嫦娥三号导航相机测图能力分析及地形重建

基于立体相机成像模型并结合相机参数对嫦娥三号导航相机3维测图能力进行分析,利用摄影测量原理和误差传播定律对巡视器30 m范围内的DEM精度进行了理论分析,推导出导航相机立体影像获得的采样点精度公式,并绘制了DEM的平面精度图和高程精度图;同时使用多线程技术开发了基于导航相机立体影像的地形快速重建算法,利用多线程技术完成影像的特征匹配和密集匹配,并通过分块内插生成DEM。该技术应用于嫦娥三号任务中,有力地支持了嫦娥三号遥操作路径规划相关任务。     

基于改进的Kriging法区域似大地水准面精化分析

区域似大地水准面精化研究主要是用于测绘学科,将精化结果应用到绘制地形图中,减少户外工作量,降低人力成本。传统采用的Kriging法在精化时会出现误差,精度值不达标。所以,改用了一种基于已知的拟合残差进行计算的改进方法重新精化研究。将改进的Kriging法与传统的Kriging法对比后,改进后的方法精化结果的拟合精度明显要高于传统方法。     

土地估价中收益还原法的误差传播

收益还原法在理论和实务上存在着诸多问题,这势必影响到科学合理地进行土地估价,现有的研究多是定性来研究其种种局限性,有必要定量研究收益还原法中各参数的不确定性最终导致估值的不确定性程度。本文采用误差传播律,严格导出因纯收益和还原率的取值误差最终导致地价估值的误差,形成衡量精度的指标,用这些指标来衡量评估结果的准确性和可靠性。     

Tropospheric Wet Refractivity Tomography Based on the BeiDou Satellite System简

This paper presents a novel approach for assessing the precision of the wet refractivity field using BDS （BeiDou navigation satellite system） simulations only,GPS,and BDS＋GPS for the Shenzhen and Hongkong GNSS network.The simulations are carried out by adding artificial noise to a real observation dataset.Instead of using the δ and σ parameters computed from slant wet delay,as in previous studies,we employ the Bias and RMS parameters,computed from the tomography results of total voxels,in order to obtain a more direct and comprehensive evaluation of the precision of the refractivity field determination.The results show that：（1） the precision of tropospheric wet refractivity estimated using BDS alone （only 9 satellites used） is basically comparable to that of GPS; （2） BDS＋GPS （as of current operation） may not be able to significantly improve the data＇s spatial density for the application of refractivity tomography; and （3） any slight increase in the precision of refractivity tomography,particularly in the lower atmosphere,bears great significance for any applications dependent on the Chinese operational meteorological service.     

A multi-scale urban atmospheric dispersion model for emergency management

To assist emergency management planning and prevention in case of hazardous chemical release into the atmosphere,especially in densely built-up regions with large populations,a multi-scale urban atmospheric dispersion model was established.Three numerical dispersion experiments,at horizontal resolutions of 10 m,50 m and 3000 m,were performed to estimate the adverse effects of toxic chemical release in densely built-up areas.The multi-scale atmospheric dispersion model is composed of the Weather Forecasting and Research （WRF） model,the Open Source Field Operation and Manipulation software package,and a Lagrangian dispersion model.Quantification of the adverse health effects of these chemical release events are given by referring to the U.S.Environmental Protection Agency＇s Acute Exposure Guideline Levels.The wind fields of the urban-scale case,with 3 km horizontal resolution,were simulated by the Beijing Rapid Update Cycle system,which were utilized by the WRF model.The sub-domain-scale cases took advantage of the computational fluid dynamics method to explicitly consider the effects of buildings.It was found that the multi-scale atmospheric dispersion model is capable of simulating the flow pattern and concentration distribution on different scales,ranging from several meters to kilometers,and can therefore be used to improve the planning of prevention and response programs.     

一种I3S标准的倾斜摄影服务精度动态控制方法

针对倾斜摄影数据服务共享保密要求高、倾斜摄影数据包SLPK不同精度数据制作复杂的问题,本文基于开源I3S标准规范与解析倾斜摄影在线服务结构特征,研究实现了一种I3S标准的倾斜摄影服务精度动态控制方法。该方法可根据服务需求,通过控制索引树节点级别,基于一套数据实现多种精度的在线服务;作为实景三维建设的重要技术支撑,具有良好的实用价值。     

基于ICESat-2 ATLAS数据的DEM高程精度评价

为探究ASTER GDEMV3、SRTM1 DEM和AW3D30 DEM 3种开源DEM数据的高程精度,本文以高精度ICESat-2 ATLAS测高数据为参考数据,利用GIS统计分析、误差相关分析及数理统计对DEM的高程精度进行对比评价。结果表明：①AW3D30的质量最稳定;SRTM1 DEM在平原精度最高;在高原山地精度由高到低依次为AW3D30 DEM、ASTER GDEMV3、SRTM1 DEM。②DEM数据高程精度受地表覆盖影响较大,且与地形因素密切相关,在相同地表覆盖的两个研究区中DEM数据高程精度表现情况不一致,SRTM在平原地表覆盖下精度表现最好,平均误差为3.15 m,AW3D30 DEM在山地地表覆盖下精度表现最好,平均误差为7.61 m。③坡度对DEM数据的高程精度影响较大,在两个研究区3种DEM数据的高程误差均随坡度的增加而增加;坡向对DEM数据的高程精度影响较小,未发现明显的规律。     

高精度CORS站像控点自动提取方法

CORS站持续稳定运行产生了海量高精度定位点数据,如何挖掘提取高精度可用像控点,以替代部分像控点人工选择或外业测绘工作,具有重要推广价值。本文提出了一种基于高精度CORS定位数据的像控点自动提取方法,并研发了像控点自动提取工具。首先采用Douglas-Peucker算法实现轨迹简化;然后利用ST-DBSCAN提取聚类中心;最后进一步栅格化,优化提取得到高可用像控点集。试验结果表明,像控点提取结果的准确率在94%以上,大大减少了像控点采集的工作量,重复利用高精度像控点信息具有广阔应用前景。     

Helmert方差分量估计在GPS/GLONASS/BDS/Galileo组合精密单点定位权比确定中的应用CSCD

多星座组合定位可以提升导航定位性能,但不同星座观测量组合时需要考虑合适的随机模型.传统方法是根据经验直接设定各系统的等价权重,但会导致随机模型确定不精确,从而影响组合系统的性能提升.将Helmert方差分量估计方法应用于GPS/GLONASS/BDS/Galileo组合精密单点定位(PPP)中,以自适应确定各系统间权比.采用国际GNSS服务(IGS)MGEX(Multi-GNSS Experiment)观测网的10个测站一周的观测数据进行静态和仿动态试验.结果表明:采用Helmert方差分量估计定权方法可显著提高GPS/GLONASS/BDS/Galileo组合PPP的收敛速度,与等权定权方案比较,静态模式下平均提高52%,仿动态模式下平均提高64%.因定位精度主要由载波相位观测值精度和误差修正水平决定,在静态和仿动态测试中Helmert方差分量估计方法对定位精度没有明显改善.     

面向北斗单历元分米级定位的ARAIM保护水平计算方法CSCD

精密定位的质量控制和完好性评估是实时全球卫星导航系统(GNSS)导航应用不可或缺的环节,尤其是在GNSS易受损害的城市峡谷等场景下,这种需求更加迫切.广域精密单点定位(PPP)瞬时分米级定位,利用GNSS三频信号形成的两个宽巷观测值可以实现单点单历元分米级定位.然而,在城市复杂环境中,反射信号、严重多路径以及其他信号干扰对定位造成的影响无法准确评估与识别,限制了PPP瞬时分米级单点定位的应用.完好性概念中的高级接收机自主完好性监测(ARAIM)可以计算用户定位误差最小置信区间的上限保护水平(PL)以评估定位有效性,可经过一定改进用于PPP瞬时定位的质量控制.针对当前ARAIM中计算PL的误差模型难以适应高精度定位需求的问题,提出了一种改进的ARAIM PL算法,称其为BARAIM(Back Advanced Receiver Autonomous Integrity Monitoring).使用PPP三频组合观测值残差对ARAIM权与误差模型进行修正以计算PL.基于不同复杂程度的环境下采集的车载数据对算法进行了验证,对PL的改进情况以及导航的可用性提升情况进行评估.结果表明:在不同环境下,基于改进的B-ARAIM算法得到的PL,相比传统方法得到的PL更符合城市定位的需要,将PL降低了30%~70%.此方法有助于将ARAIM算法应用在高精度GNSS定位领域.