高精度时间间隔测量技术与方法

时间间隔测量技术,尤其是高精度的时间间隔测量技术意义重大。不论是电信通讯、芯片设计等工程实践,还是原子物理、天文观测实验等理论研究,以及激光测距、卫星定位等航天军事技术,都离不开高精度的时间间隔测量技术。经过几十年的研究,目前已经有多种测量方法。在阐明插值原理之后,依次介绍了直接计数法、扩展法、时间幅度转换法、游标法、抽头延迟线法和差分延迟线法等主要方法。然后对影响测量的几个因素,包括非线性和不定态作了讨论。针对这些不良影响,还探讨了一些提高精度和稳定度的方法,比如非线性校正、PLL(Phase Lock Loop)和DLL (Delay Lock Loop)技术。最后,对时间间隔测量技术的前景作了展望。     

基于Kriging方法的空间数据插值研究

介绍了Kriging插值方法及其实质,提出一种变异函数理论模型参数估计的新方法,给出变异函数理论模型有效性评定的统计指标,并通过算例予以验证。最后,通过实例与反距离加权法相比较,证实Kriging插值的优越性。     

兰州市商品住宅价格的空间分异规律

针对住宅价格在城市空间中的分布规律问题,该文以兰州市主城区2015年在售的187个商品住宅样本均价为基本数据,运用空间自相关法对兰州市住宅价格的空间异质性和集聚性进行分析,并利用趋势面分析和空间反距离权重插值法对住宅价格的空间分布格局进行研究。结果表明:兰州市住宅价格总体上呈显著的空间正自相关性,少数地区存在差异性;住宅价格发展不平衡,价格"东高西低";住宅价格由各区行政中心向四周逐级递减,呈多极核分布特征;价格等值线"东密西疏",住宅价格变化幅度空间差异较大。分析发现,区位条件、交通条件及居住环境是影响兰州市商品住宅价格的主要因素。     

克里金插值的多路径误差空间分布特征

针对多路径误差的空间分布特征,该文提出采用克里金插值法构建多路径误差的空间插值模型。通过采用ArcGIS中克里金插值工具构建的多路径误差的空间插值模型,较好地展现出多路径误差与测站位置、反射源距离等因素的空间分布特征。实验结果表明:对比泛克里金插值法、普通克里金插值法、简单克里金插值法3种方法构建的多路径误差插值模型,普通克里金插值法的效果最好。研究成果直观反映出在林区、多层建筑物等环境下多路径误差影响较大,还预测出未采样区域的多路径误差影响范围,该研究成果可应用于GPS观测站选址、GPS测量技术设计等领域。该文从空间分布特征的角度提出了一种新的研究多路径误差特性的思路,实现了对指定测区内的多路径误差的空间分布特征的探究。     

滑动式广义延拓插值法在GLONASS钟差插值中的应用

在对卫星钟差数据进行插值处理时,所采用插值算法的精度,直接影响到卫星钟差插值结果的精度,继而影响了卫星导航定位的精度. 因此在对卫星钟差数据进行插值时,应选择适宜的插值方法. 将Lagrange插值法和切比雪夫多项式拟合法进行滑动,利用这两种传统的插值方法和滑动式广义延拓插值法,分别对历元间隔为5 min的GLONASS卫星钟差数据插值到历元间隔为30 s的钟差数据,再与历元间隔为30 s的精密钟差数据进行对比,分析三种插值方法在GLONASS卫星钟差数据中的应用效果. 结果表明:利用这三种插值方法对GLONASS钟差数据进行插值时,插值精度均能满足要求,且滑动式广义延拓插值法的插值精度最高.      

基于ESDA方法的中部区域服务产业格局演变探析

以中部省份各个市域第三产业产值为研究指标,采用空间自相关、Gi*系数法、半变异方差以及Kriging法对中部区域服务业空间格局进行研究,结果发现:①从总体分布格局上看,中部地区服务产业分布极为不均衡,各区域间服务产业发展差异较大.中部六省服务产业格局呈发散分布,但发散程度较弱.②热点区域的服务产业整体格局存在一定的波动性,具体表现为热点区逐渐消失,次热点区数目有所增加.除武汉城市群、环长株潭城市群和中原城市群外,太原城市群也相继进入次热点区;③从整体看,中部各区域服务产业差距有所扩大,布局具有较强的空间连续性和组织性.热点区域范围不断缩小,且不断向核心城市集中.     

Kriging方法在GPS速度场网格化和应变率场计算中的适用性

从Kriging方法的基本原理出发,推导了Kriging球面应变计算公式,通过在模拟和实际GPS数据中的试算,讨论了该方法在区域GPS速度场网格化和应变率计算中的适用性。结果表明Kriging方法对GPS速度场滤波和网格插值是可行的,交叉检验及残差分析结果亦表明了Kriging方法的有效性。对比Kriging方法与最小二乘配置方法对中国大陆1999~2004期GPS速度场处理结果,发现两种方法的滤波和网格化效果相当;而应变率场结果总体分布相近,但Kriging结果自身一致性不佳,最大剪应变率的高值区是一致的,但量级上差别显著;Kriging应变率计算方法在抗差性和边缘效应处理方面不如最小二乘配置方法。     

克里金模型在区域重力数据插值中的应用

探讨Kriging插值法在重力异常数据插值中的应用,根据已有实测数据进行距离分组试验,得到变异函数;将插值结果与反距离加权法和移动趋势面分析法结果进行比较分析,认为Kriging插值具有更高的拟合精度,更能适应数据变化较大的区域。     

最优插值法在对中国自动站降水量空间分析中的参数优化

探讨了利用最优插值对中国3万多个自动站小时降水数据进行空间分析时核心参数(数据信噪比、相关随距离的变化关系等)的优化和确定方法,其中优化的数据信噪比约为0.3,相关随距离增加呈e指数递减关系。研究表明:当站网密度差异较大时,通过确定影响台站数来进行空间插值,一方面可以提高站点稠密区的插值效率,另一方面可以提高站点相对稀疏区的插值精度。另外,探讨了最优插值中初估场对插值结果地影响,认为采用气候标准值生成的初估场能显著降低插值结果的随机误差,其结果比采用同时刻的降水分析场作为初估场更稳定。     

采样点数目对反距离加权插值结果的敏感性分析

为了研究采样点数目对反距离加权插值结果的影响,以面积为2.076×105km2的白俄罗斯为研究区域,采用数目逐渐变化的采样点作为实验数据,通过交叉验证方法,得到了采样点数目与插值精度之间的关系。结果表明:随着采样点数目减少,插值误差呈现先缓慢上升后迅速上升再缓慢上升的趋势。就本组数据而言,当采样点逐渐减少到约为总采样点数目的 70%左右,插值的质量会发生突变。计算采样点的密度,得出每100 km2采0.9～1.3个点(即每76～109 km2采集1个点)的情况下,插值精度变化不大。鉴于研究所得,在实际的生产生活中,可供大区域插值时,采样方案设计参考。