地形校正中央区求积公式

利用非奇变换首先将地形校正奇异积分非奇异，其次利用ＮｅｗｔｏｎＣｏｔｅｓ积分，本文推导了几组适用于地形校正中央区积分的求积公式。     

非奇变换与地形校正中央区积分

利用非奇变换,将地形校正诸奇异积分转化为一组非奇异积分。理论分析和数值计算都表明,奇异积分非奇异后,可有效地提高地形校正中央区积分的精确度。     

非奇变换与地形校正中央区积分

利用非奇变换，将地形校正诸奇异积分转化为一组非奇异积分。理论分析和数值计算都表明，奇异积分非奇异后，可有效地提高地形校正中央区积分的精确度。     

地形直接、间接影响的中央区棱柱模型

地形影响的积分算法在中央区存在奇异性,为避免奇异问题可将中央区地形近似为与计算点等高的圆柱体。基于此,提出使用更接近实际网格地形的棱柱模型计算地形影响,并通过推导给出了中央区直接、间接影响的棱柱模型算法公式。当地形网格较小时,棱柱模型与圆柱模型计算的中央区直接影响的差异为正;当地形网格较大时差异为负,但对于中央区间接影响,棱柱模型与圆柱模型计算结果的差异总为负值。当地形高分别取1 000、2 000和3 000 m时,棱柱模型与圆柱模型计算的直接影响差异的极值分别约为±0.3、±0.5和±0.8 m Gal,而间接影响差异的极值分别约为-0.02、-0.12和-0.27 cm。对于高精度的应用需求,当区域海拔较高时建议采用本文提出的更符合实际地形的棱柱模型计算中央区直接、间接影响。     

论地形垂线偏差中央区贡献的计算

本文根据Ｎｏｗｔｏｎ‘ｓ引力公式，推导出地形垂线偏差的求积公式，通过奇异积分变量变换，推出了一些新的地形垂线偏差计算公式，这些新的计算公式，有效的处理了中央区的奇异积分问题。     

重力梯度之地形改正方法与研究

简要介绍地形起伏对地面点重力梯度的影响,推导棱柱法计算重力梯度改正的严格积分公式并和积分核累加法对比验证了其正确性;将积分区域划分为中央区和远区,中央区采用严格的棱柱法进行计算,远区采用线性积分的方式逼近真实值,简化了积分过程;根据重力梯度应用的要求针对不同类型地形设定了中央区划分准则。实验表明:根据文中提出的方法和分区准则,相比于传统的积分法和棱柱法,计算速度得到提高,且精度要求相比于积分核累加法优于0.01E。     

遥感影像地形校正物理模型的简化与改进

针对考虑太阳直接辐射、天空散射辐射以及来自于附近地表反射辐射的复杂地形EMT 遥感影像地形校正物理模型公式复杂、计算繁琐、不易实施的特点以及存在过度校正的缺陷,对该物理模型进行简化和改进。提出一套简化模型相关参数,即r值,Vt,Vd,T↓(λ,θ)等的计算方案,从而简化计算过程,提高计算效率。并针对该地形校正物理模型朗伯体假设的缺陷,引入Minnaert参数k时模型进行非朗伯体修正。简化和改进的地形校正物理模型的校正实验结果表明该模型很好地消除了复杂地形EMT 遥感影像的地形阴影,从而证明该地形校正物理模型的简化和改进方案可行。     

近区地形直接与间接影响的棱柱模型算法

基于Helmert第二压缩法进行边值解算时需要计算地形压缩对重力的直接影响和对（似）大地水准面的间接影响。计算近区直接、间接影响的传统积分算法仍是二重积分形式。该算法以网格中心点处的积分核作为网格积分核的平均值的计算模式在一定程度上引入了近似误差。另外,直接、间接影响的传统积分算法在中央区存在奇异性,需单独计算中央网格地形影响,因而增加了计算的复杂性。为此,本文推导了近区地形直接、间接影响的棱柱模型公式,一方面提高了地形影响的计算精度;另一方面中央区不存在奇异性,从而简化了计算过程。为避免棱柱模型存在的平面近似误差,可使用顾及地球曲率的棱柱模型算法计算地形影响。最后通过试验得出结论,在（似）大地水准面精度要求较高的应用中,应尽量使用顾及地球曲率的棱柱模型算法计算地形影响。     

基于逆Vening-Meinesz公式的测高重力中央区效应精密计算

为提高利用逆Vening-Meinesz公式反演测高重力中央区效应的精度,视中央区为矩形域,将垂线偏差分量表示成双二次多项式插值形式,引入非奇异变换,推导出了重力异常的计算公式。以低纬度区域2′×2′的垂线偏差实际数据为背景场进行了计算,结果表明,当中央区包含4个网格时,传统公式与推导出的重力异常计算公式误差的最大值大于1 mGal。推导出的公式可为高精度测高重力中央区效应的计算提供理论依据。     

陡峭山区影像的半经验地形校正

本文提出一种新的半经验地形校正模型SCEDIL(Simple topographic Correction using Estimation of Diffuse Light),该模型通过结合DEM与光学影像数据寻找局部区域内完全光照和阴影的水平像元,并以光照、阴影水平像元的平均反射率值估算局部区域散射辐射比,提高了陡峭山区影像的地形校正精度。以高分一号卫星和Landsat ETM+影像为例,从目视判读和定量分析两个方面,比较分析该算法与传统半经验地形校正算法(C、SCS+C)的校正结果。结果表明:(1)对较为平坦的地形,SCEDIL和C、SCS+C校正都有较好的目视结果;对地面起伏较大的陡峭地形,C、SCS+C校正后,原阴影区域易呈现破碎化特征,SCEDIL校正后,原阴影区域过渡较为平滑。(2)SCEDIL校正后,各波段反射率的均值和标准差优于C、SCS+C校正,SCEDIL校正后,影像总分类精度与同类地物光谱信息均一性均优于C和SCS+C校正。SCEDIL半经验地形校正方法能有效地去除影像中的地形干扰,尤其对陡峭地形的校正效果,优于常规地形校正模型。     

地图符号及其本质的研究

本文探讨了制约地图符号设计的内在的基本规律,提出了地图符号的约定性原则和等价性原理。把作为地图符号的物质时象同传输过程中的地图符号区别开来,分析了地图符号的价值及价格,并对内涵地图符号和外延地图符号及其相互关系进行了研究,最后提出了新的地图符号分类原理。     

一种新型自动整平对中仪器支架的设计与实现

利用机电一体化技术设计了一种新型的能自动整平对中的仪器支架,采用普通水准器和光电元件检测支架的水平性,由测绘员目测垂球对中偏差值并输入控制系统,通过小直流伺服电机自动调节支架的水平位置和支承点高度,构成了一个仪器支架水平性和对中性的闭环控制系统,实现了仪器支架的自动整平和半自动对中。     

A seafloor experiment to monitor vertical deformation at the Lucky Strike volcano, Mid-Atlantic Ridge

Decades of cruise-based exploration have provided excellent snapshots of the structure of mid-ocean ridges and have revealed that accretion is a mixture of steady-state and quantum events. Observatory-type studies are now needed to quantify the temporal evolution of these systems. A multi-disciplinary seafloor observatory site is currently being set up at the Lucky Strike volcano, in the axial valley of the slow spreading Mid-Atlantic ridge as a part of the MoMAR (monitoring of the Mid-Atlantic Ridge) initiative. The aim of this observatory is to better understand the dynamics of the volcano and the hydrothermal vents hosted at its summit as well as their plumbing systems. In August 2006, the GRAVILUCK cruise initiated an experiment to monitor the deformation of Lucky Strike volcano. A geodetic network was installed, and seafloor pressure, gravity and magnetic data were collected. In this paper, we present the method used to monitor volcanic deformation, which involves measuring relative depth difference between points within a seafloor geodesy network. We show that, taking into account oceanographic variability and measurement noise, the network should be able to detect vertical deformations of the order of 1 cm.     

数字水印技术的 DEM 版权保护适用性研究

提出了一种基于离散余弦变换(discrete cosine trasform, DCT)域的数字高程模型(DEM)数字水印算法,通过分析坡度坡向计算模型并结合人类视觉系统(human visual system, HVS),推导出坡度坡向精度与水印嵌入强度的数学关系,能实现在满足坡度坡向精度要求下,水印嵌入强度的最大化,增强水印的抗攻击性。实验结果表明,含水印DEM的高程、坡度、坡向的最大误差和中误差均较小,满足DEM精度的近无损及所提取等高线的近无损,且满足水印的视觉不可见性,能抵抗JPEG压缩和几何裁剪攻击。     

SIFT和SVD相结合的GF-2影像感知哈希算法

为解决GF-2影像在传输、存储及实际使用中面临的局部篡改问题,本文提出了一种用于GF-2影像完整性认证的感知哈希算法。首先采用固定分块的方式,将整幅影像分割成多个子块,运用SIFT算子提取子块的关键点特征信息;然后采用SVD方法提取SIFT关键点特征信息的特征值,选取其中较大的10%特征值构建子块的感知哈希序列;最后串联所有子块的感知哈希序列生成整幅影像的感知哈希值。在影像认证过程中,通过计算原始影像与待认证影像的感知哈希值的差异,从而实现对影像内容的认证。试验表明,该算法能够实现GF-2影像中地物篡改的检测与定位,同时对LSB水印嵌入、DAT格式转换及BMP格式转换等内容保持操作具有良好的稳健性,为GF-2影像的安全使用提供保障。     

模型参数估计的优效性

本文根据多参数的R-C不等式和优效计量定理,得到了函数模型和随机模型参数估计的方差下界公式。函数模型的参数估计是优效估计量,但随机模型的参数估计即方差分量估计不是优效估计量;作为特例,单位权方差的估计是优效估计量,同时证明了函数模型和随机模型参数估计的不相关性。     

新工科背景下遥感实验教学CDIO-OBE模式改革

新工科建设是新科技、新产业、新经济形势下我国规划人才战略的重要部署,开拓了我国工程教育改革的新路径。本文介绍了遥感实验教学与新工科教育理念相对接,按新工科建设要求探索工程教育人才培养的新模式改革。遥感实验教学借鉴国际工程教育最新模式CDIO及美国工程教育通用模式OBE,将二者结合实施CDIO-OBE模式教学实践,包括：借鉴《华盛顿协议》体系和欧盟EUR-ACE体系及我国工程教育专业认证标准,制定实验教学整体学习产出;基于课程与学习产出匹配矩阵,优化实验课程体系;根据课程学习产出,设计教学内容;按CDIO组织课程教学,实现教学产出。CDIO-OBE模式以学习产出驱动CDIO下项目和团队的整体训练,通过实现预期学习产出,促进新工科背景下遥感工程人才的培养。     

Automatic representation and reconstruction of DBM from LiDAR data using Recursive Minimum Bounding Rectangle

Three-dimensional building models are important for various applications, such as disaster management and urban planning. The development of laser scanning sensor technologies has resulted in many different approaches for efficient building model generation using LiDAR data. Despite this effort, generation of these models lacks economical and reliable techniques that fully exploit the advantage of LiDAR data. Therefore, this research aims to develop a framework for fully-automated building model generation by integrating data-driven and model-driven methods using LiDAR datasets.The building model generation starts by employing LiDAR data for building detection and approximate boundary determination. The generated building boundaries are then integrated into a model-based processing strategy because LiDAR derived planes show irregular boundaries due to the nature of LiDAR point acquisition. The focus of the research is generating models for the buildings with right-angled-corners, which can be described with a collection of rectangles under the assumption that the majority of the buildings in urban areas belong to this category. Therefore, by applying the Minimum Bounding Rectangle (MBR) algorithm recursively, the LiDAR boundaries are decomposed into sets of rectangles for further processing. At the same time, the quality of the MBRs is examined to verify that the buildings, from which the boundaries are generated, are buildings with right-angled-corners. The parameters that define the model primitives are adjusted through a model-based boundary fitting procedure using LiDAR boundaries. The level of details in the final Digital Building Model is based on the number of recursions during the MBR processing, which in turn are determined by the LiDAR point density. The model-based boundary fitting improves the quality of the generated boundaries and as seen in experimental results, the quality depends on the average LiDAR point spacing. This research thus develops an approach which not only automates the building model generation, but also achieves the best accuracy of the model while utilizing only LiDAR data.     

测量学课程改革与实践

教育改革的核心问题是课程的改革，教育改革只有进入到课堂的层面，才是真正进入了教育改革的深水区。本文以测量学课程改革为立足点，对测量学课程改革的持续建设进行了总结，提出并不断丰富“一中心，三育人”课程教学理念；深化教学资源改革，构建了一种长效的“多主体、全过程、可量化”课程发展机制；教学相长，实现了“重素质、强能力、多元开放”的测量学课程教学。     

DEM渐近取样法的参数研究

渐近取样法是Makarovic教授首先提出的一种DEM取样方法。本文依照此法的原理对有关参数进行了试验性的研究。通过对试验结果的分析,了解了这些参数的变化对DEM精度和从DEM得到的等高线精度的影响情况,以及参数与参数间的相互影响情况。在此基础上提出了根据地形图的精度要求和实际量测误差确定取样参数值的建议。