基于TIN的LiDAR数据滤波算法研究

研究利用区域生长滤波算法将原始激光点云数据直接构建不规则三角网(TIN),并选择地面最低高程点作为初始种子点,根据设定的高差阈值对种子点的邻域进行区域生长滤波处理。通过对试验区机载LiDAR点云数据的滤波处理结果与基于坡度滤波和基于移动窗口的高程滤波算法进行对比分析,结果显示该方法具有一定的优越性。     

经纬仪倾角法在杭州江东大桥过江水准测量中的应用研究

以杭州江东大桥过江水准测量为研究背景,分析了工程实践中方法的选用准则,给出了具体的施测方法和数据处理思路,进而探讨了误差的来源及消除策略。     

遥感技术在沿海滩涂提取中的应用

基于遥感技术,利用TM多光谱影像和SPOT全色影像,在遥感影像处理软件ERDAS 8.7中进行几何配准、IHS融合,采用监督分类的方法,对福州市长乐地区的沿海滩涂进行自动提取,并结合地理信息系统软件Arc-GIS DeskTop 8.3制作滩涂提取专题图。结果表明,遥感技术用于沿海滩涂监测,具有科学性和直观性,是传统方法无法比拟的,能更好地为滩涂管理相关部门的规划和管理提供实时、准确的依据。     

时间序列InSAR技术中的形变模型研究

时间序列InSAR技术,包括PS-InSAR技术和小基线集InSAR技术, 能有效克服传统D-InSAR的失相干限制, 逐步成为形变测量中的实用化技术。但是, 现有时间序列InSAR技术主要采用线性函数对真实形变进行模拟, 在真实形变呈现强烈的非线性时, 这种处理将不能得到正确的形变结果。本文就时间序列InSAR的形变模型问题展开研究, 首先从干涉相位模型解算的方法入手, 深入分析了线性形变模型的不足, 当干涉点目标的密度不够并且真实形变的非线性较强时, 干涉相位方程的解将会发散。根据魏尔斯特拉斯逼近定理, 提出以高阶多项式取代线性形变模型, 并给出了基于多项式形变模型的干涉相位方程解算方法。 利用太原市2003-2009年的23景ENVISAT ASAR影像, 分别采用线性形变模型和三次多项式形变模型, 利用小基线集技术进行了形变反演。将这两种方法得到的结果分别与水准测量结果进行了比较。结果表明, 采用多项式形变模型不仅能取得更高的形变测量精度,而且能提高点目标的密度。由于高阶多项式总能比低阶多项式更准确地拟合连续函数, 因此本文提出的多项式形变模型在时间序列InSAR形变监测中具有广泛的应用价值。     

3S技术在辽宁省海岛地名普查中的应用

3S技术因具有快速、准确、实时的导航定位、对地实测和强大的空间信息加工、处理和分析能力,在国防、气象、灾害监测与环境保护、能源、交通、土地资源勘察等领域得以广泛应用。辽宁省海岛地名普查首次采用了3S技术,实现了海岛地名信息和海岛地理基础数据调查与管理的一体化,达到了海岛地理实体、数据信息、外业调查照片的一致性,建立了海岛地名信息系统。详细介绍了辽宁省海岛地名调查中,3S技术在数字化、导航定位和信息识别、提取、勘测、分析、处理以及数据集成等环节中的应用。     

基于DEM的地形分类方法研究

坡度是描述地表形态的基本指标。利用ArcGIS软件对已有的1∶10 000 DEM数据进行坡度分析,能够正确高效地识别地形特征,确定对应图幅所属的地形类别。研究成果已正式应用于河北省第一次全国地理国情普查和其他测绘地理信息管理工作。     

顾及坡体赋存环境的概率地震滑坡危险性制图EI北大核心CSCD

位移模型是评估地震滑坡危险性的一种重要方法。作为位移模型主要输入的岩体参数,一般仅考虑岩体的岩性差异,而对岩体所在坡体赋存环境不同而产生的岩体强度空间差异性缺乏必要考虑,影响地震滑坡危险性评估的可靠性。本文基于汶川同震滑坡分析与影响因子定权研究,提出了一种基于位移模型且顾及坡体赋存环境的概率地震滑坡危险性评估方法,研发了基于ArcGIS的概率地震滑坡危险性制图模块,并以康定为例进行了应用试验。根据第五代中国地震动参数区划图提供的地震动峰值加速度,进行了常遇、罕遇地震场景下康定地震滑坡危险性制图。结果显示,相比于未顾及坡体赋存环境影响,本文方法能够识别出更多潜在地震滑坡危险区;在常遇地震场景下,康定部分区域为地震滑坡高危险区域,其分布主要受构造环境与降雨影响;而在罕遇地震场景下,康定受地震影响的范围显著增加,且呈现明显的集聚现象,尤其是康定城区附近及G318国道康定-泸定路段两侧存在大量地震滑坡高危险区。此外,对因岩体强度差异导致的地震滑坡危险性制图的不确定性进行了量化分析,结果显示,岩体强度参数是导致评估结果存在不确定性的重要因素;实践中,应针对具体应用场景选择合适的岩体强度开展概率地震滑坡危险性评估与制图。本文方法扩展了GIS的地灾风险制图应用,具有普适性,可持续改进;试验成果可为康定未来土地利用规划、地震地质灾害防治及川藏铁路安全提供参考依据。     

结合InSAR和独立成分分析的衡水市地面沉降研究

针对地下水的过度开采容易导致地面沉降问题,为了更好地管理地下水开采,防控地面沉降,该文结合使用了InSAR时序数据和ICA方法,将衡水市部分地区2017—2020年地面沉降分解为3个模式,并结合地下水等数据对独立成分的时空特征进行分析。通过IC时间序列与地面沉降序列较高的相关系数(0.98、0.74和0.84以上),验证了独立成分时间序列与地面沉降的一致性;通过各分量的贡献占比,可知地面沉降的主导成分;IC3与地下水的相关系数(0.9以上)表明IC3受到地下水变化的控制。实验结果表明,研究区地面沉降有长期沉降、城市生活和工业用水引发的沉降以及季节性沉降3种沉降模式,其中长期沉降为地面沉降的主导成分,季节性沉降与冬小麦-夏玉米的耕作制度有关。     

不同活跃状态下香港区域电离层建模分析

针对如何选取合适的区域电离层模型阶数的问题,该文研究了不同活跃状态下香港区域电离层模型的精度,提供了电离层平静期、活跃期、异常期区域电离层球谐函数建模的最佳阶数。利用低纬度香港CORS网数据,建立区域电离层模型,通过对比欧洲定轨中心(CODE)电离层产品验证了区域电离层模型最佳阶数的建模精度。在约110 km区域范围内,研究结果表明：(1)电离层平静期,1～5阶球谐模型垂直电子总含量(VTEC)建模效果相当,相对于CODE产品VTEC偏差的均值为2.286～3.300 TECU;(2)电离层活跃期和异常期,2阶模型VTEC建模精度最高,相对于CODE产品VTEC偏差的均值分别为4.121、4.546 TECU;(3)随着球谐模型阶数增加,2阶以上球谐模型电离层拟合精度无显著提升;(4)随着电离层活跃更加剧烈,球谐模型拟合残差逐渐增大,拟合效果和建模精度出现下降。     

自回归移动平均模型的电离层总电子含量短期预报

摘 要：本文在充分考虑乘积性季节模型的情况下,利用差分法对电离层总电子含量（Total Electron Content,TEC）样本序列进行平稳化处理后,采用时间序列分析中的求和自回归移动平均模型（简称ARIMA,Autoregressive Integrated Moving Average)对TEC值序列进行预报分析。以欧洲定轨道中心（CODE）提供的2008-2012年电离层TEC值为样本数据,分析了该方法在电离层平静期、活跃期预报高、中、低不同纬度电离层TEC值的精度以及TEC样本数据的长短对预报精度的影响等。实验结果表明：在电离层平静期和活跃期预报6天的平均相对精度可达83.3%和86.6%;而平均预报残差分别为0.18±1.9TECU和0.69±2.6TECU,其中预报残差小于3TECU分别达到90%和81%以上;而且两个时期都具有纬度越高相对精度越低而绝对精度越高的规律。此外,预报精度会随TEC样本序列长度增加而提高,但40天左右为其最佳样本长度,如超过此长度,其精度会逐渐降低;而相同样本数据的预报精度会随预报长度的增加而减小,初期并不明显,但超过30天其相对精度将随时间明显降低。