一种路网拓扑约束下的增量型地图匹配算法

着眼于低频浮动车轨迹数据,对地图匹配问题进行了抽象,并分析了影响匹配结果的几何约束与拓扑约束。针对GPS采样的低频性和城市路网的复杂性,提出了一种路网拓扑约束下的增量型地图匹配算法（topology-constrained incremental matching algorithm,TIM）。选取北京市浮动车的GPS样例轨迹数据进行匹配,结果表明,该匹配算法在不同复杂程度的城市路网下均表现较好。     

一种顾及道路复杂度的增量路网构建方法

针对传统路网采集和更新需要昂贵的实地测量以及大量的后续内业处理问题,提出了一种从大规模粗糙轨迹数据中自动生成路网的方法。该方法包含轨迹滤选和路网增量构建两步:第1步通过构建空间、时间、逻辑约束的规则模型,在消除数据中的噪音和冗余的同时,将原始轨迹进行合理分割,滤选形成规范轨迹集合;第2步基于信息熵计算轨迹点周围道路的复杂度,据此自动调节道路分割参数,不断将新产生的路段加入到路网,同时计算道路平均交通流量和速度等路况信息,遍历各规范轨迹的定位点重复以上处理过程,最终得到完整路网。通过昆明市200辆出租车采集的约6851万条轨迹数据进行路网构建试验,并与OpenStreetMap数据比较,证明了本文方法的有效性。与已有典型方法比较,本文方法能用更少节点提取更高质量的路网。     

GNSS对流层水汽监测研究进展与展望EI北大核心CSCD

对流层是近地空间环境中与人类活动联系最为密切的大气层,而水汽是低层大气圈中最重要的组成部分之一。尽管水汽在对流层中所占比例较小,但在一系列天气和多种气候变化中都扮演着重要角色。随着全球导航卫星系统(GNSS)的快速发展,GNSS对流层水汽监测成为重要的研究和应用方向。本文系统介绍了GNSS多维水汽监测及其在相关方面应用的研究现状和进展。GNSS水汽监测研究方面,当前主要集中在二维大气可降水量监测和三维湿折射率/水汽密度廓线反演两部分;GNSS水汽应用研究方面,当前主要包括定位、短临降雨及旱涝监测、数值同化预报等。     

结合行驶场景语义的轨迹-路网实时匹配方法

实时地图匹配技术在智能交通、自动驾驶等领域起着关键作用.现有实时地图匹配算法在高架、立交道路等复杂场景受到平行道路的干扰,匹配正确率较低.针对这一问题,本文提出了一种利用与车辆轨迹同步采集的图像对行驶场景进行分类,从而辅助城市复杂道路环境下地图匹配的方法.该方法在车辆靠近高架区域时利用图像对车辆行驶场景进行分类,结合车辆行驶方向、轨迹点与路段的距离、匹配路段邻接性等指标,对当前轨迹点进行实时匹配.以上海市三段高频采集的轨迹数据为例进行试验,使用匹配率、召回率、精确率等指标对结果进行精度评价.结果表明,本文方法的平均匹配率、召回率和精确率达到96.86％、97.17％、93.46％,优于传统实时匹配方法;对原始轨迹进行降采样后,匹配率、召回率、精确率等指标保持稳定.比较高架道路、立交等复杂场景的匹配效果,以及对比单点匹配耗时、延时和内存占用情况,本文方法均能保持较好的匹配结果.     

膨胀土边坡GNSS实时监测技术EI北大核心CSCD

膨胀土滑坡因其广泛性、破碎性、反复性、隐蔽性等特征,对工程危害严重。对其开展长期实时变形监测是实现膨胀土灾害防控的前提。在第一代膨胀土边坡GNSS监测技术试验的基础上,进行了两项改进：(1)设计了分层式GNSS/全站仪一体化监测装置,实现了膨胀土土质边坡分层式实时监测。(2)提出了综合多源参数的膨胀土边坡GNSS实时监测技术,提升了实时变形监测结果的可靠性和精度。相关技术和设备在广西宁明膨胀土公路边坡中进行了示范应用,分析了GNSS形变与多源监测数据的动态响应特征及诱滑原因,成功监测到一起膨胀土滑坡,研究成果具有可复制性和推广性。     

GNSS约束的MERSI/FY-3A PWV校准方法EI北大核心CSCD

精确的水汽信息对于短临天气预警和长期气候监测具有重要意义。本文针对搭载在我国第2代极轨卫星风云三号A星(FY-3A)上中分辨率光谱成像仪(medium-resolution spectral imager,MERSI)获取水汽精度较低的现状,提出一种GNSS约束的MERSI/FY-3A PWV校准方法。首先,对MERSI/FY-3A的PWV段产品进行处理得到水汽日产品,并利用GNSS和无线电探空(radiosonde,RS)数据对其进行评估;然后,根据PWV的季节分布特性,构建GNSS约束的MERSI/FY-3A PWV季节自适应校准模型;最后,分别利用GNSS、RS和再分析资料对校准后的MERSI/FY-3A水汽进行对比,验证提出方法的有效性。研究表明:本文提出的PWV校准方法,能够有效改善MERSI/FY-3A水汽日产品和旬产品的精度,改善率分别为58.63%和68.72%。该方法可为遥感水汽快速校准研究提供重要的理论依据。     

针对复杂道路网络的车辆轨迹地图匹配算法

针对高度城市化地区存在的复杂道路网络环境下,如何高效地进行车辆轨迹数据的地图匹配问题,该文提出了一种针对复杂道路网络的车辆轨迹数据地图匹配算法。该算法以车辆轨迹序列为匹配对象,通过环形轨迹的识别把车辆轨迹序列划分为无环路轨迹段,并用道路拓扑关系来计算轨迹序列的最优匹配路线,实现在复杂道路网络中的车辆轨迹数据地图匹配。为了验证本算法的性能,以上海市道路网络为实验区,以约1.3万辆出租车在2015年4月的轨迹数据为数据源,进行实证研究。实验结果显示,该文提出的地图匹配算法在复杂的道路网络中有较高的匹配成功率和匹配效率。     

虚拟应答器复合地图匹配方法研究

针对目前虚拟应答器地图匹配采用直接投影法在复杂铁路路段上准确性差、匹配精度低的问题,该文提出了一种复合地图匹配算法。首先将铁路线路进行分段处理,然后根据所划分线路特征的不同,采用不同的地图匹配算法选取列车实际运行的匹配路段,最后进行仿真验证。通过与传统地图匹配算法进行对比,结果表明：在复杂路段下,复合地图匹配算法相对于传统地图匹配算法在匹配准确率上具有显著优势,具有较好的匹配效果,能够有效实现复杂路网下定位点的精准匹配,满足虚拟应答器的定位需要。     

一种海量卫星导航轨迹点地图匹配方法

为了实现短时且精确的路况预测,通常需要海量采集卫星导航轨迹点,这使得基于传统文件/数据库系统的地图匹配方法无法满足复杂的实时分析要求。针对以上问题,本文提出的地图匹配方法,充分利用了NoSQL数据库的大数据存储、分布式计算等特点来对海量轨迹点进行匹配和存储,并将该方法应用在对深圳市交管部门浮动车卫星导航数据的分析,结果证明该方法具有有效性和精确性。     

GNSS模糊度解算的附加缩放因子的CLAMBDA方法EI北大核心CSCD

针对弱GNSS模型下,约束LAMBDA(CLAMBDA)算法初始搜索空间过大,导致模糊度解算效率低下的问题,本文提出了基于缩放因子自适应调整搜索空间的ASS算法,并讨论了采用上下边界分别设置初始空间对ASS算法的影响。通过两组实测算例对ASS算法解算性能进行了试验验证。结果表明,ASS算法采用缩放因子可以有效地调整搜索空间,提高搜索效率;基于下边界设置初始空间可以进一步提高ASS算法的解算性能。     

大规模浮动车流数据并行地图匹配方法

提出了一种并行地图匹配方法,高效处理海量浮动车流数据。该方法顾及交通网络拓扑,指出网格过滤、距离过滤和方向过滤等策略减少邻近候选节点的数量,利用预先生成的最短路径列表减少最短路径计算量。基于非关系型分布式数据库实现了高效率的浮动车流数据并行地图匹配,利用武汉市的浮动车流数据进行了实验。实验结果表明,本文方法正确率为90.6%,计算效率能满足大规模浮动车流数据实时处理的需要。     

曲率积分约束的GPS浮动车地图匹配方法

提出了以轨迹曲线的曲率积分值作为地图匹配特征的匹配方法,利用轨迹曲率积分值约束前后相邻轨迹点的关联匹配,采用不同类型行驶路径以及不同采样间隔,实施了浮动车地图匹配试验,结果表明,以匹配正确率和稳定性评判,本文提出的曲率积分约束的浮动车地图匹配方法优于现有的未采用曲率特征匹配的经典浮动车地图匹配方法。     

一种适用于手机基站定位的地图匹配方法

本文提出了一种适用于手机基站定位(Cell-ID)的地图匹配方法,基本思想是先采用线性加权方法提高Cell-ID定位的精度,然后利用定位过程中的历史信息,综合考虑距离、角度等因素来完成地图匹配。实验结果表明在基站分布比较密集的城市区域,该匹配方法能够适用于手机基站定位,满足精度要求比较低的位置服务应用需要。     

针对简化路网的基于序列的双向合并地图匹配算法

简化路网具有结构简单、算法运行速度快的特点,对地图匹配算法的基础研究具有应用价值。本文针对简化路网的GPS轨迹数据地图匹配问题提出了一种基于序列的双向合并算法。实验结果表明:本算法不仅具有较好的匹配度,还优于现有的Passby算法和增量算法,并且在匹配过程中解决了遗漏路段和极值等错误问题。所以,本算法对于实际路网的地图匹配具有较好的借鉴作用。     

利用GPT3模型的GNSS⁃PWV计算方法北大核心CSCD

针对部分GNSS测站缺乏实测气象参数时无法实时计算可降水量(PWV)的问题,本文以长三角地区为例提出一种将GPT3模型参数与GNSS对流层总延迟(ZTD)融合获取高精度PWV的新方法。研究结果表明,GPT3模型的气象参数和各类对流层延迟参数在长三角地区具有较好的稳定性和精度,融合GPT3模型的干延迟(ZHD)、加权平均温度(Tm)和GNSS⁃ZTD所得PWV的RMS为3.56 mm,接近GNSS⁃PWV的3.74 mm,远优于GPT3⁃PWV的11.12 mm。     

大众电子地图的应用现状及发展趋势北大核心CSCD

随着通信、电子、网络技术和地理信息产业的发展,近10年来我国电子地图经历了爆发式增长。本文结合电子地图的定义、特点及功能,对大众电子地图的数据制作、产品模式、地理信息服务方式、地理信息服务模式等应用现状进行综述和分析,并从4个方面对大众电子地图的未来发展趋势进行展望。     

保持数据可用性的矢量地图数字水印方案研究EI北大核心CSCD

伴随大数据时代的到来,信息复制、扩散及编辑变得越来越容易,矢量地图的非法传播、倒卖与恶意篡改等行为也越发频繁,给数据生产方或合法拥有方造成难以估量的损失。除了制定严格的法律、法规来规范地理信息市场,还需要依赖技术手段作为法律执行的有力支撑,数字水印作为信息安全领域的前沿技术得到了广泛关注,并逐步引用到矢量地图中。     

基于GPS轨迹数据的地图匹配算法

针对GPS浮动车轨迹数据具有整体运动趋势的特点,结合城市路网行车限制的约束,提出一种GPS轨迹数据的全局地图匹配方法,综合考虑轨迹曲线与路网路径的曲线相似性、实际行车的路段几何拓扑和交通管制约束下的连通性,实现较好的地图匹配效果,并通过实验进行验证,为GPS浮动车数据的进一步分析应用打下基础。     

自主导航地图的昨天、今天和明天EI北大核心CSCD

本文以无人驾驶技术的演化背景为出发点,总结自主导航地图,即高精地图的概念、与普通导航地图的区别、内容组成及数据来源。在此基础上,论述了高精制图流程的主要模块,包括先验图层的数据采集和更新、动态图层的实时构建、边缘计算、数据标准化和压缩服务。本文重点介绍了高精制图技术面临的4个研究难题及发展现状:①复杂驾驶环境的自动建模;②边角案例的数据采集;③伦理困境中的导航决策;④无人驾驶技术的安全性能评估。这些难题从不同的侧面挑战着高精地图自主导航能力的极限,需要政府立法机构、相关企业、研究机构和公众在全球范围内协同攻关。并指出,随着无人驾驶技术的不断完善,安全第一的研究重点将逐渐扩展成兼顾安全可信、环保节能和身心愉悦的移动体验,高精地图的结构化数码将衍生出多样化的适合人眼阅读的高清地图。如何充分提高导航数据的成本效益,实时生成高精地图和高清地图,同时为机器和人类提供最优服务,将成为新的研究热点。     

GNSS/GRACE/GRACE-FO/气象数据结合反演干旱指数EI北大核心CSCD

构建融合多源数据的综合干旱指数对准确、客观、全面监测与评价干旱具有重要意义。本文利用主成分分析方法,将基于GNSS测站垂向形变和GRACE/GRACE Follow-On(GRACE-FO)重力卫星数据的单一水文干旱指数与我国常用的综合干旱指数(CI)进行融合,在西南地区构建反映水文气象要素的新型综合干旱指数(CDI)。结果表明,相比于CI和基于GNSS、GRACE/GRACE-FO数据的单一干旱指数,CDI指数与改进的帕默尔干旱指数(scPDSI)的相关性均有较大提升,最大相关系数达到0.84,相关系数提高的站点数占比分别达到100%、93%和67%,所有站点相关系数的平均值从0.48、0.34、0.57提高到0.64,表明本文构建的CDI指数能有效融合多源数据包含的干旱信息,提升区域干旱监测的效果。