者了解抗差估计理论,进一步应用这一新理论解决测量数据处理的具体问题。本刊将在93年1-4期举办,《抗差估计理论》讲座。特邀《数据探测与抗差估计》一书的作者、武汉测绘科技大学城市信息系统研究室主     

Gauss-markov模型的t型抗差估计

测量中对含粗差的数据的处理通常采用基于等价权法的抗差M-估计,等价权及其临界值的选取决定了参数估计的效率和抗差性.本文将近年来统计界提出并有较深入理论研究的t型估计引入测量平差中,提出Gauss-Markov模型的t型抗差估计及其算法,并进行了模拟计算.t型抗差估计具有很好的统计性质;其求解采用EM算法,计算快捷稳定,收敛性好,可同时求解出位置参数和方差因子的抗差估计;t分布的自由度可方便地调节估计的效率和抗差性.计算结果显示,t型抗差估计受粗差影响不大,具有较好的抗差能力.     

自适应抗差最小二乘估计

抗差估计与最小二乘估计在相应条件下各具优点。特定的抗差估计极值函数只在特定的污染分布条件下显示其抗差性和优效性。本文研究最小二乘估计，抗差估计以及抗差估计类之间的自适应估计问题。重点讨论了适于测量平差计算的误差分布检验量以及自适应抗差极值函数和权函数的构造与选择，最后人出了自适应抗差最小二科解算积式。     

测量平差抗差模型设计

本文根据抗差估计原理分别导出了几种不同类型测量平差抗差模型。讨论了这些模型的适用范围和实际应用中应注意的一些问题。     

抗差岭型组合主成分估计及误差影响

本文从有偏估计类中的岭型组合主成分估计出发 ,结合抗差估计理论 ,利用抗差M估计模型 ,提出了一种新的抗差有偏估计法———抗差岭型组合主成分估计。推导了平差参数的抗差岭型组合主成分估计解 ,以及平差参数的验后精度和误差影响函数。计算结果表明 ,抗差岭型组合主成分估计不但能克服法方程系数阵病态性的影响 ,而且能有效地抵制观测值中精差的异常干扰 ,使参数的解更为准确可靠     

测量平差模型的抗差最小二乘解及影响函数

抗差Ｍ估计是使用最广泛、计算较简明的抗差估计法。基于多维Ｍ估计原理，本文建立了经典测量平差函数模型的抗差解，并推导出相应的误差影响函数；为了使抗差估计适于不同类型以及不同先验精度的各类观测值的混合平差，将使用等价权原理构造抗差最小二乘解式。     

用抗差估计法实施全国天文大地网与空间网联合平差

全国天文大地网与空间网联合平差二期工程参加平差的观测量达到42万条,观测年代跨度40多年,测量仪器、测量技术规范和测量方法差别很大。虽然平差之前对观测数据进行了粗差探测与剔除,还是无法确保观测数据完全准确,有必要利用抗差估计方法实施联合平差解算,提高联合平差结果的精度。本文详细地讨论了抗差估计在联合平差中的应用,对Huber和IGGUI方案进行分析比较,选择合适的权函数,有效控制观测异常对平差结果的影响。     

抗差泛岭估计

本文应用现代估差估计理论,提出了一个抗差有偏估计类（抗差泛岭估计类）并且建立了抗差泛岭估计的计算方法。理论分析和模拟计算表明,抗差泛岭估计具有既可克服法矩阵病态性影响又可抵抗粗差干扰的良好性质。     

粗差估值型抗差估计

在测量数据处理中,解差受到观测空间和设计空间的双重影响。本文导出了粗差估值与解差的关系,进而得出了以粗差估值表示的ＬＳ估计的影响函数。通过对粗差估值加以限制,根据等价权原理,实现ＬＳ估计对观测空间和设计空间的抗差性。算例表明,粗差估值型抗差估计对观测空间和设计空间均具有良好的抗差效果。     

污染分布下的Lp估计抗差测度

观测数据中含有粗差或异常值扰动的误差分布可视为污染分布。根据M估计理论,导出了Lp估计的影响函数,分析了Lp估计的抗差能力,并用效率来测度估计的优劣、综合抗差能力和效率,指出观测数据中含有粗差的扰动,应用p为[1．2．1．5]的Lp估计来进行处理。     

一元p范分布的参数快速估计方法

首先得到了一元p范分布在不同情况下的估计效率公式,给出了选择不同尺度参数时Lp估计的效率,说明了选择合适尺度参数的重要性;然后根据误差分布的实际情况,从一元p范分布的概率密度函数和统计性质出发,利用绝对矩得到了尺度参数和方差的合理选择公式。通过曲线拟合的公式,给出了一种一元p范分布的参数p的估计方法,并用两个模拟算例对本文方法进行了验证。     

模型参数估计的优效性

本文根据多参数的R-C不等式和优效计量定理,得到了函数模型和随机模型参数估计的方差下界公式。函数模型的参数估计是优效估计量,但随机模型的参数估计即方差分量估计不是优效估计量;作为特例,单位权方差的估计是优效估计量,同时证明了函数模型和随机模型参数估计的不相关性。     

基于Bootstrap区间估计的InSAR同质点探测方法研究

针对传统同质点探测方法 KS检验检验效率低的问题,提出一种利用伽马分布作为前验信息及Bootstrap区间估计探测同质点的方法,实验表明:本文提出的方法能够有效地探测完成同质点的探测,有效地提高了数据检验的效率,为相干性的无偏估计提供了较好的条件。     

陆地总初级生产力遥感估算精度分析

准确估算陆地总初级生产力GPP(Gross Primary Productivity)数值对碳循环过程模拟有重要影响。本文介绍了多种基于植被指数以及基于光能利用率的遥感GPP算法,综述了不同算法在其研究区域的估算精度;并分析了MODIS/GPP以及BESS/GPP两种遥感GPP产品在不同植被类型的估算精度。通过对比全球碳通量站网络GPP数据表明,MODIS/GPP产品在全球估算结果具显著相关性(R2=0.59)及中等标准误差(RMSE=2.86 g C/m2/day),估算精度较高的植被类型有落叶阔叶林,草地等;估算精度较低类型包括常绿阔叶林,稀树草原等。本文对GPP产品中存在的不确定性进行分析,通过综述前人研究中发现的遥感估算GPP方法中存在的问题,指出可能的提高卫星遥感GPP产品估算精度的方法及发展趋势。     

利用解耦光流运动场模型的双目视觉里程计位姿优化方法

针对地面移动测量系统(MMS)和无人驾驶车(AV)平台双目立体相机采集的图像序列进行实时载体位姿估计优化问题,提出利用光流运动场模型的载体位姿与图像光流矢量间关系,将光流矢量解耦为3个平移分量、3个旋转分量和一个深度分量,推导分析了解耦后单分量、组合分量误差对位姿估计的影响,利用仿真和真实数据试验,验证了不同模型下单分量、组合分量误差分离模型的有效性,并结合组合分量误差分离模型,提出了双目视觉里程计位姿估计的解耦光流运动场位姿优化算法。试验结果表明:该算法可在与初始估计几乎同等计算效率条件下,将载体横向平移平均误差由4.75%降低至2.2%,即横向平移误差平均降低了53.6%;将载体前向平移平均误差由2.2%降低至1.9%,即前向平移误差平均降低了15.4%,长时间运行累积误差率较低,能够满足低功耗高效率计算条件下的组合导航实时载体位姿估计需求。     

Using a simulation analysis to evaluate the impact of crop mapping error on crop area estimation from stratified sampling

ABSTRACT

To analyze the efficiency of area estimations (i.e. estimation accuracy and variation of estimation) impacted by crop mapping error, we simulated error at eight levels for thematic maps using a stratified sampling estimation methodology. The results show that the estimation efficiency is influenced by the combination of the sample size and the error level. Evaluating the trade-offs between sample size and error level showed that reducing the crop mapping error level provides the most benefit (i.e. higher estimation efficiency). Further, sampling performance differed based on the heterogeneity of the crop area. The results demonstrated that the influence of increasing the error level on estimation efficiency is more detrimental in heterogeneous areas than in homogeneous ones. Therefore, to obtain higher estimation efficiency, a larger sample size and lower error level or both are needed, especially in heterogeneous areas. We suggest that existing land-cover maps should first be used to determine the heterogeneity of the area. The appropriate sample size for these areas then can be determined according to all three factors: heterogeneity, expected estimation efficiency, and sampling budget. Overall, extending our understanding of the impacts of crop mapping error is necessary for decision making to improve our ability to effectively estimate crop area.     

Winter wheat biomass estimation using high temporal and spatial resolution satellite data combined with a light use efficiency model

Winter wheat biomass was estimated using HJ CCD and MODIS data, combined with a radiation use efficiency model. Results were validated with ground measurement data. Winter wheat biomass estimated with HJ CCD data correlated well with observed biomass in different experiments (coefficients of determination R² of 0.507, 0.556 and 0.499; n?=?48). In addition, R² values between MODIS estimated and observed biomass are 0.420, 0.502 and 0.633. Even if we downscaled biomass estimated using HJ CCD data to MODIS pixel size (9?×?9 HJ CCD pixels to approximate that MODIS pixel), R² values between estimated and observed biomass were still higher than those from MODIS. We conclude that estimation with remote sensing data, such as the HJ CCD data with high spatial resolution and shorter revisit cycle, can show more detail in spatial pattern and improve the application of remote sensing on a local scale. There is also potential for applying the approach to many other studies, including agricultural production estimation, crop growth monitoring and agricultural ecosystem carbon cycle studies.     

利用基于抗差垂直向方差分量估计的GPS-InSAR数据融合方法反演三维形变场

GPS-InSAR数据融合解算三维形变场模型易受观测值粗差影响,且基于方差分量估计的定权方法不具备抵御粗差能力,计算效率低下。鉴于此,本文提出了一种基于抗差垂直向方差分量估计的GPS-InSAR融合解算模型,利用方差分量估计方法及抗差估计理论,通过对观测值最优化分类并进行选权迭代,精确分配权重,进而有效计算三维形变场。试验结果表明,该方法能有效抵御观测值粗差不利影响,提高三维形变场反演精度,提升逐点式计算的三维形变场效率。