精密单点定位中卫星星历对天顶对流层延迟估计的影响

为了分析不同卫星星历对天顶对流层延迟估计的影响,本文选取不同的卫星星历产品分别进行静态精密单点定位试验,估计天顶对流层延迟,并与IGS发布的天顶对流层延迟产品相比。结果表明,采用最终星历、快速星历和超快星历实测部分时,天顶对流层延迟的平均RMS值分别为4.5mm、4.3mm和4.6mm,估计精度一致。而采用超快星历外推部分时,平均RMS值为6.3mm,估计精度略低。     

4种对流层模型在南极地区的适用性分析

GPS信号传播过程中穿过对流层时受到大气折射的影响,其信号发生弯曲和延迟,因此,对流层延迟是GPS测量的主要误差源之一。对流层延迟模型改正算法的选择关系着GPS探测大气水汽的精度。介绍了Saastamoinen、Hopfield、UNB3及EGNOS等4种国际上常用的对流层延迟模型,以南极戴维斯站(DAV1)为例,计算了4种对流层模型在南极地区的天顶总延迟(ZTD)、天顶干延迟(ZHD)和天顶湿延迟(ZWD),与探空数据进行比较,得到了适合南极地区的对流层延迟模型。     

天顶静力延迟模型对GPS可降水量反演的影响分析及改进

利用地基GPS遥感大气可降水量(PWV,precipitable water vapor)过程中,天顶静力延迟(ZHD,zenith hydrostatic delay)模型精度直接影响PWV反演精度。文中将常用天顶静力延迟模型(Black模型、Hopfield模型和Saastamoinen模型)计算所得ZHD与基于湖南省2016-04-01—2017-03-31高空气象探测秒级数据计算所得探空ZHD进行对比,发现模型存在较明显系统偏差,其中Black模型ZHD平均偏低40mm以上。利用探空实测ZHD对天顶静力延迟模型进行回归建模,订正模型系数后可明显减小模型系统偏差和均方误差。改进后的ZHD模型可明显减小GPSPWV反演的系统偏差,并略微降低均方误差,其中采用改进后SA模型反演所得GPSPWV与探空PWV相比,平均偏低不超过0.230 7mm,反演准确性有较显著改善。     

IGS精密星历和钟差对天顶对流层延迟精度的影响

为研究IGS精密轨道和钟差产品对天顶对流层延迟精度的影响,文章利用位于中国北京、上海、拉萨等地的6个IGS跟踪站所提供的2013年4月7日～10日4天的数据,采用GPSTools软件进行实验,计算各跟踪站的天顶对流层延迟(ZTD),并与IGS提供的对流层延迟产品进行对比.结果表明,利用IGS精密轨道解算的ZTD与IGS提供的ZTD相当,两者偏差的平均RMS优于5mm,利用IGS超快速钟差预报部分解算的ZTD与IGS提供的ZTD存在2cm～3cm误差,平均RMS大于1cm.     

GPS天顶对流层延迟计算方法研究

对流层延迟是影响卫星定位的主要误差源之一,如何建立更适合某个地区的区域对流层延迟改正模型,成为当今的一个热门研究课题。从目前广泛应用的全球对流层延迟模型入手,借助GAMIT高精度GPS数据处理软件,分析和总结天顶干、湿延迟规律和影响天顶干、湿延迟的主要因素,探寻并构建区域天顶对流层干延迟ZHD模型。     

对流层延迟参数与坐标参数的相关性研究

为确定对流层延迟参数与坐标参数的相关性,采用随机卡尔曼滤波进行精密单点定位解算,以静态模式下的参数估值为真值,对动态模式下的坐标垂直分量与对流层天顶湿延迟误差进行相关性分析与回归分析.结果表明二者显著负线性相关,坐标垂直分量误差波动幅度是对流层天顶湿延迟误差波动幅度的4倍左右;卫星截止高度角越低,参数相关性越强.在估计中有效利用这一相关性特点,可以提高参数估计的精度.     

基于中尺度气象模式（MM5）计算GNSS对流层水汽延时

基于中尺度气象模式MM5得到的三维气象场数据,建立了渤海湾地区的湿折射率场。采用切比雪夫多项式和微积分等数学方法计算了GNSS卫星信号传播方向上的水汽延时。通过与Bernese软件处理的GNSS结果比较分析来看,二者天顶总延时相差最大不超过2cm,在1cm附近波动。得到的湿延偏差在7mm左右,最大相差10mm.MM5模式积分计算的水汽延时结果可信,具有较理想的精度。     

利用VLBI数据进行天顶湿延迟的分析研究

利用VLBI观测数据处理得到的天顶湿延迟数据,分析4个VLBI测站2008年全年的天顶湿延迟的变化规律,给出结果。其次,采用Continuous VLBI 2008国际会议(CONT08)的原始VLBI数据算出天顶湿延迟数据,并与International VLBI Service(IVS)网站上公布的数据以及解算精度进行比较,给出比较结果。     

对流层湿延迟估计方法对PPP数据处理的影响

设计4种实验方案分析了对流层延迟参数估计方法对PPP数据处理的影响。结果表明,采用分段线性方法估计天顶湿延迟比分段常数方法估计得到的天顶湿延迟、定位结果精度略高;静态PPP解算得到的天顶对流层湿延迟优于5 mm,高程方向的定位精度可达1 cm左右;动态PPP定位精度略低,高程方向可达2cm左右。同时,考虑对流层湿延迟水平梯度在一定程度上能改善PPP的处理结果。     

利用地基GPS资料分析成都地区大气可降水量

利用成都地区GPS地震监测网的观测资料,通过Bernese软件求解获得CHDU、JYAN、PIXI、QLAI、RENS、ZHJI测站的天顶总延迟和湿延迟,运用湿延迟与大气可降水量之间的转换关系得到各测站大气可降水量,与站点地面实际降雨量及SONDE大气可降水量进行了比较分析。结果表明：地基GPS监测大气可降水量变化与地面实际降雨量有很强的相关性,与SONDE大气可降水量的平均差值为0．43mm,均方偏差为2．56mm。多站点GPS监测大气可降水量联合分析,对于研究区域大气可降水量的变化有一定的意义。     

引入模型误差的线性回归模型

在线性回归模型中,经常出现病态问题,严重影响计算结果的精度.文中提出一种引入模型误差求解部分参数的方法,此方法可以改变病态问题,提高部分参数的求解精度,且通过算例检验这种方法的可行性,并探讨它的使用范围.     

改进蝙蝠算法优化极限学习机的大坝变形预测模型分析

针对大坝变形监测数据中存在的非线性关系强和传统大坝预测模型精度不高等问题,本文利用改进蝙蝠算法选取最优的参数作为极限学习机的连接权值和阈值,并提出了一种基于改进蝙蝠算法（IBA）优化极限学习机（ELM）的大坝变形预测模型（IBA-ELM）。将IBA-ELM模型应用于工程实例,通过对某地水库大坝监测数据预测分析,验证IBA-ELM模型、BA-ELM和GA-ELM模型预测结果并进行精度评价,3种模型的预测值与实测值平均绝对误差分别为1.178 3、0.459 8、0.335 6 mm,IBA-ELM模型的预测精度高于另外2种模型,表明IBA-ELM模型能有效提高大坝变形预测能力。     

地物模型与地形模型的匹配研究

由于地物与地形模型分开建模等现实原因,地物模型与地形模型集成的时候会出现不匹配问题。因此,本文通过分析地物与地形之间的空间依存关系,针对地物独立于地形和地物依赖于地形两种情况分别提出了地物模型与地形模型的匹配方案,并着重研究地物依赖于地形时的匹配方案与算法。     

基于云模型的影像地图质量综合评估

利用云模型定性和定量之间的转换关系,提出了基于云模型理论的影像地图质量综合评估模型,建立了二级指标的综合云模型、评语集的梯形云模型、最终评价模型等,将影像地图的质量评价结果以概率分布的形式给出。经实例证实,该模型的评价结果直观、可靠,更加符合实际。     

基于倾斜摄影建筑模型的采集精度改进与评估

研究了基于倾斜摄影建筑模型的采集以及提高精度的优化算法。针对已有的建筑模型采集方法无法做到很好的精度控制，建筑物边线采集方式单一，获取的边线未经过算法处理的情况，提出了约束条件的建筑边线采集方法，并在此方法基础上通过建筑边线和墙体关系开展优化建筑边线精度的算法研究，即利用给定的采集方法和优化算法。使用该采集方法获取建筑立面线粗图，并将这些数据统一批量优化，进一步从采集阶段和优化阶段有效提高立面线数据的精度。     

地理信息博客模型实现

文章对网络环境下地理信息标报中互动的需求进行了分析,提出了一种地理信息博客构建方法:在对地理信息博客模型及其构建对象进行详细分析基础上,论述了博客空间化的结构静态模型;应用Mashup技术实现了博客与地图服务的交互与聚合;并通过地形要素变化信息标报实例对本文提出的地理信息博客模型和方法进行了验证.     

一种串联式组合模型在沉降预测中的应用

通过分析建筑物沉降变形规律,并参考相关文献,提出一种基于二次平滑和指数曲线的串联式组合预测模型,核心思想是汇集两种方法的优点,对变形数据进行处理,以期能够最大限度地提高拟合、预测精度。文中就基础理论和建模流程进行详细介绍,并以工程实例加以验证,结果表明,组合方法建模简单,计算结果有效、可靠。     

机场净空限制面数学模型构建及三维可视化实现

机场净空管理是机场运行指标的重要组成部分.本文通过对机场净空规格进行分析,建立了机场净空区障碍物限制面的数学模型.在此数学模型的基础上使用ArcGIS系列软件建立净空限制面三角网高程模型,并进行三维显示,为使用地理信息系统进行净空管理莫定了基础.     

City model enrichment

The combination of mobile communication technology with location and orientation aware digital cameras has introduced increasing interest in the exploitation of 3D city models for applications such as augmented reality and automated image captioning. The effectiveness of such applications is, at present, severely limited by the often poor quality of semantic annotation of the 3D models. In this paper, we show how freely available sources of georeferenced Web 2.0 information can be used for automated enrichment of 3D city models. Point referenced names of prominent buildings and landmarks mined from Wikipedia articles and from the OpenStreetMaps digital map and Geonames gazetteer have been matched to the 2D ground plan geometry of a 3D city model. In order to address the ambiguities that arise in the associations between these sources and the city model, we present procedures to merge potentially related buildings and implement fuzzy matching between reference points and building polygons. An experimental evaluation demonstrates the effectiveness of the presented methods.     

利用POLDER数据验证MODIS BRDF模型参数产品及Ross-Li模型

将MODIS BRDF模型参数产品(MCD43A1)模拟的近红外波段反射率与从POLDER-3/PARASOL BRDF全球数据集中筛选的9961个像元的BRDF观测数据进行对比,验证了MCD43A1所采用的RossThick-LiSparseR BRDF 模型(Ross-Li模型)拟合二向反射的能力。结果表明,Ross-Li模型总体上可以有效地模拟地物的二向反射,所有像元的近红外波段反射率模拟值与POLDER-3观测数据之间的R²达到0.943,RMSE为0.016,模拟反射率比POLDER-3数据总体偏低5.2%。但Ross-Li模型明显低估了热点反射率,热点模拟结果比POLDER-3数据平均偏低14%,模拟值的R2为0.824,RMSE为0.07。热点反射率模拟误差与地表覆盖类型有关,针叶林热点反射率模拟值偏低最严重,其次是阔叶林、草地与农田,灌木与裸地热点反射率模拟值偏低相对较小。通过修正Ross-Li模型中的体散射核,可以明显改善热点反射率的模拟效果(R²＝0.839,RMSE＝0.043)。Ross-Li模型对天底、暗点等特征方向反射率的模拟较为准确。Ross-Li模型的模拟精度随太阳天顶角和观测天顶角的增大而降低。对于农田与草地而言,Ross-Li模型的模拟精度随NDVI的增加而降低;但在森林与灌木覆盖条件下,当NDVI约为0.5时,Ross-Li模型的模拟效果最差。