GNSS位置时间序列分析理论与进展

GNSS时间序列分析对大地测量和地球物理领域研究具有重要意义。梳理和总结了大地测量时间序列特别是GNSS位置时间序列的研究现状和进展。重点介绍了GNSS时间序列分析的理论和方法,并同时指出了GNSS时间序列分析中存在的不足和下一步改进的方向。     

变异函数模型参数的非线性加权总体最小二乘法

针对球状模型和指数模型两种变异函数模型线性化后的系数矩阵具有非线性形式,系数矩阵元素含有随机误差等问题,该文使用非线性加权总体最小二乘法估计变异函数模型参数。以高程异常数据为例,利用变异函数值的点对数定权法和系数矩阵中距离值的方差-协方差传播律定权法迭代解算参数,并与最小二乘法,加权最小二乘法和非线性总体最小二乘法进行对比分析。实验结果表明:非线性加权总体最小二乘法能够得到更高精度的变异函数模型参数。     

影像不同空间尺度对鲁甸植被分析的影响

针对植被指数和植被覆盖度与遥感影像空间尺度的关系对高分辨率影像在植被分析中的运用具有重要影响的问题,该文提出一种确定最佳分辨率的方法。以云南鲁甸县茨院乡为研究区,先对原始影像(Worldview-2)进行重采样处理,生成一系列低分辨率影像;计算13组数据的NDVI并利用像元二分模型反演出植被覆盖度;运用信息熵理论和按照局部方差的思路等两种方法,定量分析该区植被分析的最佳分辨率。实验结果表明,随着空间分辨率的降低,NDVI值域区间呈现收敛趋势;植被覆盖度分级图斑斑块数量急剧减少,而所占面积比则保持相对平稳;信息熵中的信息量也随之减少。分析结果认为,该区进行基于Worldview-2影像植被分析的最佳空间分辨率为12m。     

联系参数函数不独立扩建网极大验后估计的方差分量估计公式

扩建网极大验后估计模型蕴含联系参数X2和扩建网观测量L2两个方差分量。将联系参数分解成函数不独立部分和函数独立部分,根据限制条件求出函数不独立部分代入扩建网观测方程消去不独立部分联系参数,推导了联系参数函数不独立扩建网极大验后估计的Helmert型、Welsch型和Forstner型方差分量估计。     

一定分布模式下的最优Lp估计

观测数据在一定的分布模式下,需从理论上解决究竟用多大的ｐ值进行Ｌｐ估计（最优ｐ值的确定）,本文基于渐近方差整体最小的原则,给出了最优Ｌｐ估计的定义。观测数据中含有粗差（异常值）的扰动,其误差分布可视为污染分布,作者分析了最优ｐ值的大小,结果表明,若观测数据中含有不同大小、数量的粗差,为使Ｌｐ估计差最小,则ｐ将取［１．２,１．５］中的某一定值,Ｌｐ估计结果最优,此结论对测量数据处理具有一定的参考价值     

基于可变因子的变分贝叶斯SINS海上动态对准

针对传统变分贝叶斯自适应滤波中,基于经验选取常值遗忘因子,不能自适应时变量测噪声的问题,提出一种基于可变因子的变分贝叶斯自适应滤波,并应用于船载捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system, SINS)动态对准。首先利用变分贝叶斯方法近似噪声的后验分布,估计时变量测噪声和状态向量后验分布。其次通过噪声方差时变强度构造可变因子,实现自适应调整变分贝叶斯参数。最后给出了基于可变因子的GNSS/SINS海上动基座对准流程及算法。船载实测数据表明,所提算法在时变方差下,较卡尔曼滤波和传统贝叶斯滤波方位角误差收敛到0.5°范围内所需时间分别缩短了52%和44%;横滚角和方位角均方根误差分别降低57%、46%和13%、9%;东向和北向速度均方根误差分别降低56%、68%和51%、22%。     

顾及负荷效应的GPS测站噪声异方差模型构建

为定量评估负荷效应可能引起的GPS站坐标时间序列噪声,提出一种描述噪声时间相关和异方差特性的时序噪声建模方法。结果表明,本文构建的噪声模型优于FN+WN和AR噪声模型,能有效量化白噪声的异方差特性,可定量描述负荷修正前后噪声含量的变化趋势。     

湛江湖光岩玛珥湖沿岸植物正构烷烃分布特征及其H同位素组成

从湛江湖光岩玛珥湖沿岸随机采集主要的草本和木本植物,分析其叶蜡正构烷烃分布特征及单体H同位素(δ²H)。结果表明,湖光岩玛珥湖沿岸植物叶蜡正构烷烃主要由长链烷烃(n-C₂₉～n-C₃₁)组成,具有明显的奇偶优势;平均碳链长度(ACL值)与碳优势指数(CPI值)呈负相关关系;不同种类植物之间的正构烷烃δ²H值差异明显,木本植物正构烷烃的δ²H值(-247‰～-107‰)比草本植物(-222‰～-94‰)低,可能与它们的内在特性和所利用的土壤水深度有关。通过对比不同生境下低、中、高纬度地区湖泊沿岸植物叶蜡正构烷烃δ²H值发现,低纬度热带、亚热带地区的植物叶蜡正构烷烃具有更长的链长和更高的δ²H值,但植物与降水之间的δ2H分馏值随纬度变化相对恒定(约-120‰),说明湖泊生境沉积叶蜡正构烷烃单体δ²H值是具有较大潜力的古水文代用指标。     

TIN DEM线性内插不确定性的随机过程模型

基于随机过程模型导出了TIN DEM线性内插的随机过程模型,给出了不规则随机空间三角形的不确定性描述,讨论了TIN节点误差在线性内插中的传播问题。通过理论推导和实际算例,得到了TIN DEM线性内插点的点位方差和误差椭球半轴的解析表达式、线性内插精度最高点坐标的解析表达式,该结论与三角形的形状无关;对DEM线性外推导致精度急剧下降的必然性结论进行了理论证明;得到TIN线性内插的平均点位方差解析式,从理论上说明了本文结论的有效性。     

VRS动态随机模型建模方法的综合比较

阐述了4种传统虚拟参考站(virtual reference station,VRS)随机模型建模方法及VENUS随机模型建模方法的作业原理,从验后单位权方差、模糊度精度因子ADOP、F-ratio、滤波残差等多个角度综合分析了各方法作业水平的有效性及优劣程度。研究表明,传统的标准随机模型建模方法、信噪比建模方法及高度角建模方法在VRS中的应用有效性最弱,传统的自适应随机模型方法和VENUS建模方法在不同层面体现出各自的优势,有互相借鉴的科研价值。