我国测绘卫星的发展思路和应用展望

国家测绘局经过多年的研究开发,已基本形成了卫星测图的科学生产工艺,对于更大程度上发挥卫星遥感应用潜力起到了积极推动作用。为适应遥感技术的发展,国家测绘局已经于2005年编制了《测绘部门十一五航天规划(草案)》,测绘卫星计划包括研制发射我国自主的测绘系列卫星和建立自主版权的测绘卫星综合应用服务体系。高分辨率测绘系列卫星包括:高分辨率光学立体测图卫星、干涉雷达卫星、激光测高卫星和重力卫星等。随着我国航天事业和卫星制造技术的蓬勃发展,未来的卫星测绘应用能力将得到进一步加强。     

点分布-双蛇模型用于矢量边界更新

在利用遥感影像更新GIS矢量数据的过程中,往往忽略了对已知信息的有效利用,针对这一问题,本文提出一种基于点分布的双蛇模型用于GIS矢量数据更新,该模型利用已有遥感影像信息计算目标边界点的平均分布,以此为"镜面"建立初始矢量边界的"镜像",将两边界各自演化的结果取平均作为更新后的GIS矢量边界。该方法同时利用了GIS和遥感的历史数据作为先验知识,分别作为蛇模型的初始位置和区域约束信息,使遥感与GIS信息结合更加紧密。仿真实验表明,基于点分布的双蛇模型在GIS矢量边界更新的应用中,可以得到比以传统蛇模型更好的更新准确率和多边形相似度,并且接近手工方法的效果。     

网络分层用于最短路问题的算法研究

提出了一种基于Dijkstra方法的网络分层算法,实现了两点间节点数最少条件下最短通路的求取,并与传统Dijkstra算法进行了比较,得到了一些有益的结论。     

道路数据综合的融合算法研究

针对目前还没有一种算法能在道路化简(删点)的同时又能实现道路光滑(增点)的情形,提出了将Douglas-Peucker算法和Li-Openshaw算法组合优化起来对道路进行综合的思想。本文首先对线状要素综合的两种经典算法Douglas算法和Li-Openshaw算法各自的优缺点进行了分析,在此基础上对Li-Openshaw算法进行了改进,最后融合两种算法的优点,设计了一种道路综合的组合优化算法,在实践中取得了较好的效果。     

基于惯导/天文高精度定姿方法

研究了利用惯性导航系统与天文导航系统进行组合定姿的方法;构造了惯导/天文组合导航系统的状态方程和量测方程;采用卡尔曼滤波技术设计了惯导/天文组合定姿算法。设计飞行器的典型飞行轨迹,通过数学仿真对该算法的有效性进行了验证。结果表明,天文导航能够有效地补偿惯性导航因陀螺漂移带来的误差,非常适用于飞行器的高精度定姿。     

河道洪水演进数值模拟及其在GIS平台上的可视化

针对公共安全应急平台中灾害预测预警和应急处置的快速反应需求,建立了基于圣维南方程的河道洪水演进的水动力学模型。采用库朗格式的特征线方法对基本方程进行数值求解,得出水位和流量沿河道的时空变化关系,在此基础上进一步研究了基于GIS的洪水演进可视化方法。最后,通过天然河道模拟实例验证了所建模型的可靠性和实用性。     

三维旋转扫描测量平台设计与实现

本设计主要用于360°旋转的三维扫描,实现角度数据的实时获取。设计中采用单片机控制交流伺服电机进行自定的角度、速度与方向的旋转并实时上传时间、角度数据至上位机进行处理,实现了对平台旋转精度的控制与检测,着重研究了该传感器误差源的产生,对实际应用中的误差进行了定量分析,利用偏心改正、4分频等方法减少了误差,提高了参数精度。角度范围为360°,角度分辨率为0.01°。     

基于GPS软件接收机的抗窄带干扰方法

针对硬件接收机中传统抗干扰方法成本高、体积大、功率大和环境受限等问题,提出了用GPS软件接收机作为抗干扰算法研究平台,用子空间分解的时域滤波法和频域滤波法消除窄带干扰,其中频域滤波法中干扰频率分量置零有时会引起信号在时域波形畸变。为了解决该问题,提出了用广义延拓插值法,得到干扰频带去除干扰后的广义延拓插值估计信号。实验仿真结果表明,两种方法都能有效而可靠地去除窄带干扰,基于广义延拓插值的频域滤波法更显其优越性。     

空间信息服务模式研究

通过分析空间信息服务中的典型空间信息流动增值过程,建立了三种空间信息服务模式:线性传递的链状模式、共建共享的星状模式、基于Web2.0的网状模式.分析了每种模式的空间信息流模型与增值过程,并讨论了适合的空间信息服务应用,以及在Internet上未来会形成的空问信息增值服务网络,展望了空间信息服务的大众化发展方向.结合应用案例,分析了网状服务模式在网格GIS中的应用.     

基于SD-GIS的突发水污染事故水质时空模拟

将一维河流水质系统动力学模型用于水质模拟,建立了系统动力学(SD)和GIS关联的概念框架,并基于组件式GIS和SD模型开发了水污染事故水质模拟实验系统.以2005年11月发生的松花江水污染事故为例,对特征污染物硝基苯浓度的时空变化进行了动态仿真模拟.结果显示,通过建立SD和GIS的关联,能够实现水污染事故中污染物的时空分布模拟,以及基于模型参数的模型调控与情景分析,为突发水污染事故应急方案的优选提供科学、可行的依据.