测绘科学技术学报

  • 卷首语

    王家耀;

    <正>玉兰花开,春风渐暖,《测绘科学技术学报》又迎来了新的一年。我们衷心感谢广大读者和作者在过去一年对学报的关心和厚爱,期待大家在新的一年里继续给予支持和指教,共同关注学报的发展。新的一年注定是不平凡的一年,突如其来的新冠肺炎疫情席卷全球。广大测绘科技工作者积极投身疫情防控阻击战,勇于担当,冲锋在前:测绘数据应急服务保障,北斗卫星导航定位,智能化辅助决策,

    2020年01期 v.37 3页 [查看摘要][在线阅读][下载 88K]
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大地测量学与导航

  • 局域观测网高精度电离层延迟估计和应用

    高为广;卢鋆;王威;朱新慧;

    针对用户对高精度电离层延迟产品的迫切需求,研究了基于局域参考站网络进行高精度电离层延迟的估计和内插方法,分析讨论了应用获取的电离层延迟进行单频单站数据处理的精度。结果表明,通过局域参考站观测可以实现优于7 cm的高精度电离层延迟服务。采用高精度的电离层延迟产品,单频单站用户2 h静态观测在N、E和U这3个方向的精度可分别达到3.5、5.5和8.6 cm。动态定位结果表明,受电离层延迟内插结果与解算模式影响,模糊度参数收敛速度较慢,但收敛之后,N、E和U这3个方向的均方根可分别达到3.1、5.2和7.0 cm。研究成果可为高精度电离层延迟的解算与产品服务提供理论依据与技术保障,并为单频单站用户在导航定位中的应用提供参考。

    2020年01期 v.37 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 1594K]
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  • 使用TBC软件进行BDS基线解算精度分析

    杜伟吉;王敏;

    为了验证基于TBC软件进行BDS长、短基线解算的精度以及可靠性,使用TBC软件采用不同解算模式对实测数据进行处理。经分析可知,基于TBC软件进行BDS短基线解算成果与GPS基本一致,水平分量较差优于2.5 mm、垂直分量较差优于5 mm,都具有较高的水平精度和垂直精度;BDS基线精度略优于GPS,实际应用中可用广播星历代替精密星历进行基线解算。基于TBC软件加载精密星历进行BDS长基线解算成果与GPS相比,水平分量较差为5 cm、垂直分量较差为12 cm以内。实际应用中可使用快速星历或超快速星历代替精密星历进行BDS长基线解算。

    2020年01期 v.37 5-9+14页 [查看摘要][在线阅读][下载 507K]
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  • 选权拟合的粗差参数化平差模型

    王爱生;胡晋山;王正帅;

    由于数据探测法、多维粗差同时定位与定值法、拟准检定法以及部分最小二乘法不能同时解算待估参数和粗差,提出了基于选权拟合的粗差参数化平差模型。首先推导了选权拟合的等价模型;在此基础上提出了参数化粗差的平差模型。由于粗差参数化之后观测系统呈现出不适定性,因此,对非粗差部分采取平方和最小的约束,实际上是构造虚拟观测方程。但是,由于事先并不知道粗差的位置,提出了通过搜索来构造虚拟观测方程系数矩阵的方法。算例表明,这种方法用于GPS单点定位可以有效地消除粗差观测的影响。

    2020年01期 v.37 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 755K]
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  • 基于深度学习构建的全球电离层NmF2模型

    袁建刚;李旺;刘胜男;

    采用递归神经网络对空基COSMIC和地基垂测站数据建立了全球电离层峰值电子密度模型,模型均方根误差达到1.3×10~5 el/cm~3。在春夏秋冬4个季节内,人工神经网络ANN模型预测精度比IRI模型分别提高了25.7%、19.7%、33.3%和21.8%。另外,ANN模型不仅能够有效地模拟全球电离层时空变化特征,也能够成功地模拟电离层的诸多区域物理变化特性,如赤道电离异常、威德尔海异常、中纬度夜间异常和冬季异常。ANN模型可以为改正单频接收机的电离层延迟发挥一定的作用。

    2020年01期 v.37 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 15248K]
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  • 卫星故障探测和定位的Bayes方法

    李新娜;马朝忠;郭淑妹;

    针对卫星导航系统的多星故障问题,设计和提出了卫星故障探测和识别的Bayes方法。从Bayes统计理论出发,融合先验信息得到观测误差的后验分布;通过计算观测误差的后验概率值探测卫星是否存在故障。结合蒙特卡罗方法将复杂的后验概率计算公式转化为求样本平均,进而满足探测方法的实时性要求。仿真试验表明,该方法能够比较快速且准确地定位卫星故障,补充了导航卫星故障探测算法的理论完备性,在一定程度上也提高了导航定位的精确性。

    2020年01期 v.37 21-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1139K]
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  • 一种整数相位钟法精密单点定位模糊度固定模型

    何劢航;孙付平;刘帅;张小红;肖凯;

    星间单差法是常用的精密单点定位PPP模糊度固定方法,但是要面临基准星转换的问题。为此,提出了一种逐级模糊度固定模型,采用法国CNES发布的整数相位钟差产品,在PPP非差观测模型基础上逐一选取两颗卫星进行模糊度固定;得到多组单差模糊度固定解后,再以此构成约束条件进行滤波得到其他参数。实验选取了8个IGS站共48个观测时段进行模糊度固定实验。结果表明,模糊度成功固定后,位置三维误差平均值由5.60 cm减小到2.72 cm;位置误差标准差由3.64 cm减小到1.50 cm。仿动态条件下,模糊度固定后位置误差由6.02 cm降至4.75 cm。

    2020年01期 v.37 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 3696K]
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  • 改进的半参数模型法在GNSS时间序列季节性信号提取中的应用

    王方超;吕志平;邝英才;李林阳;吕浩;李静静;

    GNSS基准站坐标时间序列具有明显的季节性变化。基于谐波函数模型的最小二乘拟合方法只能得到固定振幅的季节性信号,而真实的季节性信号其振幅是变化的。采用半参数模型进行季节性信号提取时又存在最优平滑因子确定困难、迭代速度慢的问题。提出一种赋相对权比的半参数模型,采用迭代更快速的黄金分割法与改进效率法相结合的策略确定最优平滑因子。通过模拟数据实验,验证了改进模型的可用性。实验表明:改进方法的计算效率明显提高,对于10 a长度的模拟数据,相较GCV函数法搜索速度提高68.1%,相较L-曲线法速度提高25.8%;计算精度较最小二乘法和半参数模型法均有提高,所得残差中没有明显的季节性信号。

    2020年01期 v.37 32-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 5396K]
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摄影测量与遥感

  • 无人机影像与卫星影像配准的卷积神经网络方法

    蓝朝桢;施群山;崔志祥;秦剑琪;徐青;

    针对不依赖于位姿测量的无人机视频影像上目标绝对定位的问题,提出一种基于改进R2D2算法的无人机影像与参考卫星影像配准的方法。首先在R2D2网络生成128通道稠密特征图的基础上,进行双三次函数插值,以获得子像素级位置精度的关键点,并内插描述符;其次利用KD树快速最近邻特征搜索,结合快速采样一致性算法进行误匹配剔除,计算变换模型并对无人机影像进行纠正,完成配准;最后利用两个典型区域对算法进行了测试,并与SIFT和DELF算法进行了对比。实验结果表明,本文算法在正确匹配点数量和计算效率方面优于其他两种算法,对纹理、视角以及尺度差异也具有较好的适应性。

    2020年01期 v.37 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 7413K]
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  • 使用深度学习的遥感三分类分割问题的精度提高方法

    袁伟;李丽;何旭;周甜;

    传统的基于光谱相似性的分割方法无法将具有相似光谱特性的不同地物分割开来,并且会存在错分现象。利用深度学习直接进行三类地物的分割,其分割效果不能满足实际要求。本文改进了最新的UNet++模型,提出一种将三分类分割问题分解成两个二分类分割的方法来提高分割精度。首先将三类别样本制作为两个单类别样本;其次分别训练二分类网络,在测试集上将二分类结果输出为0~100之间的概率;最后将二分类结果按概率融合为三分类。实验结果表明,改进的UNet++模型精度有显著提升,同时将三分类化为二分类算法的分割结果,其各项评估指标也均有提升,平均交并比MIoU、平均精确度MP、平均召回率MR和平均像素精度MPA分别提高了0.3%、1.8%、1.5%和4.5%。

    2020年01期 v.37 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2492K]
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  • 利用机载点云检核ICESat-2/ATLAS激光测高数据精度

    曹彬才;方勇;高力;胡海彦;江振治;

    美国第2代激光测高卫星ICESat-2已经公开发布数据,能够提供剖面状密集点云,但其平面/高程精度还未得到充分验证。全球开源DEM或卫星光学立体影像生成的DEM精度远低于星载激光测高数据,无法实现激光精度检核。本文使用机载激光雷达/光学立体影像数据开展ICESat-2卫星ATLAS精度验证,通过单光子点云去噪、剖面地形恢复和数据内插等手段,对国内舟山、上海和汉中等不同地形条件下的星载光子计数激光雷达数据进行对比分析。实验结果表明, 6组ATLAS点云高程的均方根误差分别为0.43、0.65、0.72、0.53、0.45和0.77 m,平均值达到0.59 m,具备较好的高程精度。

    2020年01期 v.37 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 5872K]
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  • 深度学习遥感影像多尺度油罐检测算法性能分析

    李宸尧;郭海涛;卢俊;马东洋;余东行;

    遥感影像中油罐目标尺度变化大,小目标较多,影响其检测性能。为探究影像缩放对各网络油罐检测的影响以及油罐目标尺寸对于检测结果影响的规律,选择经典的5种深度学习目标检测算法,包括FRCNN、RFCN、SSD、YOLOv3和RetinaNet算法,对不同尺度油罐目标的检测精度、泛化能力和运行效率等进行了对比分析和实验验证。实验结果表明,RetinaNet和RFCN算法的平均精度和泛化能力最好;YOLOv3算法的速度最快。不同算法都有所谓的最佳检测尺寸窗口,通过对检测影像适当地缩放可以使待检测目标尺寸落入最佳窗口,从而提高油罐目标检测的精度。同时,对基于深度学习的遥感影像多尺度油罐检测算法提出了改进的建议。

    2020年01期 v.37 56-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 5415K]
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  • 利用Vondrak滤波优化Richards曲线的沉降预测方法

    周飞;姚茂华;杨翼飞;唐诗华;张跃;

    针对沉降预测模型的重要参数难以选取问题,考虑观测数据中含有噪声的影响,提出了利用Vondrak滤波优化Richards曲线的沉降预测方法。为了使预测值更加逼近实测值,选择以Richards曲线为基础模型进行改进,优化模型的沉降初始值和沉降极限值参数。利用Vondrak滤波对实测沉降数据进行平滑处理,减弱观测值中噪声的影响,为模型构建提供更加合理的参考数据。将Fminsearch函数计算结果作为参数迭代初始值,联合逐步回归分析法求得预测模型的最优参数。通过对比实验分析发现,改进方法的预测精度达到了±0.124 mm,与未加改进的预测方法相比,精度得到了较大提高。研究结果表明,利用Vondrak滤波优化的沉降预测方法能够提高精度,同时验证了改进方法的有效性。

    2020年01期 v.37 61-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2222K]
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  • 融合差异图与高斯混合模型相结合的SAR图像变化检测

    高新;靳国旺;熊新;徐娇;

    在SAR图像变化检测过程中,假设差异图类别服从单一分布,构造单一类型的差异图不能完好地保留变化信息,从而影响SAR图像变化检测的精度。针对上述问题,提出一种基于差异图融合和高斯混合模型GMM(Gaussian Mixture Model)的非监督SAR图像变化检测方法。该方法利用给定的融合因子进行差值和比值图融合,采用最大期望算法EM(Expection Maximum)求解融合差异图的GMM参数,并根据后验概率将图像像素分配到GMM各个分量,从而获得SAR实验区域的变化检测图。3组SAR数据集的变化检测实验验证了所提方法的可行性和有效性。

    2020年01期 v.37 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1897K]
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  • 一种基于组合特征的异源遥感影像配准方法

    李力;纪松;于英;张永生;

    为实现大差异光学影像的高精度配准,充分利用各类特征检测算法的优势,提出一种基于多类型特征组合的异源遥感影像配准方法。在对获取的影像特征进行描述的基础上,通过影像分块均匀性分析和RANSAC整体一致性分析筛选高精度可靠的组合特征,构建和解算综合参数模型以实现影像的预配准和重采样。再利用最小二乘方法优化特征点匹配结果,使用小面元的方法进行影像的精配准和重采样。实验结果表明在异源光学遥感影像的亮度、分辨率差异较大时,可得到高精度的配准结果。

    2020年01期 v.37 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 4018K]
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地图制图学与地理信息工程

  • 人工智能时代的知识地图

    王富强;李旖;王光霞;

    面对新近出现的更加强调数据深加工、更加侧重解决地学问题的一系列新地图概念和产品,基于行为地理学和地图学基本原理,提出人工智能时代的知识地图是面向地理行为决策的,并从空间认知、信息传输和地图可视化3个维度对知识地图进行了考察分析。在此基础上,总结了知识地图在人工智能时代的特点。与传统地图相比,知识地图更加强调知识传输和知识发现,更加强调视觉思维。

    2020年01期 v.37 79-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1197K]
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  • 基于本体属性特征学习的地理要素分类语义映射方法

    赵云鹏;孙群;温伯威;陆川伟;孙士杰;

    地理空间数据异构问题长期并将持续存在,作为克服语义异质的关键技术,地理类别概念之间的语义映射研究已经引起了广泛的关注。综合利用地理类别概念集的本体属性内涵、分类层次结构等语义信息,提出一种基于本体属性特征学习的地理要素分类语义映射方法。该方法将本体属性特征作为基础语义框架,建立地理类别概念的语义特征向量化描述,并提出一种新的层次编码机制来标识地理类别概念的分类状态;接着引入BP神经网络建立本体属性特征向量与概念分类状态之间的非线性关系,从而支持概念语义映射。通过两种不同地理信息标准下陆地水系要素概念的语义映射测试,验证了该方法的可行性和有效性。

    2020年01期 v.37 84-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1593K]
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  • 一种基于复合表达模型的方向相似性算法

    宗琴;刘艳霞;张慧丽;

    复合表达模型结合了锥形模型与方向关系矩阵模型的优点,较好地顾及了目标的形状、大小和距离对方向关系的影响,但该模型仅能对两目标之间的方向关系进行定性描述,对于两目标间的方向关系相似性尚未进行研究。本文在对复合表达模型的方向关系矩阵进行优化的基础上,建立一种基于复合表达模型的面目标方向关系相似性计算模型,将该模型的相似值计算转化为交通运输最小代价问题求解。通过认知实验验证了算法的科学性,同时比较实验说明该算法精确度更高。

    2020年01期 v.37 90-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 2507K]
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  • 基于Web Services的陆域地理环境保障模型

    吴超辉;苏娇娆;王明孝;张涵斐;刘凯;许兴春;

    陆域地理环境作为军事行动的空间基础,是新型陆军实现全域机动、立体攻防的前置条件。针对保障需求,分析陆域地理环境信息流特点,提出分级保障模式;讨论Web Services应用优势,构建面向任务的元数据模型,提出陆域地理环境保障系统模型,建立关键技术体系和接口,实现原型系统。实验结果证明提出的相关模型正确可行。

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  • 路网约束下的点群状居民地选取方法

    吕峥;孙群;温伯威;马京振;

    点群状居民地的空间分布与路网结构相互影响。提出了一种路网约束下的点群状居民地选取方法。首先以路段为单元构建道路Voronoi图来划分区域,在合并面积过小的区域后对点群状居民地进行分区;然后计算每个区域中点的权值并进行选取;最后对间距小于冲突距离阈值的密集点群进行处理。将该方法用于点群状居民地的实例数据进行验证,结果表明该方法能有效保持点群状居民地的空间分布特征和密度对比。

    2020年01期 v.37 101-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1590K]
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  • 3种辅助纬度关于归化纬度的正反解表达式

    叶彤;李厚朴;钟业勋;金立新;

    为了实现辅助纬度与归化纬度间的直接转换,利用计算机代数系统,基于幂级数展开方法推导出3种辅助纬度关于归化纬度的正反解表达式,并将其中系数统一表示成椭球偏心率e的幂级数形式并取至e~8。算例分析表明正反解公式的精度优于(10~(-6))″,可以满足地图投影变换精密计算的需要。

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  • 《测绘科学技术学报》征稿简则

    <正>《测绘科学技术学报》是由信息工程大学主管和主办的测绘专业学术刊物,双月刊,国内外公开发行,测绘学类中文核心期刊、中国科技核心期刊。本刊为《中国学术期刊综合评价数据库》来源期刊;中国学术期刊(光盘版)全文收录期刊;"中国期刊网"全文上网期刊;中国科技期刊群"万方数据"上网期刊;重庆维普数据库收录期刊。本刊主要刊登测绘学科及其相关学科的下列学术论文:有创见性的理论研究和有实用价值的应用研究方面的学术论文;重大科研攻关项目和重大工程项目的成果介绍性论文;有关测绘学科研究进展及其发展方向的综合评述论文。

    2020年01期 v.37 111页 [查看摘要][在线阅读][下载 3249K]
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