重力垂直梯度测量探测能力的正演

重力垂直梯度测量是一种探测地质构造、小地质体位置的技术,但利用该技术对地下空洞的探测还没有深入地研究.通过假定地下空洞的位置和体积,采用正演方法对重力垂直梯度测量探测地下空洞的能力进行研究,分析不同埋深及体积的人造空洞对地面重力及重力垂直梯度的影响;并利用CG-5重力仪进行了初步实验.实验表明:重力垂直梯度对浅层地下空...     

重力垂直梯度测量探测能力的正演

重力垂直梯度测量是一种探测地质构造、小地质体位置的技术,但利用该技术对地下空洞的探测还没有深入地研究。通过假定地下空洞的位置和体积,采用正演方法对重力垂直梯度测量探测地下空洞的能力进行研究,分析不同埋深及体积的人造空洞对地面重力及重力垂直梯度的影响;并利用CG-5重力仪进行了初步实验。实验表明:重力垂直梯度对浅层地下空洞具有很好的探测能力;通过正演计算表明:在埋深超过200 m时,地下空洞对重力垂直梯度的影响近似与体积成正比,在埋深超过400 m时,地下空洞的埋深对重力垂直梯度的影响近似成线性下降。     

四、P229 海洋测量学

CH20112035水下磁性目标探测中磁异常分量换算方法=Components Conversion of Magnetic Anomaly in Detec-ting Under water Magnetic Object/卞光浪(海军大连舰艇学院海测工程系),翟国君,刘雁春,欧阳永忠∥测绘学报.-2011,40(2).-232～237为了更加准确地判断水下磁性目标空间位置及形态有必要研究由磁场标量信息向矢量信息换算的方法。根     

地下管线探测中测深精度的分析

针对地下管线探测中测深精度不高的现状,对历年管线探测工程的经验和教训进行总结,从人员、仪器、作业方法、环境、地下管线材质等多个方面,对影响管线探测测深精度的末端因素进行了分析论证,确定其中4项为影响测深精度的主要因素。对确认的主要因素从多方面进行了分析,认为通过检测测深参数、合理选择探测方法和测深位置等手段可提高测深精度。并对多根管线并行等复杂区域管线探测提出了解决方案;同时在工程实例中取得了良好的应用效果。     

利用小波变换进行GPS振动观测值的异常探测

本文利用小波变换技术进行GPS振动观测值的异常探测,将GPS振动观测值序列视为一组观测信号,先利用小波低频分解提取信号趋势,再利用小波高频分解探测异常值的位置,提出结合观测体自身变形趋势判断异常值是否存在,再通过小波高频分解和小波阈值去噪找到异常值准确位置的探测方法。结合某GPS振动平台上的振动观测实验数据进行仿真分析,获得准确的异常探测结果。实践证明文中研究的异常值探测方法是可行的和有效的,为GPS振动观测值的异常探测提供新思路。     

利用码相二次差分与Jarque-Bera检验进行实时周跳探测

对伪距与载波相位观测值进行二次差分构造周跳检验参数,并利用Jarque-Bera方法对历元窗口内的周跳参数进行正态分布检验,较好地实现了周跳的实时探测。利用实测GPS静态数据以及车载GPS动态数据进行了周跳探测算例分析,结果表明,此方法能够实时探测出周跳,并能有效修复周跳。     

应用改进欧拉算法解算磁性目标空间位置参数

指出目前磁性目标探测中常规欧拉方法存在的局限性,提出在欧拉窗口内视地磁场和其他目标干扰异常联合影响为线性变化,将构造指数作为动态变化参数代入欧拉方程一并求解,并利用多元线性回归方法解决了欧拉方程非线性问题.在质量控制方案中,根据构造指数和目标深度变化规律,给出离散欧拉解滤波措施;采用层次聚类分析方法对滤波后欧拉解进行分...     

MRU位置偏差二次探测及多波束异常条纹地形消除方法研究

针对多波束测深数据中常出现的沿航迹向异常条纹在浅水影响显著,传统方法机理不完善和异常消除不彻底问题,基于多波束数据处理原理分析成因,认为主要由于诱导涌浪未补偿或姿态传感器（motion reference unit,MRU）位置偏差量测不准带来的诱导涌浪补偿残余所致,为此提出基于往返测线测深点对深度不符值的MRU位置偏差二次分段探测方法和异常条纹消除方法。首先通过最近平面点搜索,发现同名点对;然后分段构建深度不符值与欲探测的MRU位置偏差关系模型,并借助支持向量机回归参数抗差估计法估计位置偏差;最后给出修正模型,消除测深数据中异常条纹影响。实验表明,所提方法从机理上较彻底地消除了异常测深条纹影响,也为MRU安装偏差探测提供了一种新方法。     

一种微地形探测回波信号处理的新算法

针对钴结壳具体赋存环境和开采技术要求,作者提出了利用Morlet小波信号包络和高斯函数曲线及能量相关性算法对拟设计的微地形探测方法接收到的超声回波信号进行分析与计算。由实验初步验证,利用该算法计算出来的被测对象位置精度及误差稳定性均高于传统的超声波单波束多探头探测方法。     

利用位置签到数据探索城市热点与商圈

众源地理数据（Crowd Sourcing Geographic Data）是指由大众采集并向大众开放共享的地理空间数据。众源位置签到数据作为众源地理数据的一种,客观真实的反映了大众日常生活行为,包含大量丰富的社会化属性信息。本文提出了一种基于众源位置签到数据的城市热点探测与商圈挖掘方法,首先对位置签到数据时空分布特性进行了研究,设计并提出了众源位置签到数据时空数据库模型;其次,提出了位置签到数据探索性空间分析方法,通过对众源位置签到数据的空间聚类分析,实现基于位置签到数据的商圈热点探测;最后,以武汉市为例,对街旁网截止2011年9月30日的众源位置签到数据进行了城市热点探测与商圈挖掘分析实验,结果表明,基于众源位置签到数据挖掘的武汉市商圈分布与城市规划商圈具有强相关性,可用于城市社会经济发展预测与区域经济规划。     

总强度磁异常各阶垂向导数换算新方法

磁异常垂直导数换算在磁性目标解释推断过程中具有重要意义。分析了总强度磁异常各阶垂向导数频率转换因子的滤波特性,指出常规傅立叶变换法在求解总强度磁异常各阶垂向导数时,观测数据中高频噪声会显著放大,甚至会淹没掉真实信息。从理论上证明了总强度磁异常沿垂直方向的积分和各阶导数均为调和函数,在此基础上,提出联合采用空间域和频率域运算求解其沿垂直方向的各阶导数。该方法的基本思路是：利用频率域转换关系,计算平面上总强度磁异常沿垂直方向的积分值;选择三点二阶中心差分或双三次样条曲线函数法计算总强度磁异常垂向积分值沿水平方向的二阶导数;最后将二阶水平导数代入拉普拉斯方程求解出总强度磁异常的垂向一阶导数;以总强度磁异常及其垂向一阶导数沿水平方向的二阶导数为基础,结合拉普拉斯方程,可进一步求解出总强度磁异常任意阶垂向导数。同时,为了研究提出方法的有效性,采用球体磁场模型进行验证,并首次推导了地磁场方向和磁化强度方向不一致时,球体总强度磁异常沿垂直方向的一阶和二阶导数表达式。经研究表明：提出的方法换算得到的垂向导数结果精度明显优于常规傅立叶变换法换算结果,且具有较强的抗噪能力,尤其是在计算高阶导数时效果更加明显。     

非线性模型参数估计的大洪水解算方法

直接搜索算法作为非线性模型参数估计的一种求解方法,具有无需求导,适用范围更广的优点,因而成为近年来的研究热点。将大洪水算法作为一种新的直接搜索算法引入到非线性模型的参数估计中,并以实例进行了计算分析,结果表明:大洪水算法是一种简单有效的非线性模型参数估计的直接搜索解算方法,不但在算法性能上表现优越,而且解的搜索不依赖于初值,能以较大概率收敛到全局最优解,是一种值得推广的直接搜索算法。     

海底管道磁异常正演与实测结果分析

采用重磁位场的泊松公式法推导了海底管道磁异常的理论计算模型,以两段已知的输气管道为研究对象进行了正演模拟计算和海上实测验证。正演结果表明,在距海底管道约8.0 m的观测平面上能产生跨度约20.0 m、辐值分别高达329.8 nT和362.4 nT的正磁异常。实测的海底管道磁异常分布跨度与正演的结果基本一致,但其分布的细节特征存在不同,既存在正异常,也存在负异常。通过分析磁异常极值点的分布特征推测可能是管道连接处的热剩磁导致了实测磁异常的细节特征。     

基于χ2准则的磁梯度张量3D聚焦反演方法

针对铁磁性物质反演中正则化参数自适应选择的问题,提出了基于χ2准则的磁梯度张量3D聚焦反演方法。利用深度加权矩阵和最小支撑矩阵对经典Tikhonov正则化理论框架下的反演模型进行约束得到目标函数,避免了由于反演参数多于采集点数而导致反演解的多解性,并有效解决了核函数随深度增大而快速衰减的问题。通过对目标函数进行迭代奇异值分解获得最佳物性参数,并根据χ2准则自适应地确定目标函数在迭代过程中的正则化参数,提高了迭代速度和求解精度。仿真和实验结果表明:该方法能准确还原磁性异常体的轮廓形态,具有较好的模型分辨率。     

地磁场梯度对飞机磁场求解精度的影响分析

分析了地磁场梯度对飞机磁场模型的影响,利用飞机磁补偿实验数据及地磁场梯度仿真数据,对考虑地磁场梯度和不考虑地磁场梯度两种情况下飞机磁场的求解结果进行了比较,并对飞机在0°、90°、180°、270°四个特定航向上,进行横滚、俯仰、偏航机动飞行时产生的干扰磁场进行了仿真补偿实验。仿真结果表明,地磁场梯度引起的模型系数计算偏差最大可达5.24,相应的磁干扰补偿率将下降35.3%。     

Magnetic detection method for seabed cable in marine engineering surveying

The detection and identification of the seabed cable is becoming an important task in the marine engineering. The features of the magnetic anomaly can be used to detect the existence of the seabed cable. The magnetic field model is presented, and the consistency of the magnetic anomaly distribution between the simulation of the model and the observed data is verified. The comparison shows that the seabed cable can be effectively detected and identified with reasonable method.     

Magnetic Detection Method for Seabed Cable in Marine Engineering Surveying

The detection and identification of the seabed cable is becoming an important task in the marine engineering. The features of the magnetic anomaly can be used to detect the existence of the seabed cable. The magnetic field model is presented, and the consistency of the magnetic anomaly distribution between the simulation of the model and the observed data is verified. The comparison shows that the seabed cable can be effectively detected and identified with reasonable method.     

北斗卫星太阳光压解析模型建立及应用

光压模型是导航卫星高精度定轨、定位的基础。目前关于北斗卫星光压摄动模型的研究并不少见,但基于卫星物理参数的综合解析模型建立与应用公开可见的论述并不多见。不同于其他保守和非保守摄动力,光压辐射与卫星本身参数状态密切相关,具有明显的个体差异性。本文基于光压辐射的物理机理、北斗卫星物理参数、姿态控制模式等,建立光压摄动综合解析模型,以精密星历和激光测距数据为基准,验证了综合解析模型能够获得分米级的精密定轨精度。在此基础上,根据卫星角动量守恒和在轨遥测参数变化,分析了综合解析模型和在轨实际干扰力的差值,提出了在综合解析模型基础上增加常数经验修正项Da、Ya的方法,以北斗C08、C10星为例,分别可获得0.078、0.084 m的SLR检核精度,相比于利用CODE经验改进模型,精度分别提高0.021、0.045 m。     

车载GPS道路数据采集与线形参数的计算

在对我国公路现状进行普及调查的过程中,线形数据的采集和参数的计算是一项非常重要的工作.利用动态GPS进行公路线形数据的采集工作,通过后处理计算获得公路上各点准确的3维坐标,探讨了利用GPS获得的公路散点数据进行直线、圆曲线参数计算的方法,该方法无须给定参数的近似值,具有计算简单方便的特点.利用平差后直线和圆曲线的参数计算缓和曲线的参数,然后对直线、圆曲线、缓和曲线的连接给出了处理方法.利用在上海市外环线进行采集的车载GPS道路数据,采用叙述的方法对试验数据进行了处理,说明该方法是可行的.