GNSS水准自适应联合平差

将水准高差观测值与GNSS垂直运动速度作为观测值,利用联合平差方法实现GNSS水准自适应数据融合。均匀选取大地高变化与正常高变化一致的GNSS水准点作为约束点,实现GNSS垂直运动与水准垂直运动的有效匹配;利用方差分量估计方法自适应整体调整水准高差观测值权阵与GNSS垂直运动速度观测值权阵之间的比例关系;采用相关等价权函数抑制异常观测值的影响,提高联合平差的精度。以山东境内二等水准网及GNSS控制点数据为例,该方法能够实现GNSS与水准高程变化的有效融合,提高高程变化分析的可靠性。     

利用自适应水准网动态平差建立山东垂直运动速度模型

大地测量技术是地面沉降灾害监测的重要手段,其中水准测量是地壳垂直运动速度的经典观测手段。针对多期水准网测量数据中的异常误差,提出一种多期水准网自适应动态平差方法。改进等价权函数,进一步抑制观测数据中的异常误差影响;采用最小二乘配置方法,建立区域垂直运动速度模型。以山东境内及周边二等水准网数据为例进行验证,验证结果表明,该方法有效削弱了水准观测数据中异常误差影响,提高了二等水准网动态平差精度;并通过获取的山东省最近十年高精度垂直运动速度,得出了山东区域北部、西部整体上呈下降运动趋势,东部、东南整体上呈缓慢上升趋势的结论。     

华北地区活动地块边界带运动及块体内部变形分析

基于刚性块体和GPS稳定点组概念，用GPS稳定点组的水平速度值求出了各活动地块及华北亚板块的欧拉运动参数，推证了块体边界上的点相对运动速度矢量公式，通过该公式利用块体欧拉运动参数反演计算分析了地块边界带运动状况；通过块体欧拉运动参数反演计算各GPS观测点的背景运动速度，用观测点的实测运动速度减去各观测点的背景运动速度得出其实际变形值，进一步分析了各地块内部变形情况，并探讨了各活动地块的刚性特征。     

东日本大地震前后陆态网络基准站形变研究

计算了东日本大地震前后各1a的"陆态网络"基准站GPS观测数据,得到了基准站的时间序列及其运动速度,讨论了较长时间尺度上东日本地震对"陆态网络"基准站造成的影响。结果表明,与震前相比,我国东北地区距震中较近的基准站的运动速度有加速倾向,运动方向偏向震中位置,华东地区、华南地区基准站的运动速度和方向在震前震后基本一致。     

高分一号山地冰川运动速度提取与分析

近年来国产遥感卫星数据增多,但在山地冰川运动速度监测研究中,国产卫星遥感数据的使用却很少.基于此现状,本研究利用"高分一号"卫星数据(GF-1)对藏东南雅弄冰川运动速度进行了提取.通过与同分辨率、同时段的Landsat8数据进行对比,以及利用非冰川稳定区域的残余位移和冰川主冰流线剖面运动速度两方面,评估了 GF-1数据...     

GNSS测站速度估计模型重建

获取准确的GNSS测站速度对于研究全球板块运动、地壳形变、地震活动及其地球动力学过程至关重要。为此,以GNSS基线解算后的基线向量作为观测值,重建了最小二乘综合速度解算模型和卡尔曼滤波速度估计模型。模型中,考虑了测站坐标、运动速度、年、半年周期项一同作为参数,在基线解网平差的同时,一并求解获取速度估值。同时,利用坐标时序分析的方法,顾及白噪声和幂律噪声的影响,对单日解坐标时间序列重建了时序速度拟合估计模型,以获取长期趋势项作为速度值。基于3种模型,对川滇地区中国地壳运动观测网络2010—2014年21个GPS基准站的观测数据进行了速度估计与对比分析。结果表明:3种模型所估计测站速度非常接近,差异基本处于0~1mm/a范围之内;速度估值中误差均在亚毫米水平。由此得出,3种速度估计模型具有本质的一致性,均可正确估计测站运动速度,能够满足高精度地壳形变研究的需要。     

求取小区域GPS网CGCS2000坐标的方法研究

本文通过联测IGS跟踪站获取南宁地区若干控制点的ITRF框架瞬时历元坐标,并根据IGS跟踪站速度内插出南宁地区地壳板块运动速度,从而将控制点ITRF坐标进行历元转换与框架转换;同时根据南宁某CORS站观测值所求板块运动速度,对相关结论进行验算。结果表明:基于准确的板块运动速度场,采用历元与框架转换方式求取CGCS2000坐标能够满足小区域GPS控制测量的精度要求。     

基于GPS的四川地区现时地壳形变分析

对四川区域网多年数据进行处理,得到欧亚框架下的测站运动速度,采用刚性地块假设下的最小二乘拟合方法,得到川滇、川青、扬子地块的运动速度分别为(17.6±1.0)mm/a、(11.4±0.7)mm/a、(9.6±1.1)mm/a,地块运动方向逐渐由SE向SEE变化;作为川滇地块东边界的鲜水河断裂、安宁河-则木河断裂运动速度远大于龙门山断裂,显示了其较强的活动性。     

卫星测高数据权的确定

顾及地球自转对星下点轨迹的运动速度和倾角变化的影响，推导利用卫星测高数据计算海平面时的权重的确定，并分析与其他几种权重形式的差异。     

汾渭断陷带陆态网GPS站噪声剔除

针对汾渭断陷带及邻近地区2011—2013年陆态网络工程36个GPS连续站和227个流动观测区域站的GAMIT/GLBOK处理结果中存在的非构造噪声,借助QOCA软件剔除连续站位移序列中的周期性成分和共模误差等非构造形变的信息,使地壳监测中GPS连续站水平运动速度的精度提高约0.3mm/a,垂直运动速度的精度提高了约0.6mm/a。针对流动观测区域站中的噪声,提出了使用QOCA软件对GPS连续站的后处理参数信息构建Delaunay三角网,结合反距离内插算法,实现了GPS区域站中非构造噪声的剔除,使GPS区域站流动监测中水平运动速度的精度提高了约0.6mm/a,垂直运动速度的精度提高约1.7mm/a,为地震监测提供了精确的基础数据。     

宽视场遥感相机像移速度模型及补偿策略

宽视场遥感相机在轨成像期间,受地球自转、卫星颤振、姿态机动等因素影响而产生像移,导致成像质量降低。为此,提出了一种适用于宽视场遥感相机的像移速度模型,并考虑了离轴角对计算精度的影响,推导了离轴三反相机像移速度和偏流角解析式。以某卫星为例,仿真分析了3种典型成像模式下像移速度和偏流角在焦面的分布情况,仿真结果与定性分析结果一致,验证了像移速度模型的正确性。在此基础上,针对侧摆兼具俯仰成像模式,提出了相应的像移补偿策略。补偿效果表明,卫星侧摆35°兼具俯仰35°成像时,采用全局优化偏流角匹配策略能保证整个焦面区域的调制传递函数（modulation transfer function,MTF）均大于0.95（16级）;采用局部优化偏流角匹配策略能保证焦面重点观测目标的MTF大于0.95（96级）;采用提出的像移速度匹配策略在分11组调节行周期情况下,能保证整个焦面区域的MTF均大于0.95（16级）。仿真结果表明,提出的像移补偿策略能有效解决侧摆兼具俯仰成像时的像质下降问题,可为宽视场遥感相机像移补偿提供可靠依据。     

双目序列影像三维运动参数确定

结合立体视觉的特点．介绍了一套双目视觉系统与完整的、由双目序列影像确定场景中目标运动信息的方法。其主要步骤包括相机检校、运动与立体影像的匹配、运动前后三维特征点的对应以及运动参数的求解。并给出了从真实双目序列影像中获取物体匀速直线运动和匀加速直线运动参数的实验结果。     

三种国际主流的北极卫星遥感冰速产品评估和分析

冰速是海冰的重要参数,但是受资料长度限制,对卫星遥感冰速产品进行系统比较和评估的研究还较少。利用2009年—2017年国际北极浮标计划（IABP）浮标冰速数据,较系统地评估了不同时间间隔的遥感反演冰速产品在北冰洋内区和弗拉姆海峡附近海区的表现。结果显示,对北冰洋内区而言,1 d间隔的美国国家雪冰数据中心（NSIDC）遥感冰速冬季误差整体大于夏季,冬季高估了波弗特海南部海冰向西的运动,低估了从喀拉海流向格陵兰岛北部的穿极流。对于5种2 d间隔冰速产品而言,产品精度不完全取决于源数据空间分辨率的高低,反演算法的改进和数据融合均能提高冰速的精度,均方根误差大小的顺序是OSISAF-Merged <OSISAF-AMSR <Ifremer-AMSR <OSISAF-SSM < OSISAF-ASCAT。对于4种使用相同反演算法的3 d间隔的冰速产品,产品的均方根误差取决于源数据分辨率,空间分辨率最高的Ifremer-AMSR冰速均方根误差最小。比较不同种类、不同时间间隔冰速的月平均均方根误差后可知,采用3 d间隔反演的冰速由于能够忽略更多短时间尺度海冰运动,其冰速均方根误差低于2 d间隔的冰速。在弗拉姆海峡,除Ifremer-AMSR外,其余冰速产品均具有较大的经向偏差和均方根误差。在冰速较快弗拉姆海峡,冰速产品均方根误差取决于源数据的分辨率。     

Extraction and motion estimation of vehicles in single-pass airborne LiDAR data towards urban traffic analysis

Airborne LiDAR data are characterized by involving not only rich spatial but also temporal information. It is possible to extract vehicles with motion artifacts from single-pass airborne LiDAR data, based on which the motion state and velocity of vehicles can be identified and derived. In this paper, a complete strategy for urban traffic analysis using airborne LiDAR data is presented. An adaptive 3D segmentation method is presented to facilitate the task of vehicle extraction. The method features an ability to detect local arbitrary modes at multi scales, thereby making it particularly appropriate for partitioning complex point cloud data. Vehicle objects are then extracted by a binary classification using object-based features. Furthermore, the motion analysis for extracted vehicles is performed to distinguish between moving and stationary ones. Finally, the velocity is estimated for moving vehicles. The applicability and efficiency of the presented strategy is demonstrated and evaluated on three ALS datasets acquired for the propose of city mapping, where up to 87% of vehicles have been extracted and up to 83% of moving traffic can be recovered together with reasonable velocity estimates. It can be concluded that airborne LiDAR data can provide value-added products for traffic monitoring applications, including vehicle counts, location and velocity, along with traditional products such as building models, DEMs and vegetation models.     

利用GPS资料采用非连续变形分析模型确定中国大陆地壳运动速度场

利用近10年来我国先后建立的多个大规模高精度GPS地壳形变监测网资料，科学合理地计算出各GPS站点的速度值。采用球面非连续变形分析（DDA）模型，以GPS观测得到的速度值为约束，拟合出了中国大陆现今地壳运动的速度场。它不仅客观地描述了地壳运动的刚性成分，也客观地描述了块体内部的变形，并且具有物理意义。该速度场模型较地质构造速度模型，离散点速度模型，刚体转运速度模型，配置拟合速度模型等有明显的优越性。     

IGS测站的非线性变化研究

基于坐标模式的广义网平差模型，利用IGS发布的对GPS全球站处理后形成的单天解SINEX文件，通过自编软件计算了IGS测站的时间序列，并发现IGS测站存在非线性变化。利用频谱分析方法得出了IGS测站存在年周期或半年周期的变化，同时利用经验模型建立了IGS测站的测站速度函数。指出了仅利用1个线性量估计IGS跟踪站的速度值会存在偏差，应建立周期性变化模型，或采用分段线性化的方法，每隔一定的时间给出1个对应的速度。     

3D Motion parameters determination based on binocular sequence images

Exactly capturing three dimensional (3D) motion information of an object is an essential and important task in computer vision, and is also one of the most difficult problems. In this paper, a binocular vision system and a method for determining 3D motion parameters of an object from binocular sequence images are introduced. The main steps include camera calibration, the matching of motion and stereo images, 3D feature point correspondences and resolving the motion parameters. Finally, the experimental results of acquiring the motion parameters of the objects with uniform velocity and acceleration in the straight line based on the real binocular sequence images by the mentioned method are presented.     

利用新型C波段雷达卫星研究南伊内里切克冰川运动特征

利用新型C波段Sentinel-1卫星获取的2015年2月至2017年2月期间的影像数据,研究分析了天山中部南伊内里切克冰川不同时段的运动特征。利用偏移量追踪技术计算不同时间段冰川位移,首先采用三步配准的方法进行主辅影像高精度整体配准,然后基于归一化互相关（normalized cross correlation,NCC）算法通过调整窗口参数精确估算局部偏移量,进一步分离得到冰川移动信息。监测结果表明:（1）在空间分布上,狭长的冰舌区是冰川主要的高速流动区域,冰舌区底部流速小于上部,两侧流速小于中间,末端流速明显减缓。（2）在季节变化上,冰川运动速率与温度变化趋势一致,在5月至8月期间运动速率最快,沿剖面线的最高速率达49 cm/d;在11月至次年2月期间运动最为缓慢,速率为25~30 cm/d左右。（3）在年度变化上,2015年夏季的运动速率比2016年整体高约1~3 cm/d,其他季节则没有明显差异。与高分辨率L波段PALSAR-2影像的监测结果进行定量对比分析时,将冰舌区的像元进行抽稀后统计,得到两种数据获取的运动速率之差的均值为3.48 cm/d,标准差为±3.78 cm/d,证实了南伊内里切克冰川运动监测结果的可靠性。     

利用多面函数拟合和欧拉矢量法建立福建省GPS速度场模型

通过处理福建省卫星导航定位基准服务系统(FJCORS)2013-2015年观测资料,获得GPS站实测运动速度值,在此基础上,分别利用多面函数拟合法和欧拉矢量法构建了福建省及周边区域GPS速度场模型.内符合精度方面,多面函数拟合的速度精度南北分量为1.06 mm/a、东西分量为2.00 mm/a;欧拉矢量法得到的速度精度南北分量为1.36 mm/a、东西分量为1.22 mm/a.外符合精度方面,两种方法模拟得到的检核点速度值与实测速度值的较差均在±2.28 mm/a以内.在福建省陆域内,两种方法得到的速度场具有高度的一致性,运动速度均为35 mm/a左右,运动方向为SE-E向.     

利用卫星激光测距技术研究全球垂直地壳运动的参考基准

当前地震、地质灾害等现象的频繁发生,表明对于地壳运动尤其是垂直方向的研究是迫切而必需的,而研究垂直地壳运动的一个重要前提就是其参考基准的确立。针对目前国内外对于全球垂直地壳运动参考基准不统一的现状,分析了研究全球统一的垂直地壳运动参考基准的必要性,提出将ITRF2008框架下获取的SLR的垂向速度场作为全球垂直地壳运动参考基准的方案,论证了该方案的合理性,并利用GPS和VLBI的观测数据,求取了其速度场与SLR垂直基准之间的系统差,分析了产生不同大小且方向各异系统差的原因,实现了各速度场与全球垂直地壳运动参考基准的统一。由于该基准包含了较为丰富的地球物理信息,具有可发展、可提高以及直接相对于地球质心等特性,因此,我们推荐将ITRF2008框架下SLR技术获取的垂向速度场定义为全球垂直地壳运动的参考基准。