沿海岛屿国家高程基准的建立

沿海岛屿建立国家高程基准,统一海岛与大陆的高程系统,是海洋测绘研究的重要课题之一。GPS技术在测量上的应用,为此课题开创了一个新的探索路径。本文结合海道测量熟悉的潮汐理论和常用的潮位传递方法,采用水面水准与GPS高程相结合,通过在我国沿海地区的具体实践,比较两项作业的最后成果,相互验证,说明了依这种传递高程的方式建立的沿海岛屿国家高程基准,在理论上是成立的,精度也是能满足需要的,因此,是目前连接海岛和大陆之间高程关系较有效的办法。     

顾及数据特性的格网DEM分辨率计算

水平分辨率是格网DEM的决定性变量之一,直接决定着DEM对地形的逼近程度和地形参数计算、地学模拟的精度。基于地统计学理论和非参数密度估计方法,提出了地形宏观变异和微观变异相结合的DEM适宜分辨率计算方法。即首先按系列支撑对采样数据进行格网划分,形成具有不同尺度的支撑域;然后利用正则化理论,对高程点数据进行正则化变换,通过不同支撑上正则化变量的半变异函数分析,探索不同支撑尺度上的地形宏观变异规律,从而确定地形宏观变异的最佳支撑尺度;第三,在所确定的宏观变异最佳支撑尺度内,借鉴非参数密度估计中直方图的理论方法,从微观角度计算DEM适宜分辨率。最后通过陕北黄土高原的实际采样数据,对本文提出的方法进行了验证。     

高精度GPS水准高程求解算法研究

为了改善GPS大地高向正常高转换的精度和计算速度，坐标转换、顾及非格网数据考虑地形改正的几何方法和龙贝格加速积分法被采用，实践验证，该方法是正确的。     

雷达后向散射模型及其在雷达图像地形影响纠正中的应用

在从雷达估测森林生物量时，经常遇到的一个问题是地形对雷达信号的影响。地形使得雷达波的入射角度改变，使每个雷达图像像元所包含的地表面积改变，由于地面的起伏，植被本身的结构也不同，纠正这种由地形而不是植被类型引起的雷达图像的变化是一个很复杂的问题，除了需要高质量的地形数据外，还必须理解植被雷达信号随地形变化的规律。提出一种可用来模拟森林及其它植被处于山坡上的雷达后向散射模型。结合DEM数据，模拟的结果可用来进行雷达图像的地形影响纠正，如果多极化或多波段图像存在，通过雷达模型可用从一种极化推导出的地形信息来纠正其它极化的图像数据。     

青藏高原西北部区域地壳形变、构造地貌与孕震构造模型研究——以2008年与2014年新疆于田7.3级地震为例

为了清晰认识发生于青藏高原西北部2008年与2014年的两次于田MS7.3地震发震构造环境与构造地貌特征,本文利用DEM(数字高程模型)数据分析"喀喇昆仑—西昆仑—康西瓦地区"的地形地貌特征,结合区域活动断裂研究资料、相对于塔里木盆地的两期GPS速度场资料和区域运动学特征等讨论两次MS7.3地震所处的青藏高原西北部区域构造环境和地壳运动学特征,分析喀喇昆仑断裂、阿尔金断裂康西瓦段、龙木错-邦达错断裂及贡嘎错断裂所围限的西昆仑地块的地质构造背景、阿尔金断裂西南端发震断裂活动性及孕震环境等发震构造基本条件;进而利用"地形剖面"方法及断裂分布特征分析震源区的地形地貌特征,给出晚第四纪以来的地貌形态与发震构造的关系,从区域构造地貌学和GPS地壳运动学的角度探讨中上地壳变形特征及孕震过程;最后讨论区域孕震构造、克尔牙张性裂谷演化过程和地球动力学背景等。通过地形剖面及区域地貌综合分析新疆于田2008年MS7.3拉张型发震构造和2014年MS7.3走滑拉张型地震的发震构造特点的区别,认为2014年发生的地震可能与2008年MS7.3地震同震库伦应力变化、触发过程及震后变形过程密切相关,并且青藏高原西北部地区存在明显的东西向拉张性构造单元,可能与青藏高原10~15 Ma以来的地壳减薄过程有关。     

机载LiDAR点云密度对DEM精度的影响

机载激光雷达技术(LiDAR)作为一项先进的遥感技术,是植被覆盖区DEM获取的重要手段之一,而不同地形坡度条件及点云密度对DEM产品质量有重要影响。本文以辽宁省某市的机载LiDAR数据为基础,选取5种不同地形坡度的点云数据,通过随机、等间距及基于曲率3种不同的点云抽稀方法,按照点云保留率为80%、60%、40%、20%和10%共5个不同梯度的抽稀倍数对原始点云进行抽稀简化处理,生成与之对应的DEM并对其进行精度评价,以此研究地形坡度、点云抽稀方法、抽稀倍数对DEM精度的影响。结果表明,DEM精度与地形坡度呈负相关关系,即RMSE随地形坡度升高不断增加;基于曲率的抽稀方法在地形坡度＞30°时,相较于其他两种方法RMSE较小,具有明显优势;40%的点云保留率是平衡DEM精度与数据存储效率的一个节点,当点云保留率<40%时,DEM的高程RMSE会迅速增大。该研究对于利用机载LiDAR进行大范围DEM生产具有一定的指导和借鉴意义。     

一种三角高程测量改进方法的精度分析

针对传统三角高程测量相对水准测量精度较低的问题,本文将新三角高程测量方法作为研究重点,从三角高程测量原理出发,根据误差传播率,推导出了计算传统三角高程测量和新三角高程测量高差精度的数学模型。实验对比分析了新三角高程测量与水准测量、传统三角高程测量的精度情况,结果表明新三角高程测量方法简便灵活,省时省力,能提高作业效率,同时达到了三等水准测量精度要求,具有广泛适用性。     

特大型桥梁施工高程控制网布设与跨河水准测量实验

本文根据特大型桥梁工程施工对高程控制的精度要求，推算高程控制网的必要精度，提出了虎门大桥施工高程控制网的布设和观测方案，根据经济性原则，进行跨河水准测量实验，并对实验数据进行分析处理，研究水准光学测微法在长距离等级跨河水准测量中应用的可行性。     

高铁单点交错轨道平面和高程控制网测设新方法研究

为提高高速铁路轨道控制网(CPⅢ)建网及复测的效率,提出单点交错形式三维CPⅢ控制网测设新方法。该方法采用单点交错的布点方式,较点对形式的CPⅢ控制网CPⅢ控制点数量减半;该方法采用全站仪一次测量同时构建CPⅢ平面网和CPⅢ三角高程网,测量效率显著提高。为验证该方法的精度及可行性,对某段高速铁路CPⅢ控制网实测数据进行计算实验。结果表明,该方法求得的坐标与传统点对形式的CPⅢ控制点坐标的较差落入[-1 mm,1 mm]区间的概率为98.9%,求得的高程与矩形法水准高程的较差落入[-3 mm,3 mm]区间的概率为97%,说明按照本文方法构建的CPⅢ平面网及CPⅢ三角高程网,均满足高铁CPⅢ控制网的精度要求。     

GNSS高程代替五等水准在既有铁路改造工程勘测项目中的应用

全球卫星导航系统实时动态(GNSS-RTK)技术已广泛应用于各工程领域测量中,文中简述了GNSS-RTK技术在铁路改造项目中应用的原理和优点. 利用区域控制网对水准点进行采集,将成果添加到点校正集中进行后校正. 将既有铁路改造项目与水准测量高程成果数据进行对比,得出通过增加一定数量的高程点、参与点进行校正. RTK高程能够达到五等水准高程的精度,在平原或山区地带类似项目应用中具有一定的借鉴意义.