模拟退火算法及其在大地测量反演中的应用

本文针对大地测量反演解算中的非线性问题介绍了模拟退火算法的基本原理,结合算例详细讨论了Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｓ模拟退火算法的特点和在大地测量反演解算中的应用,分析比较了模拟退火算法和局部搜索算法在反演解算中各自的特点。     

两种优化算法在反演断层滑动速率中的对比研究

介绍了蒙特卡洛法和为求解复杂组合优化问题提出的蚁群算法,针对断层参数的特点,结合位错理论模型模拟的地面位移场数据对断层的三维滑动速率采用两种优化方法进行了反演计算,比较了两种优化算法的反演效果。结果表明:蚁群算法的可靠性和稳定性优于蒙特卡洛法。     

动态大地测量反演及其在地震非均匀破裂研究中的应用

本文从固体力学基本方程出发,提出了-类反问题,将其定义为动态大地测量反问题,运用有限元法和正则化方法研究了动态大地测量反问题的解和性质,提出了动态大地测量反演的正则化方法;最后,讨论了动态大地测量反演在地震非均匀破裂研究中的应用,利用大地测量资料反演获得了唐山地震的非均匀破裂图像。     

CatBoost模型在水深反演中的应用

在多光谱遥感水深反演研究中,由于影响反演精度的因素较多,传统的水深反演模型具有一定局限性。机器学习算法在解决非线性高复杂问题上较有优势,将其应用在某些特定区域水深反演可提高反演精度。本文利用Sentinel-2多光谱遥感影像和LiDAR测深数据,以瓦胡岛为研究区域,构建CatBoost水深反演模型,与传统水深反演模型及Boosting中的XGBoost和LightGBM模型的反演精度进行比较。试验结果表明,经过参数优化后的CatBoost水深反演模型的决定系数、均方根误差、平均绝对误差和平均相对误差分别为96.19%、1.09 m、0.77 m和9.61%,准确性最高,效果更佳。     

正则化滤波在反演地表光谱反照率中的应用

利用有限的卫星观测数据,通过反演地物二向性反射分布函数(BRDF)模型提取复杂地表的真实信息,是一个不适定的地球科学反演问题。为了克服离散不适定性带来的困难,在分析引起模型解不稳定的原因和数据误差传递机制的基础上,使用构建滤波函数的方法实现BRDF模型的正则化约束反演。实验结果表明,正则化滤波算法与MODIS AMBRALS算法精度相当,完全适用于具有充足观测和稀疏观测情况下的地物参数反演。     

高精度实景三维与水质反演在排污口排查中的应用

在排污口排查过程中单一采用正射影像,常常无法发现存在于树下、桥下的隐蔽排污口,为了解决该问题,本文以松花江干流区域为研究对象,提出了利用无人机正射影像、实景三维模型和水质反演参数混合解译的方法.首先利用水质参数异常信息确定重点排查区域,然后用正射影像进行大规模排查,标记出疑似排污口,同时利用倾斜摄影构建的实景三维模型对...     

高斯混合模型在星载激光全波形数据反演树高中的应用

全波形激光雷达后向散射回波,通过分解返回波形获取多种地物属性信息,在森林结构参数反演方面具有显著的优势,但是,当波形变形或者存在饱和度和前向散射时,高斯分量参数确定不准确以及有效波形起始位置不准确,降低波形分解精度。本文采用高斯混合模型对波形进行拟合,利用期望最大算法估计混合模型参数,抑制高斯分量初值敏感问题,特别是在大范围树高估算且要求一定精度的时候,以确定波形分解并且反演树高。本算法基于C++编程实现,实验结果表明,高斯混合模型能较好地拟合GLAS波形数据且对树高提取精度提升明显,该方法有着很好的有效性、稳定性和精确性。     

亮温拟合模型在南海海表盐度反演中的应用

由于当前SMOS反演算法中的正演模型并不完善,SMOS反演盐度在南海的精度非常低。基于此,利用SMOS卫星L2数据的海水表面盐度反演软件L2OS输出原始反演盐度所模拟的亮温和代入HYCOM盐度数据所模拟的亮温建立回归模型,同时反演南海海域的盐度,并与HYCOM、实测数据进行比较。结果表明,使用该方法建立的新模型能有效减小SMOS在南海特定时间反演盐度的误差。     

遗传算法及其在GOMS模型反演中的应用效果分析

几何光学交互遮蔽模型（GOMS）是一种重要的遥感前向模型,它较好解释了“热点”现象,具有较强的前向模拟能力。但由于其固有的非线性性,给反演带来困难。本文尝试采用近年来兴起的并行随机全局寻优算法－遗传算法对GOMS进行反演,并针对传统遗传算法的不足进行了改进。在使用相同先验知识的条件下,将该算法与目前最有效的约束非线性最优化确定性搜索算法－逐步二次规划法对GOMS模型的反演效果进行了比较,结果表明,逐步二次规划法搜索效率较高,但结果受初值的影响很大,初值选择不当,易收敛于局部最优解,而遗传算法具有全局最优的收敛效果,但局部搜索效率较差。在某些对精度要求不高,而对搜索效率要求较高的场合,可以采用遗传算法与确定性搜索算法相结合的混合遗传算法,以提高算法的搜索效率,获得较为满意的效果。     

大地测量反演模型准外部检验的进一步探讨

反演模型质量的好坏对反演结果及后期的反演解释影响很大.本文给出了大地测量反演模型准外部检验的基本理论,提出了观测数据的划分方法和反演模型准外部质量控制的标准,当没有先验信息对模型进行检验和约束且数据量很大、很复杂时,该法是一种很有效的检验方法.     

大地测量反演中的量子退火法初探

本文第一次将量子退火法引入到大地测量反演中,介绍了基本原理,给出了算法流程图,并通过与蒙特卡罗法、模拟退火法的算例比较,表明其收敛速度快等优点,显示了在实际大地测量非线性反演中的应用潜力。     

大地测量和地震数据联合反演地震震源破裂过程研究进展

综述了近10多年来大地测量和地震数据联合反演地震震源破裂过程的研究成果及最新进展,特别是大地测量和地震数据联合反演地震震源破裂过程的模型、算法及典型震例。展望了利用GPSI、nSAR和地震波数据联合反演震源破裂过程中顾及先验信息、附有不等式约束时反演模型的建立方法,以及相对权比的确定、全局优化方法的应用等问题。     

空间直角坐标与大地坐标转换的拉格朗日反演方法

以拉格朗日反演理论为基础,导出空间直角坐标向大地坐标转换的一种新的直接解法：该方法将归化纬度的正弦函数sinμ表达为以空间直角坐标（X,Y,Z）为基础的相关变量的多项式     

利用GPS资料反演华北块体运动的负位错模型参数

利用华北地区(北纬36°~42°,东经112°~120°)1995~1999三期GPS观测所获得的测站点的速度数据,通过引入板内块体相对运动模型,反演了该地区三条主要断裂带的负位错模型参数,从而区分研究区域各个活动断层运动闭锁强弱,并且据此推断它们未来发生地震的可能性大小。     

红河断裂带闭锁程度和滑动亏损分布特征研究

利用1999~2013年青藏高原东南缘的GPS速度场观测数据,采用DEFNODE程序反演红河断裂带走滑速率、三维闭锁程度和滑动亏损分布。反演结果表明:红河断裂带北、中、南段右旋走滑速率分别约为(5.9±1.2)mm/a,(4.8±0.6)mm/a和(4.3±0.4)mm/a,在地表以下6km的闭锁程度分别为0.43,0.22和0.25,其滑动亏损速率分别为3.3mm/a,2.6mm/a和2.3mm/a,红河断裂带闭锁程度和应变积累程度都比较低,与近年来红河断裂带整体活动微弱的现状相吻合。     

Bootstrap方法在遥感线性BRDF模型反演中的应用

在遥感反演中,通常假设反演参数和模型误差的先验分布服从正态分布,这个假设通常不太符合实际。为此,本文提出由Bootstrap方法估计反演参数和模型误差的先验分布的方案。同时对先验数据按照地物分类,统计假设检验表明将先验知识分类的合理性。最后,以RossThick-LiTransit核组合的线性核驱动BRDF模型为例,用NOAA-AVHRR观测数据对使用Bootstrap方法的反演算法进行试验,并与正态假设下的Tikhonov正则化反演和Bayes反演结果比较,说明对先验知识分类和使用Bootstrap方法的遥感反演方法能明显减小参数反演结果的不确定性,提高其可信度。     

断层区域的GPS监测点布设及其探测效果

本文根据弹性位错理论和顾及先验信息的断层运动参数反演方法,通过数值试验研究了断层区域的GPS监测点布设方案及其对断层运动参数反演结果的影响,检验了不同形式的GPS网对于探测断层活动的效果,讨论了GPS观测的点位随机误差和粗差对探测断层活动的影响。