多核CPU的海量点云并行kNN算法

提出基于多核CPU的海量点云k最近邻(kNN)快速搜索算法.该算法先将点云数据按格网方式进行组织存储于外存;在搜索kNN点时,从搜索点所在的块向外扩张搜索;在多核CPU环境下采用多线程模式进行数据的内外存调度和kNN点搜索.当内存达到设定上限时,采用距离搜索点最远策略释放内存,降低内外存数据交换的频率.将该方法应用于基于kNN的滤波和格网化方法中,处理速度显著提高.     

机载LiDAR在地质灾害应急测绘中的应用研究

针对地质灾害应急测绘精准快速成图的特殊需求,笔者对当前热门的机载LiDAR测量技术展开相关研究。结合实例,对该系统应用于应急测绘中的点云数据采集和处理流程进行了详细探讨,同时检测了点云精度,最后对基于机载LiDAR技术的地质灾害数据分析应用进行了介绍。研究结果表明：相比常规的卫星遥感和无人机航测手段,机载LiDAR测量技术具有穿透性强、受天气影响小、数据精度高、作业更加高效等优点,其应用于地质灾害应急测绘具有独特的优势。     

不同森林覆盖类型对LiDAR生成DEM的精度影响分析

运用机载激光雷达（LiDAR）获取的高精度数字高程模型（DEM）是目前地学分析应用满足精细化要求的基础数据。目前对森林覆盖下DEM产品的精度影响分析依然有所欠缺。以实时动态载波相位差分技术（RTK）结合全站仪实测的高程碎部点与机载LiDAR数据生成的高精度DEM产品数值做差,进行单因素方差分析（ANOVA）检验以及独立样本T-检验。经多重比较分析（LSD）可知,以马尾松为代表的针叶林和以桉树、茶树、黄连木、荔枝、阔叶混合林为代表的阔叶林之间差值相差较大,说明针叶林和阔叶林两种不同森林覆盖类型的绝对精度存在差异。但Robust检验结果显示阔叶林地表DEM的精度均值相等性为1,说明阔叶林（以桉树、茶树、黄连木、荔枝、阔叶混合林林地为代表）地表DEM精度不受树种的影响。综上,阔叶林与针叶林的地表DEM精度差异显著,说明阔叶林和针叶林对机载LiDAR生成森林区域地表DEM存在一定的影响。     

强震变形的地震大地测量监测与研究

地震大地测量是将大地测量（特别是空间大地测量）与地震学及构造地质学进行融合的新兴交叉学科,其可用于监测地震孕育的地球物理背景场及动态变化过程,对相关形变实现了10²a～10^-2s的宽频带监测,基本弥补了地震学与构造地质学间的频率空白。以多频带的地震大地测量技术（GNSS、InSAR、高频GNSS）为支撑的陆态网络工程,不仅获得了中国大陆长期的地壳运动图像,而且在强震形变监测中发挥了重要作用。汶川、芦山、尼泊尔廓尔喀及九寨沟等地震的研究成果表明,高频/静态GNSS、InSAR、精密水准相融合的多频大地测量,极大地拓展了地震形变监测的时空频域,促进了大陆型地震的相关研究,为地震预测预警研究奠定了基础。然而,目前使用的地震大地测量资料有限,同时,我国地震大地测量监测网络也有待不断加密和优化。     

联合GNSS和InSAR观测位移反演2008年汶川大地震断层位错模型参数

利用现代空间大地测量技术,尤其是卫星合成孔径雷达干涉测量,能够获取高精度、高空间分辨率的同震和孕震形变,为地震断层形变和破裂机制研究提供了前所未有的机遇。本文介绍了利用大地测量观测数据反演地震断层位错模型参数的贝叶斯反演方法。联合运用2008汶川大地震前后GNSS和InSAR技术观测获得的同震位移,反演了地震断层的几何参数和滑动位错分布。研究结果表明,汶川地震的断层滑动主要集中在倾角较陡的浅部,同时包含逆冲和右旋走滑,其中最大逆冲6.1m,最大右旋6.5m。根据断层滑动分布正演计算得到的上盘同震位移明显小于下盘,预示该断层两侧孕震形变可能存在较大的不对称性。     

玛尼地震的InSAR形变研究与模拟

采用欧洲空间局ERS-2的星载干涉雷达数据,选取1997年11月8日MW7.6级玛尼地震作为研究对象,采用了差分干涉方法,在通过对覆盖同一地区的SAR数据进行差分干涉处理,得到了玛尼地震的视线向同震形变场。经研究发现:该地震形变场呈长轴近北东东向不规则椭圆形分布,地表破裂带长度约为130km,发震断层走向约为78°,断裂为左行走滑特征。断层以南为隆起区,在发震断层附近最大视线向隆起位移量为113.6cm,断层以北为沉降区,最大视线向沉降位移量为170.4cm。基于Okada模型实现了具有复杂结构的4段断层段参数的InSAR形变场数据模拟,获得断层的最大走滑为6m,估计出玛尼地震的标量地震矩M0为2.69×10^20Nm,计算得到的矩震级MW为7.6。证明了研究方法的正确性和研究结论的可靠性。     

InSAR同震地表三维形变反演：一种顾及形变梯度的联合解算方法

同震地表三维形变场是对地震引起的地表形变在真实空间中最直观的描述,在地震形变研究中,同震地表三维形变场的恢复具有重要意义。针对目前地表三维形变解算方法存在的不足和缺陷,提出了一种顾及形变梯度的同震地表三维形变场联合解算方法。该方法利用形变梯度信息将合成孔径雷达干涉（interferometric synthetic aperture radar,InSAR）观测的形变区域分解成形变梯度近似相等的互不相交的子区域,然后根据子区域内观测值数量选择加权最小二乘法（weighted least square,WLS）或基于应力-应变模型（stress-strain model,SM）和方差分量估计（variance components estimation,VCE）的InSAR三维形变解算方法（SM-VCE）获取同震地表三维形变场。模拟实验和实际震例研究结果表明,相比于传统的WLS和SM-VCE方法,通过形变梯度信息能有效恢复地震破裂带的地表三维形变,得到更加完整和可靠的同震地表三维形变场。     

海岸地形测量技术发展思考

海岸地形测量是海洋测绘的重要组成部分,也是作业难度最大、技术能力最薄弱的环节。深入分析了海岸地形测量技术的现状、特点和不足,研究了卫星、航空、地面等多种新的测量技术应用特点,提出了海岸地形测量应用的初步方案,为推进海岸地形测量技术体系建设,提高海洋测绘技术水平,保障日益拓展的多样化需求进言献策。