中国地壳运动观测网络GPS观测方案优化研究

中国地壳运动观测网络GPS区域站采用了严格同步环、连续4天、高站点重复率的观测方案，为了优化观测方案，以青藏块体东北缘GPS区域网1999年和2001年观测资料为例，对区域GPS观测方案进行了对比试验和分析。结果表明：①同步环连续3天和连续4天观测的基线重复率和站点速度结果基本一致，可以采用站点连续3天观测的方案；②异步环有站点重复观测与无站点重复观测对比，站点速度差别很小（亚毫米级），优化观测时可以大大降低或取消异步环站点重复率；③同步环整体解算（带IGS站）与环内站点单独触算（带IGS站），其站点速率差异可达1mm以上，因此优化观测时还应尽量采用同步环观测方案。     

对城市GPS控制网的优化设计

优化设计城市的GPS控制网,是有效发展城市控制网建设的重要条件.本文结合GPS控制网的特点,浅谈如何对GPS控制网进行优化设计,提高其性能.     

GPS RTK在道路控制测量中的应用

目前的GPS控制测量基本上采用相对定位的测量方法。这就需要多台GPS接收机在相同的时间段内同时连续跟踪相同的卫星组,实施同步观测。同步观测时各GPS点组成的图形称为同步图形。在控制测量中,用GPS建立控制网,最精密的方法当属静态测量。对大型建筑物,如特大桥、隧道、互通式立交等进行控制,宜用静态测量。而一般公路工程的控制测量,则可采用RTK动态测量。这种方法在测量过程中能实时获得定位精度。当达到要求的点位精度,即可停止观测,提高了作业效率。     

青藏高原1993年GPS观测成果的精度分析

应用线性回归、符号检验等数理统计方法研究了１９９３年完成的跨青藏高原首期ＧＰＳ网３９条基线的数据处理结果。通过对单基线观测中误差、重复观测基线互差及异步环闭合差的精度分析，认为由１６个观测点组成的跨青藏高原ＧＰＳ监测网的基线平均相对精度达０．１ｐｐｍ。     

重力仪格值的微小变化对重力基点网的影响分析

在重力基点网的平差工作中,笔者通过遇到实际问题的对比分析,探讨了重力仪格值的微小变化对基点网的影响。格值的微小变化对基点网中实际联测的路线产生的是整体抬高和降低的效应,实际联测的闭合环的闭合差基本不变,而已知重力基点的值不变,对于带有附合路线的闭合环的闭合差就发生了很大的改变,从而影响了整个网的计算精度和基点的重力值。     

GPS技术在枣庄市城市控制测量中的应用

枣庄市城市控制测量项目采用现代大地测量的方法,利用D级GPS控制网作为测区首级控制网和精密水准点,选用20个点构成骨架网,按照GPS网的可靠性指标、精度指标、效率指标,进行优化设计;利用Trimble DINI12电子水准仪进行GPS四等水准联测,通过一定数量和分布均匀的GPS/水准点进行高程拟合.该项目了取得的成果精度,完全符合1∶500大比例尺测图的要求.     

矿区控制网建立技术研究

本论文以沙曲矿的实际需要为出发点,以矿区控制网的布设为主要内容,阐述了全球定位技术在矿山控制测量领域的应用现状度发展前景.结合了沙曲煤矿实际的地形、地貌等客观因素及工程精度的要求,平面控制网采用四级短边、边连接形式的GPS网,GPS不但有精度高、速度快而且同时不受观测条件的限制等优点,因此在矿山测量中得到了广泛的应用.由于GPS网测量的高程为大地高,理论应对测量结果进行高程拟合即大地水准面精化才能得到水准高,而该论文GPS网点的高程直接由水准测量测定,不进行高程拟合,也不使用大地水准面模型求定,高程控制网采用四等水准网,对控制网在外业施测时的注意事项都一一进行了说明,GPS以它的实用性及优越性给矿山测量的发展提供了崭新的手段.     

广州市GPS控制网的设计特色和技术突破

通过对广州市GPS控制网的精心设计,科学实施,解决了当前应用GPS控制测量中较多且较难的技术问题,并达到了良好的效果.广州市GPS控制网的设计采用先进规范、分级布网、混连式网形等特色及基线文件的统一转换、方差协方差阵的平衡、超大网平差、多坐标系统的平差等技术突破和达到的实际效果,对大型控制网布测具有一定的指导作用.     

珠穆朗玛峰高程测量

综合利用GPS定位、水准测量、三角测量、电磁波测距、重力测量、雷达测地及大地水准面精化等技术,精确确定了珠峰顶的高程和平面位置,实现了迄今为止对珠峰高程最为精确的测量.介绍了珠峰高程控制网和GPS控制网的测量概况,阐述了利用常规大地测量和GPS技术确定珠峰高程的数据处理方法以及局部重力场精化等技术,为进一步研究珠峰地区板块运动提供了良好基础.     

一种实用的GPS坐标及高程同步转换方法

基于GPS控制网三维约束平差基本原理,提出一种GPS坐标及高程同步转换方法,即先由GPS点的空间直角坐标反算点间基线向量,再将旋转参数、尺度参数以及国家坐标系中的坐标作为待估参数,通过附加公共点约束进行坐标及高程转换。利用工程实例数据对该方法进行了试验,结果表明：该方法非常灵活、有效,其坐标及高程转换精度良好。     

一种有效的离散数据场等值线生成方法

给出了一种有效的离散数据三角形网格等值线生成算法，首先在Delaunay三角剖分算法中引入了闭合点概念，通过在三角形网格生成过程中动态删除闭合点，减少搜索点集大小，提高了原来三角形剖分算法的速度；其次在三角形网格等值线生成算法中提出了凸边和凸边三角形的概念，通过建立凸边链表和凸边三角形链表，并以凸边进行等值线跟踪，简化了三角形网格等值线搜索算法，提高了等值线生成效率。最后在气象天气图离散站点数据基础上给出了详细测试数据，并给出了天气图等值线绘制效果图。     

GNSS多天线基线网单历元模糊度同步解算法

提出多天线基线网单历元模糊度同步解算法,其具体实现步骤为:1)根据宽巷组合模糊度易于固定的优点,采用附加已知基线长度约束法同步解算各基线的宽巷模糊度,得到dm～cm级精度的近似基线分量;2)将解算得到的各近似基线分量作为约束,同步解算各基线的基频模糊度,以获取mm级精度的基线矢量。该方法的关键在于检验各历元宽巷模糊度解算的正确性,以获取可靠的近似基线分量,为解算各基线的基频模糊度提供准确的基线先验信息。由于动态情况下各历元观测信息比较少,单纯依赖ratio检验不可靠,提出结合基线误差、单位权中误差、基线网模糊度闭合环及ratio值等对多组宽巷模糊度进行检验,避免ratio值设置不当导致模糊度检验中发生纳伪和弃真问题。实测数据结果证明,该处理方法使得模糊度解算的成功率提高1%～2%,可以获取移动平台更丰富的导航信息,提高其服务能力。     

A simple method to extract glacier length based on Digital Elevation Model and glacier boundaries for simple basin type glacier

Glacier length is a key morphological element that has many glaciological applications; however, it is often difficult to determine, especially for glaciers that cover larger spatial areas or those that exhibit frequent temporal change. In this paper, we describe a new ArcGIS-based method that can derive glacier flow lines for determining glacier length based on digital elevation model and glacier outlines. This method involves (1) extraction of the highest and lowest points on a glacier, (2) calculation of 10-m contour lines on the glacier from 10 m to 100 m height, and (3) connection of the midpoints of each contour line with the highest and the lowest points in order to create a flow line, which is subsequently smoothed. In order to assess the reliability of this method, we tested the algorithm’s results against flow lines calculated using field measurements, analysing data from the Chinese Glacier Inventory, and manual interpretation. These data showed that the new automated method is effective in deriving glacier flow lines when contour lines are relatively large; in particular, when they are between 70 m and 100 m. Nonetheless, a key limitation of the algorithm is the requirement to automatically delete repeated and closed curves in the pre-treatment processes. In addition to calculating glacier flow lines for derivation of glacier length, this method also can be used to effectively determine glacier terminus change.     

基于闭合环的InSAR解缠误差探测方法研究

基于Sentinel-1数据,提出一种基于多个干涉图闭合环的残差探测解缠误差方法。以形变量较大的墨西哥城区为实验场,分别采用不同的闭合环对同一个干涉对进行探测,结果具有较好的符合性。     

一种异构多核架构快速查询多边形图层间空间关系的方法

目前,空间关系查询中常用的Plane Sweep 算法是一种串行方法,而关于多核CPU的并行查询算法,在面对海量数据查询时,由于CPU核心数及线程数量的限制,其难以满足查询效率需求。针对该问题,本文提出了一种全新的异构多核架构多边形图层间空间关系查询的并行算法。首先,利用STR 树索引过滤不相交的多边形;然后,对过滤后多边形的线段构建四叉树索引,利用CPU+GPU架构并行计算线段的相交以判断多边形环间的拓扑关系;再根据环间的拓扑关系计算多边形间的维度扩展九交模型(DE-9IM)参数值,据此确定多边形间的空间关系;最后,通过实验验证了该算法的准确性和高效性。实验表明,本算法能有效缩短大数据量的空间查询时间。在实验中逐渐增加目标数据集和源数据集多边形的数量,当两数据集都为50 000 个多边形时,以包含关系为例,相比于ArcGIS,本文提出的算法可达到2 倍的加速比。     

一种新的栅格数据矢量化方法

栅格数据矢量化是遥感和地理信息系统一体化集成的关键技术之一。在以往的研究中,对"岛",尤其是多层嵌套岛的处理还不够完善。本文提出了一种新的矢量化方法,其步骤如下:(1)提取端点和结点。使用2×2模板匹配窗口对图像进行一次遍历,提取出端点和结点以及它们之间的连接信息;(2)形成弧段。利用端点和结点的连接信息来形成非闭合弧段和闭合弧段;(3)建立多边形。对于闭合弧段在某种意义上就是一个简单多边形,只需将弧段的结点转换为多边形的结点就可形成由它组成的简单多边形,对于非闭合弧段,则使用左转算法来形成由它们组成的简单多边形;(4)对"岛"进行处理。由于可能发生一个多边形同时被多个多边形包含的情况,为了建立正确的拓扑关系,需要对这种包含关系进行分析,找到岛的最小包含多边形。实验证明,本算法较好地对"岛"的问题进行了处理,并且速度较快,能够满足实际应用的要求。     

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多维参数反演遗传算法的元胞自动机模型与应用

城市是一个自组织的复杂系统,其扩展受许多不确定性因素影响。元胞自动机(CA)模型具有强大的空间运算能力,可以有效地模拟复杂的动态系统,在模拟城市扩展及其他地理现象中,得到了良好的效果。转换规则是CA模型的核心,其利用由地理元胞的状态及空间关系得出的空间参数计算元胞的变化。空间参数权重的确定是模型应用的难点。现有的权重确定方法存在可靠性不高,运算量大等不足。通过一种改进的遗传算法--实数编码遗传算法可以自动获取参数的权重。分析表明,所提出的方法在CA模型运算时间、模拟精度方面均有所提高。