Surface gravitational field and topography changes induced by the Earth’s fluid core motions

Using a Love number formalism, the elastic deformations of the mantle and the mass redistribution gravitational potential within the Earth induced by the fluid pressure acting at the core–mantle boundary (CMB) are computed. This pressure field changes at a decadal time scale and may be estimated from observations of the surface magnetic field and its secular variation. First, using a spherical harmonic expansion, the poloidal and toroidal part of the fluid velocity field at the CMB for the last 40 years is computed, under the hypothesis of tangential geostrophy. Then the associated geostrophic pressure, whose order of magnitude is about 1000 Pa, is computed. The surface topography induced by this pressure field is computed using Love numbers, and is a few millimetres. The mass redistribution gravitational potential induced by these deformations and, in particular, the zonal components of the related surface gravitational potential perturbation (J₂, J₃ and J₄ coefficients), are calculated. Overall perturbations for the J₂ coefficient of about 10^–10, for J₃ of about 10^–11 and for J₄ are found of about 0.3×10^–11. Finally, these theoretical results are compared with recent observations of the decadal variation of J₂ from satellite laser ranging. Results concerning J₂ can be described as follows: first, they are one order of magnitude too small to explain the observed decadal variation of J₂ and, second, they show a significant linear trend over the last 40 years, whose rate of decrease amounts to 7% of the observed value.     

基于PDA的移动导航系统的动态标注

动态标注是移动导航系统传达导航信息的一个重要方面.针对PDA移动导航系统的特点,围绕如何在导航过程中正确、高效地进行地图动态标注这一问题进行了研究.对于点状地物,提出了一种基于格网整体规划,分块注记的方法;对于线状地物,提出了拆分注记文本、投影标注的方法.该方法能够有效地避免注记压盖和信息缺损等现象,同时还能保证在PDA导航过程中实时、高效地进行动态标注.保证了地图显示的可读性和美观程度,同时也保持了地图浏览的流畅性.     

一种面向道路网3维数据的空间索引方法

根据数据沿道路呈线性分布,道路相互连通的特点,提出连通拓扑和动态分段相结合的混合索引机制,分两步来实现查询过程:第一步通过连通索引来进行粗略查询;第二步根据粗略查询结果,利用动态分段索引完成精确查询。以此建立的道路网及沿线3维数据的空间索引具有很高的查询速度,能确保数据的快速动态装载,可满足道路网3维可视化的要求。最后通过实验对算法进行实现,并在空间效率和时间效率上与R树索引进行了比较。     

动态定位解算中测量粗差的探测与修复

基于Kalman滤波的动态定位中,动态观测量可能存在粗差,若数据处理不考虑对这些粗差的特别处理,则所提供的动态信息将极不可靠。文中计算了粗差对滤波结果的影响,并由此建立了动态定位中粗差的探测和修复算法。最后以一数字仿真(模拟)实验论证了方法的可行性。     

基于动态树结构的河网分析方法

某条河流除了河流自身的数量与质量特征外,该河流在河网结构中的空间位置及其相关结构特征将提供全局性的评价依据。河网的空间形态结构特征由各条河流的几何特征和河流之间的相互关系决定,为了完整表示河网的空间形态结构特征,本文提出了基于动态树结构的河网分析思想,阐述了动态河网树结构的建立、维护及其应用的方法。     

城市地价动态监测系统设计

土地资源对社会主义市场经济的影响显著,而土地的价格是调节土地资源优化配置的重要杠杆,及时准确公开地掌握城市土地价格的动态变化备受关注。本文探讨了动态监测系统建立的方法、地价区段监测点的选择、地价区段的划分,尝试采用克里金插值模型来实现地价区段的划分,并获得了良好的划分结果。系统采用SuperMap开发控件的WebGIS技术、基于B/S结构的分布式网络平台,通过对数据库系统的建设实现了城市地价的计算机管理和信息的定期发布。     

多时相空间信息的动态可视化方法的研究及应用

目前如何处理地理信息随时间变化的动态特性成为GIS的重要研究方向之一。本文设计和实现了用于多时相空间信息几何特征、属性特征、属性专题统计特征的动态可视化的一些方法,建立了一套矢量动态符号库用于在地图上展示时空数据的几何和属性信息随时间变化的动态特性,实现了一组专题统计动态图表用于展示时空数据的属性专题统计结果随时间变化的动态特性。     

精密单点定位解算结果可靠性评估方法研究

针对精密单点定位解算结果质量评估方法的单一性,提出了对精密单点定位解算结果进行可靠性评估并总结了三种可靠性评估方法,利用实测数据根据三种评估方法分别从静态和动态定位两方面对精密单点定位解算结果的可靠性进行了评估,验证了其解算结果的可靠性,并提出了提高精密单点定位解算结果可靠性的措施。     

利用粒子滤波进行动态精密单点定位观测异常影响控制

采用粒子滤波控制观测异常影响,提高动态精密单点定位精度。粒子滤波是一种非高斯噪声分布的动态滤波,通过重点概率密度进行随机采样以获取高精度状态参数;根据观测噪声概率密度、状态噪声概率密度以及重点概率密度等因素确定粒子权值,降低受污染粒子对定位结果的影响;采用Kalman滤波进行重点采样,减缓粒子退化;采用单差无电离层固定模糊度,减少状态参数维数,进而减少粒子的选取个数。实测数据结果表明,粒子滤波有效控制了观测异常影响,提高了动态精密单点定位的精度。     

海岛礁及周边复杂环境动态三维建模

对海岛礁及周边包括海浪、潮汐、潮流、温度等在内的复杂环境要素及其特点进行了分析。针对海洋复杂要素的特点,提出了适用于海洋高动态的面向可细分对象的时空数据模型,能够有效地对高动态及交互性较强的对象进行建模。以舟山群岛附近海域为例,对海岛礁及周边复杂环境进行了动态三维建模,并在Geoglobe等平台上进行了验证。实验表明,该模型对海岛礁及周边复杂环境建模有较好的实用性。