熵理论在确定点位不确定性指标上的应用

分析了传统点位不确定性指标的局限性，基于信息论中的联合熵和最大熵定理导出了n维随机点熵不确定指标以及落入其内概率的统一公式；提出了以熵误差椭圆与熵误差椭球作为2维、3维GIS中点元的位置不确定性度量指标。提出的熵指标具有唯一确定、不受置信水平选取的主观性影响等特点，适合于度量未知分布的点位不确定性。     

二维随机点的熵误差指标

根据信息论基本原理，提出了二维随机点的熵误差指标，该指标与以往的误差指标不同，它是一个在熵意义下唯一确定的，与置信概率无关的客观指标，把它作为二维点位置不确定性的度量指标具有特殊优越性。     

GIS线元的平均熵不确定带

在GIS线元的位置不确定性方面，国内外学者已提出了“e-带”、“e-带”、“g-带”、“H-带”等模型，然而就应用而言，由于“e-带”具有不变带宽，因而应用最为广泛。但是“e-带”的宽度往往难以确定，从而限制了它的使用范围。在“H-带”的基础上，提出了根据线元的平均信息熵确定“e-带”宽度的思想，建立了线元的平均熵不确定带，并以此作为线元位置不确定性的度量。     

利用误差熵评价光斑中点云不确定性

三维激光扫描点位精度受光斑影响较大,激光点在光斑中呈现了不确定性,该不确定性的准确描述关系到激光点位精度的评价。将误差熵模型引入到点位不确定性的评价中,利用激光点位在光斑中不确定性的概率密度函数,推导了激光点位信息熵,并依据误差熵与信息熵的关系得到了激光点位的误差熵。通过分析误差熵与光斑面积的关系,得到点云光斑平均误差熵,实现了将平均误差熵引入到点云不确定性的评价中。通过设置不同扫描间隔得到的点云数据,分析了平均熵模型进行基于光斑影响下的点云精度评价的可行性,最终实现了对光斑中点云不确定性的准确评价。     

误差熵不确定带模型

本文从信息论的基本理论出发，通过熵的极值定理和引入误差熵的概念 ，首次提出了误差熵不确定带模型。该模型与以往的误差模型有着本质的区别。它不是任何意义上的置信带，而是一种完全确定的，与置信水平无关的不确定带模型。     

GIS中三维空间直线的误差熵模型

从信息熵的角度提出了三维空间直线的误差熵模型，该模型由以垂直直线的平面误差熵为半径的圆柱体和两端点的误差球组成，是一种完全确定的度量空间线元不确定性的模型。理论分析与实验表明，本文所提出的模型具有较好的效果。     

熵与不确定度区间

测量数据的质量及可靠性取决于测量数据不确定性的大小。从如何评价测量数据的不确定性入手,以测量不确定度理论与模糊数学为基础,构建以测量不确定度为未知参数的测量数据不确定性评价的函数模型,提出“模糊熵测度”作为函数模型求解的最优准则并建立相应的算法,应用高程监测网数据进行解算并与最小二乘估计结果进行比较,结果证明了该方法的可行性。     

未知分布误差的熵不确定度

分析现有估计方法的不足，提出基于最大熵的不确定度估计。所得的指标不受置信水平选取时的主观性影响，适合于GIS中未知分布误差的不确定性度量。     

GIS中线元的误差熵带研究

基于现有的线元位置不确定性模型大多与置信水平的选取有关,而置信水平的选取带有一定程度的主观性,因而不能惟一确定。引入信息熵理论,提出了线元的误差熵带模型,并将它与"E-带"进行了比较,计算了落入其内的概率。该模型根据联合熵惟一确定,与置信水平的选取无关。     

熵与不确定度区间

测量平差问题中,讨论观测量和参数估值时引入熵及熵意义上不确定度区间的概念,并论证了不确定度区间作为评定精度的指标的可行性,进而提出以不确定度区间作为假设检验的置信区间,避免了选取显著性水平α时的非客观因素的影响。给出了t分布,x2分布、F分布不确定度区间的计算公式及相应的数表。     

熵权理论在测量平差中的应用

将熵权理论引入测量平差中,利用熵权法对观测值进行定权,能更加全面地考虑平差值精度的影响因素,并能根据其影响程度的大小合理地分配不同观测值的权重比例,克服经典测量平差中经验定权法的缺点。通过两个具体实例,分别讨论熵权法在水准网平差和边角同测导线网平差中的具体应用。     

GIS中线要素的定位不确定性模型研究

从概率论的角度构造了矢量GIS中线要素的定位不确定性模型,并根据讨论问题的需要,给出了衡量点、线定位误差的精度指标。这一研究可为GIS产品的质量估计提供有效依据。     

Estimation of the Positional Uncertainty in Line Simplification in GIS

Abstract

This paper presents a new model for handling positional uncertainty in the process of line simplification. It considers that positional uncertainty in a simplified line is caused by (a) positional uncertainty in an initial line propagated through the process and (b) a deviation of the simplified line from the initial line. In order to describe the uncertainty in the simplified line, the maximum distance is defined as a measure. This measure is further adopted to determine parameters to a line simplification algorithm. Therefore, this model makes a step forward in the implementation of an uncertainty indicator for the line simplification. As compared existing models, the proposed uncertainty model in this paper is more comprehensive in uncertainty assessment for line simplification.     

边角后方交会定点的多值问题

应用数学推证和几何作图两种方法,证明了边角后方交会法定成可能存在多值问题,并给出了一种能得以特定单值点位的测算方案。     

考虑参数误差的3维空间直线不确定性模型

由于线元上任一点坐标的误差不仅受端点误差的影响,还会受到长度误差的影响,故不确定性模型要考虑各种影响位置精度的参数误差,对3维空间直线不确定性模型作了进一步研究.不但考虑了端点误差的影响,还顾及了长度误差的影响,使模型在理论上更为严密.理论和实验研究表明,长度误差影响了直线方向的精度.     

考虑参数误差的3维空间直线不确定性模型

由于线元上任一点坐标的误差不仅受端点误差的影响,还会受到长度误差的影响,故不确定性模型要考虑各种影响位置精度的参数误差,对3维空间直线不确定性模型作了进一步研究。不但考虑了端点误差的影响,还顾及了长度误差的影响,使模型在理论上更为严密。理论和实验研究表明,长度误差影响了直线方向的精度。     

GIS中空间数据不确定性的混合熵模型研究

基于信息理论和模糊集合理论，针对GIS中部分空间数据既具有随机性又具有模糊性的特点，建立了空间数据不确定性的混合熵模型。以GIS中线元不确定性为例，讨论了线元不确定性的统计熵、模糊熵和混合熵估计方法，并针对特例给出了线元不确定性的熵带分布。