时空积和模型的数据插值与交叉验证

研究了时空变异函数和协方差函数的积和模型并将其推导成能够实现的形式,提出了时空权重系数的计算矩阵、基于该矩阵实现了积和模型的时空插值,并用时空交叉验证来验证了插值数据的有效性。实验表明,本方法能为时空随机领域以一定的精度提供较多的信息,从而达到时空插值的目的。     

一种常用椭圆积分的新解法

本文介绍勒让德的第二种椭圆积分的一种精度较高而又迅速可靠的解法。椭圆积分被广泛地应用在大地测量和工程测量中。在设计测设高速电气机车的轨道及高速公路的缓和曲线中，在解求子午线弧长等大地测量计算中，在轮船、飞机外壳的曲面展开中，都经常会遇到这个问题。但是，长期以来，人们一直是由椭圆积分表来获得近似值，其计算精度也无法得知。本文提出了一种可估计精度的简单解法，其计算过程不易出现差错。大量的实际应用常可归结为被积函数的三角函数偶次幂的积分。这种椭圆积分通常是按递推公式计算的，即     

地表面积计算方法研究

通常面积是指地图上的面积,而地理国情监测中面积是指地表面积,即实际面积。地表面积计算涉及坐标换算、投影、积分问题,计算复杂,本文研究了地表面积计算的理论,分析了影响地表面积计算精度的因素,确定了地表面积计算的方法步骤,并利用实际数据对该计算方法进行了验证,取得了良好的效果。     

基于Surfer的数据网格化与体积计算精度分析

本文从理论上对Surfer的主要数据网格化方法与体积计算原理进行研究,并采用检查点法、残差均方根与体积相对中误差等精度评定指标对网格数据与体积计算精度做定量分析,通过实验证实利用改进谢别像法与径向基函数法对稀疏源数据网格化精度较高。同时采用梯形规则、辛普森规则与辛普森3/8规则进行体积计算,当三种规则体积计算结果相近时数据网格化间距最优,此时体积计算精度较高。最后将这种体积计算方法用于土方计算,将结果与传统方法对比并参见国家标准,实验证明基于Surfer的体积计算方法用于工程中土方计算精度可靠性。     

GLONASS卫星位置计算与程序实现

针对导航GPS/GLONASS导航数据处理的需要,分析了GLONASS广播星历、地固坐标系PZ-90下卫星加速度简略公式,推导了利用定步长四阶龙贝格-库塔对轨道进行积分的计算公式,提出一种新的不需要进行轨道拟合的编程实现方法,该方法具有结构简单、运算快的特点,最后根据实际计算结果对积分区间、积分步长与积分坐标精度之间的关系进行分析,给出了实际积分计算合适的步长.     

四种改进积分法的低空扰动引力计算

针对Stokes积分方法计算扰动引力中计算点从空中趋近地面时存在积分奇异和不连续的问题,该文提出了去中央奇异点法、奇异点积分值修正法、中央格网加密算法和改进积分式法4种改进Stokes积分的计算公式,并进行了实验计算。计算结果表明:近地空间范围内,4种改进算法都能在一定程度上改进原始积分的奇异性问题;相同条件下,奇异点积分值修正法和改进积分式法计算精度最高,适宜于低空计算;改进积分式法通过理论推导,得到了从球外部到球面统一、连续且无奇异的改进Stokes积分公式,理论严谨。     

超高阶全球地形球谐系数模型的构建方法与实现

针对10 800阶地形球谐系数模型构建的计算精度、计算稳定性及超大规模运算量等问题,本文首先通过比较分析矩形离散积分方法、Gauss-Legendre积分方法和Driscoll/Healy积分方法,验证了Driscoll/Healy积分方法具有更高的计算精度。然后,给出了改进的Belikov公式,将完全正常化缔和勒让德函数在全球范围内以优于10^-12精度高效、稳定递推至10 800阶;提出了联合FFT和基于OpenMP的多核并行方法求解超高阶球谐系数的优化策略,显著提高了球谐系数模型构建的计算效率。最后,利用Earth2014＿TBI与全球海底地形模型STO＿IEU2020格网数据建立了全球10 800阶地形球谐系数模型sph.10 800＿IEU,总体精度与Earth2014＿TBI2014.shc相当,在试验海域的相对精度略优于模型Earth2014＿TBI2014.shc。     

自动提取边界的林区地块表面积计算方法

林区地块表面积的计算对林权的确认、分割、转让至关重要。因此,基于空间三角形面积计算的原理,可建立自动提取不规则林区地块边界;而采用薄板样条函数内插特征点则可构建不规则三角网模型用以计算不规则林区地块表面积。文章阐述了该方法的可行性和并给出完整计算过程,经实验对比,证明该方法在不损失计算结果精度的情况下约能减少五分之四的外业数据采集工作量;同时,该方法在内业计算时,可自动提取边界,无需人工绘制边界线,大大提高了内业计算的自动化程度。     

椭球面上图斑面积计算方法的改进

由于高斯投影存在面积变形,当面积精度要求较高时,需要在地球椭球面上进行图斑面积计算。通过对图斑椭球面积计算方法进行研究,改进了图斑面积的定积分近似计算方法,并利用改进的矩形法进行了实证分析。研究结果显示,与常规矩形法相比,改进的矩形法具有较高的计算效率,可以替代图斑椭球面积计算方法中的中间层算法和底层算法,简化图斑椭球面积的计算过程。借助C#语言的十进制数类型变量,利用改进算法获得了椭球面梯形面积的高精度可靠值。利用改进算法可以计算任意一大梯形图块的椭球面积,进而方便地计算任意图斑的椭球面积。     

基于支撑向量回归的高光谱混合像元非线性分解

提出了基于支撑向量回归的高光谱混合像元自动分解.首先利用投影迭代的方法自动寻找到影像的典型地物光谱,然后利用Hapke近似函数模拟出非线性的训练和测试数据.支撑向量回归的混合像元分解方法与基于基函数分解方法的不同点是不需要预先确定非线性的映射形式,它通过核函数,把像元矢量从低维空间映射到高维特征空间,使得在特征空间中构造的线性光谱组合对应着原始空间（像元空间）的非线性组合特性,从而揭示了典型地物光谱之间的高阶性质,提高了混合像元的分解精度.实验结果证明,这种方法具有很高的混合像元的分解精度.利用模拟数据作分解精度的评价,表明97%以上的像元分解绝对误差不大于10%,而各类总体平均平方根误差均小于3.5%.     

配置法在卫星轨道积分中的应用

介绍了配置法的基本原理和计算方法,探讨了其在卫星轨道积分中的应用。分析了不同的积分步长与方法阶数对积分精度的影响,并确定了适宜的积分步长与方法阶数(与Bernese软件的缺省值一致)。此外,通过与用传统数值积分方法设计的联合积分器计算结果进行比较,得出了配置法的一些优点:可以取较大的积分步长;配置法直接给出的是各个积分区间的多项式系数,用户无需进行内插和拟合即可方便地得到任意时刻的卫星位置和速度。     

大气负荷响应计算误差估计模型

用数理统计技术，建立格林函方法计算大气变化引起重力和形焦等效应的精度评定模型，并利用中国及其邻区的大气观,蛭大气误差常数和一个计算方案的精度估计，其结果与固体潮汐检测在不同气候条件下的响应情况相一致，该系统也可应用于格林函数积分形式的其它物理模型的误差估计。     

球坐标多面函数空间数据插值方法研究

针对目前球坐标多面函数主要局限于球面任意区域对应的最优内部球层参数难以精确计算的问题,该文提出了利用Delaunay三角剖分技术的任意单连通区域球面面积的数值计算方法,解决了球坐标多面函数对球面局部空间数据插值的参数计算问题。为了评估球坐标多面函数对局部区域离散数据的插值精度,利用分布在120°～135°E,18°～28°N的843个大地水准面高程数据建立了两种坐标系的多面函数模型。均方根误差统计结果显示,球坐标多面函数模型的插值精度及稳定性均优于笛卡尔坐标模型。将球坐标多面函数模型分别与几种常用插值方法进行的插值结果精度对比,结果显示该模型仍然具有较好的精确度与稳定性。     

归一化转动惯量特征的遥感影像检索

针对传统遥感影像检索方法大多存在精度不高、效率低下等不足的问题,该文提出了一种基于归一化转动惯性特征的遥感影像检索算法。该算法对经过脉冲耦合神经网络处理的二值影像序列进行计算,提取影像序列的归一化转动惯量特征;同时,利用马氏距离结合Pearson积矩相关法来度量各特征矢量之间的相似性,提高检索结果的正确率。实验结果证明,该算法有效地兼顾了影像的内容结构信息,不仅可以快速地进行检索计算,还能提高检索精度。     

重力负荷改正的误差估计

负荷改正的精度取决于海潮图及地球模型的准确性，我们的估算表明，利用褶积积分方法〔1〕，现有的重力负荷改正精度为：M_2波±0.22μgal，O_1波±0.09μgal，利用褶积积分与球谐展开联合计算方法〔2〕，则为：M_2波±0.29μgal，O_1波±0.13μgal．并且起主导作用的是近测站处潮图的误差及模型误差的影响。     

顾及最大绝对误差的频率域矢量数据压缩算法

针对传统的基于离散余弦变换（discrete cosine transform,DCT）的矢量数据压缩算法局部误差较大和计算复杂度高的问题,提出了一种顾及矢量数据最大绝对误差的快速近似DCT压缩方法。首先,结合现有矢量数据拓扑关系,构造矢量数据块;其次,根据近似DCT变换正交性的特点,计算约定矩阵的最优化解,将计算复杂度最低的解设为近似DCT变换的转换矩阵;最后,结合矢量数据近似DCT变换和精确DCT变换的总能量差,计算重构数据的最大绝对误差,对超过误差阈值的数据进行三次样条插值,最大限度地保证矢量数据精度。实验结果表明,该方法计算复杂度较低,压缩速度快,在降低压缩率的同时,能较好地保持空间数据的拓扑关系和数据精度。     

基于普通数字相片的土地信息快速巡查技术

本文通过对普通数字相片上比例尺的变化规律进行理论研究,找出比例尺的变化规律,根据变化规律设计实验标志并进行相关实验,提出了一种快速获取土地面积的计算方法,并用实验数据对比例尺变化规律进行了验证,通过现场实验计算土地面积并总结了一些提高精度的方法。研究结果表明该方法对于快速估算土地面积具有一定的实用性。     

Meissel-Stokes核函数应用于区域大地水准面分析

为提高区域大地水准面计算精度,基于EGM2008地球重力场位系数模型分析Meissel-Stokes核函数、截断误差系数以及截断误差。选取实验区,采用移去-恢复法评价Meissel-Stokes核函数计算大地水准面的精度。结果表明:Meissel-Stokes核函数及其截断误差系数收敛速度快;截断误差小且稳定。在积分半径不易扩展的情况下,应用Meissel-Stokes核函数计算区域大地水准面,比标准Stokes计算大地水准面精度略高。     

高斯投影复变换与Maple计算机代数系统的实现方法

高斯投影的复变换与实变换相比具有独特的优势.使用Maple计算机代数系统,高斯投影正算及反算变换的核心就是方程求解及复积分计算.本文对高斯投影复变换进行了改进,只需建立正算变换计算式而不需要针对反算变换再建立一套变换计算式,给出了Maple系统方程求解的求根函数法以及复积分计算的积分级数分析法、椭圆积分函数法及直接积分...     

精密多波束测深系统位置修正方法研究

在声速剖面或声速函数具备的情况下，多波束条带式测深系统的波束归位计算通常采用曲线跟踪法进行声线改正，虽然保证了归位计算的高精度，但过程复杂繁琐。为此,提出了一种新的归位计算方法－－位置修正法，该方法引进了深度、水平位移相对误差以及面积差的概念，在不失精度的情况下，大大简化了归位计算的精度。