Long-term behavior and statistical characterization of BeiDou signal-in-space errors

GPS Solutions - We derive orbit and clock errors for BeiDou satellites from March 1, 2013, to September 30, 2016 by comparing broadcast ephemerides with the precise ephemerides produced by Wuhan...     

Comparison of approaches of geographic partitioning for data anonymization

Journal of Geographical Systems - Given the large volumes of detailed data now being collected, there is a high demand for the release of this data for research purposes. In particular,...     

Generating GPS satellite fractional cycle bias for ambiguity-fixed precise point positioning

With the development of precise point positioning (PPP), the School of Geodesy and Geomatics (SGG) at Wuhan University is now routinely producing GPS satellite fractional cycle bias (FCB) products with open access for worldwide PPP users to conduct ambiguity-fixed PPP solution. We provide a brief theoretical background of PPP and present the strategies and models to compute the FCB products. The practical realization of the two-step (wide-lane and narrow-lane) FCB estimation scheme is described in detail. With GPS measurements taken in various situations, i.e., static, dynamic, and on low earth orbit (LEO) satellites, the quality of FCB estimation and the effectiveness of PPP ambiguity resolution (AR) are evaluated. The comparison with CNES FCBs indicated that our FCBs had a good consistency with the CNES ones. For wide-lane FCB, almost all the differences of the two products were within ±0.05 cycles. For narrow-lane FCB, 87.8 % of the differences were located between ±0.05 cycles, and 97.4 % of them were located between ±0.075 cycles. The experimental results showed that, compared with conventional ambiguity-float PPP, the averaged position RMS of static PPP can be improved from (3.6, 1.4, 3.6) to (2.0, 1.0, 2.7) centimeters for ambiguity-fixed PPP. The average accuracy improvement in the east, north, and up components reached 44.4, 28.6, and 25.0 %, respectively. A kinematic, ambiguity-fixed PPP test with observation of 80 min achieved a position accuracy of better than 5 cm at the one-sigma level in all three coordinate components. Compared with the results of ambiguity-float, kinematic PPP, the positioning biases of ambiguity-fixed PPP were improved by about 78.2, 20.8, and 65.1 % in east, north, and up. The RMS of LEO PPP test was improved by about 23.0, 37.0, and 43.0 % for GRACE-A and GRACE-B in radial, tangential, and normal directions when AR was applied to the same data set. These results demonstrated that the SGG FCB products can be produced with high quality for users anywhere around the world to carry out ambiguity-fixed PPP solutions.     

利用众源地理数据快速测制大比例尺军事地形图

针对特战实训演练中大比例尺军事地形图数据不足、现势性较差的问题,从特战用图需求出发,基于众源地理数据提出了一种快速、高效、经济、准确的大比例尺军事地形图测制方法。首先,介绍了众源地理数据的概念和特点,研究了众源地理数据的来源和获取方法。然后,在顾及军事地形图与民用地形图之间制图表达的差异后,设计了利用众源地理数据绘制大比例尺军事地形图的工艺流程。最后,基于ArcMap,绘制了某地1∶1万军事地形图并进行实验验证和精度分析。实验结果表明,该方法既可有效提高作业效率,又能满足成图精度要求,可为军事教学训练、指挥员用图决策提供重要参考。     

武汉市近20年土地利用/覆被变化遥感监测与分析

为探究武汉市土地利用时空变化特征,基于Landsat遥感影像数据,从土地利用动态度、土地利用状态指数两个方面分析了武汉市2000—2019年的土地利用时空变化格局.结果表明:①武汉市水域面积直线下降,下降速度较稳定,平均年缩减率为1.76％;而建设用地面积逐年增加,由市中心向四周呈"辐射式"扩张,增速逐渐减缓;②耕地和...     

利用引力梯度数据计算径向梯度的优化方法

根据重力梯度观测各分量的方差及协方差信息,提出了利用GOCE梯度数据计算径向重力梯度的优化方法。首先给出了径向重力梯度的计算方法,并深入分析了误差传播规律,通过建立相应的条件极值问题,给出了计算径向重力梯度最优组合因子的方法;通过模拟数据验证了本文所提出的优化因子的优越性。实际数据计算表明:相对于传统方法,采用优化组合因子可使反演所得引力位模型的累积大地水准面精度在250阶时提高约2 cm。由于径向重力梯度不仅可以用于地球引力场模型的求解,也可直接应用于地球物理问题的讨论,因此本文所提出的优化方法也可对部分地球动力学问题的讨论提供方便。     

利用压密方程计算分析西安市地面沉降特征

利用西安市地下水位监测资料,基于水文地质三维结构模型,在不考虑粘土层滞后压缩变形的理想情况下,采用压密方程计算获得西安市抽取地下水可引起的理论地面沉降量及沉降分布特征,结果表明:计算所得沉降显著区位于西安市西南部的高新区及东南部的曲江新区,沉降量呈由北向南递增的特征,与InSAR监测结果整体趋势具有较好的一致性;地面沉降分布特征受到活动地裂缝影响,沉降曲线呈近NE向偏转展布。研究结果可为沉降灾害预防研究提供宏观的参考信息。     

改进的距离约束最小二乘模糊度搜索算法

针对短基线最小二乘模糊度搜索算法搜索效率低的缺点,该文提出了一种改善模糊度搜索空间以提高模糊度搜索效率的方法。最小二乘搜索算法通过基线长度范围确定模糊度搜索空间,完成模糊度的搜索和确认。距离约束的短基线模糊度搜索空间是一个空心椭球,各模糊度之间具有相关性,影响模糊度搜索效率。该文通过最小二乘去相关调整方法降低模糊度之间的相关性,减少搜索次数。实验证明,该算法的搜索效率提高了25%以上,且随着基线长度的增加,搜索效率有更多的提升。     

川滇区域活动块体运动与应变特征地震影响分析

本文利用川滇1999—2007、2009—2015年GNSS实测速度场,通过引入平移-旋转-应变模型,构建该区域地震前后的活动块体运动和应变模型,有效对块体运动和块体的应变特征进行了分离,并据此分析了该区域地震前后块体运动和应变特征。结果表明,巴颜喀拉和羌塘块体东向运动有明显增大趋势;汶川地震后川滇块体与羌塘块体边界带相对挤压运动明显增大,巴颜喀拉-华南块体边界带南段形成了较大的挤压应变,川滇块体与华南块体相对运动没有明显变化。     

多通道奇异谱分析提取的CORS站大地高形变信息

针对GNSS测站噪声与局部效应对坐标时间序列精度的影响,提出有效提取CORS站网大地高时序形变信息的多通道奇异谱分析方法.MSSA方法提取的研究区各测站共有垂直形变信号,总体趋势上表现较为一致的起伏波动,其振幅并非恒定,而是随着时间变化增大或减小.MSSA方法重构的时间序列精度普遍高于FFT多周期重构法,38座CORS站中92％的测站采用MSSA方法重构之后其精度均有不同程度地改善,精度提升了2.01％～16.89％.实验结果表明:MSSA方法相比FFT方法更合适区域CORS站网大地高时序共有形变信息的提取,研究结果有助于发掘水负荷迁移与形变之间的作用机理,可为陆地水储量变化精确监测提供重要技术参考.