方向数据插值方法研究

方向数据是矢量数据的标量表示,通常标量数据的插值方法不适用于方向数据。本文根据方向数据的特征,把其分解成沿坐标轴的分量,通过对分量数据的插值形成表面,最后合成反算出方向数据,给出了一种对于方向数据的行之有效的插值方法;并用实验进行了验证,对其插值结果和精度进行了统计和分析,取得了较为理想的内插结果。     

岸基GPS-R水面高反演测站时空布局优化

岸基GPS-R反演水面高度的精度、可用性及可靠性,与测站可见卫星落入指定水域方位、入射角度、有效弧段长度与数量密切相关。为提高反演点位的观测效率,本文综合考虑第一菲涅尔区、测站与水系方位关系及不同水系类型入射角区间范围选择等多种因素,提出反演事件的概念,并以此建立岸基GPS-R时空布局优化策略。通过设计仿真试验与实测数据进行验证,结果显示两者具有良好的一致性。但由于现有GPS星座结构导致北半球用户在观测时反演事件分布呈现“北部最多,东西次之”的特点,因此,基于反演事件的优化策略可有效开展测区备选站点评估与选定;同时,根据反演事件可进一步筛选测站最佳时段及其周期变化规律,从而验证了开展测站时空布局优化研究可有效保障岸基GPS-R反演水面高的效率与质量。这对促进GPS-R技术由理论向应用推广,以及充分利用现阶段我国大中型水库大坝、库岸边坡及海岸等周边均布设的GNSS永久观测站开展GPS-R反演水面高度应用,具有重要的参考和使用价值。     

藏南扎西康锑硫盐多金属矿床成矿物质来源分析:兼论北喜马拉雅成矿带主要矿床矿质来源的差异性

扎西康矿床是北喜马拉雅Sb-Au成矿带上一个较为特殊的大型-超大型锑硫盐多金属矿床,赋存于下侏罗统日当组。矿床容矿围岩以黑色含炭钙质板岩为主体,矿体严格受近南北向和北东向两组断裂控制,呈脉状、透镜状产出。矿石中金属矿物除闪锌矿、方铅矿、辉锑矿等常见硫化物之外,还大量发育硫锑铅矿、脆硫锑铅矿、黝铜矿、车轮矿等硫盐矿物;非金属矿物主要为菱锰矿、菱铁矿、石英和方解石,矿床的形成经历了中低温热液期和表生期。元素地球化学和硫、铅同位素研究表明,矿床中矿石和矿化岩石除富集Sb、Pb、Zn、Ag等主成矿元素外,还富含MnO、Cu、As、Cd、Au等矿化元素;容矿地层中Sb、As、Ag、Pb、Zn、Mn等成矿元素也较为富集,具备提供成矿物质的能力;矿石硫化物的硫同位素组成与容矿地层接近,指示成矿流体在运移过程中萃取了容矿地层中的Sb、As、Ag和S等组分,日当组为硫的主要提供者;铅同位素具变质结晶岩系特征,指示变质结晶岩系及与之有亲缘关系的淡色花岗岩为成矿提供了Pb、Zn等金属组分。北喜马拉雅成矿带主要典型矿床在矿质来源上存在着明显的差异,成矿带中部和北部的Sb和Sb-Au矿床的成矿物质主要来自于容矿地层和矿区岩浆岩(包括中生代中基性岩和新生代闪长岩),而在成矿带南部的Sb(-Au)-Pb-Zn矿床中,除容矿地层和矿区岩浆岩提供Sb、As、S之外,变质结晶岩系(拉轨岗日岩群)及与之有亲缘关系的淡色花岗岩也为成矿提供了Pb、Zn等金属组分。     

格网DEM上径流长度计算误差的定量分析

基于格网DEM的径流长度的计算误差主要来源于DEM数据和流径提取算法。通过数据独立的误差分析方法,定量分析流径提取算法模型产生的误差。首先选取5种数学曲面作为模拟DEM数据源,计算出径流长度,以由曲面公式推导的径流长度公式计算的径流长度作为理论真值,通过两者的对比,分析误差及其空间分布。结果表明,汇水区的径流长度计算精度明显高于分水区;分水区的径流长度含有一定的系统误差。     

地形复杂度的多因子综合评价方法

地形复杂度指标(Terrain Complexity Index,TCI)是评价地表起伏和褶皱程度的指标,广泛应用于DEM数字地形分析、数据综合和建模、地貌分类以及DEM精度研究等领域。然而目前地形复杂度指标多数采用单一地形指标或区域统计指标,缺乏局部的复合评价指标。为此,引入多因子分析方法和局部窗口分析方法,探讨一种基于格网DEM数据的复合地形复杂度指标(Compound Terrain Complexity Index,CTCI)的建模方法。首先利用多因子评价方法选取4种局部地形因子(局部高差、局部标准差、局部褶皱度、局部全曲率),之后利用局部窗口分析方法获取各指标的计算值,最后融合4种因子得到每个格网的CTCI。在实验分析中,选取了3个典型地貌样区和1个混合地貌样区,实验结果表明:CTCI能从整体上区分不同典型地貌区的地形复杂程度,同时CTCI在局部范围与混合地貌样区的等高线的密度和变化程度有较好的吻合,表明CTCI能从整体和局部反映地表的起伏和褶皱变化,是较好的地形复杂度评价指标。     

DEM与地形分析的并行计算

总结了数字高程模型构建、特征提取等并行算法的研究进展,概述了不同并行算法的主要内容;探讨了DTA并行技术在海量地形数据可视化和高性能地学计算的应用,随着DEM的需求日益增大,高精度、高分辨率DEM产品及其附加服务也逐步产品化。最后,通过分析并行计算发展的关键问题,提出DTA并行技术的研究趋势及研究意义,合适的数据划分和结果融合策略、通用并行算法、容错机制和负载均衡策略的设计是今后研究的重要内容,尤其是如何在多种计算模式共同发展的背景下利用并行计算解决地学难题,从而得到更接近现实世界地理环境的模拟,并扩大数字地形分析的应用范围。     

地理参考下未标定图像序列的三维点云精度分析

利用计算机视觉理论与方法恢复未标定图像序列的稠密三维点云,将其统一至地理参考下,并分析转换结果的精度。结果表明,此方法成本低,精度可达厘米甚至毫米级,可满足三维GIS中测量、建模与分析的需求。     

插值条件下格网DEM坡度计算模型的噪声误差分析

针对目前DEM（Digital Elevation Model, DEM）数字地形分析的精度评价多数不考虑DEM误差的空间自相关性或仅仅采用经验的自相关性模型问题,本文从DEM插值入手,从理论上推导了插值条件下格网DEM邻域窗口内坡度噪声误差的空间自相关性模型以及坡度精度模型,并选取典型的插值方法和坡度差分算法,从实验角度分析了在顾及和不顾及空间自相关性两种情况下的格网DEM坡度计算模型的噪声精度,实验结果表明：坡度精度受DEM噪声误差的空间自相关性影响较大,并与DEM插值方法和坡度计算模型中的差分算法有关。