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关键词： 基础地理信息   数据服务   云计算   时空数据库  

摘要： 简要回顾了“十二五”“十三五”期间广西基础地理信息建设取得的成就,针对新形势下地理信息服务存在的问题,比较了基础地理信息与自然资源数据的异同点,阐述了现行广西地理信息服务升级改造的必要性。借助数据服务、知识引擎、云计算等技术,从时空数据库、信息服务体系角度探讨了广西基础地理信息服务改造的着力点,为广西基础地理信息服务转型升级提供参考。

关键词： 卫星定位   CORS   动态   静态   检核方法  

摘要： 在卫星定位工程中,《全球定位系统(GPS)测量规范》《卫星导航定位基准站网络实时动态测量(RTK)规范》对作业过程的各环节都有严格规定。贯穿始终的各种检核有效保证了定位成果的可靠性。但是,在动态、静态定位作业中,有些错误仍然不能被发现,还要进行一些必要的检核,才能确保成果的正确性。而这些必要的检核往往被技术人员所忽视。本文结合卫星定位的实施过程,简述了作业环节中相应的检核手段,并对一些关键环节的检核方法提出了建议。

关键词： 多源信息弹性融合   GNSS/SINS/里程计融合   里程计测速补偿模型   次优增益融合   分布式滤波  

摘要： 为提升复杂环境下低成本车载导航系统的容错性能,本文研究了基于次优增益融合(SGF)算法的GNSS/SINS/里程计分布式弹性融合方法。该方法首先根据阿克曼转向几何建立了四轮里程计测速补偿模型,提升了惯性测量单元(IMU)安装中心处的前向和侧向测速精度;然后设计了基于卡方检验统计量的故障检测与分类准则,充分利用了可获取的观测信息;最后构建了随机模型和信息分配因子(ISF)弹性优化模型,分别从传感器层和决策层减少了异常观测的影响,实现了车载多源信息的弹性融合。通过实际跑车数据对GNSS/SINS/里程计分布式弹性融合方法进行测试验证。试验结果表明,本文方法能有效减少子系统故障对全局状态估计的影响,提升复杂环境下系统的容错性能。此外,与经典的联邦卡尔曼滤波(FKF)算法相比,SGF算法全局融合精度损失有限,计算效率却显著提升,有利于多源信息弹性融合的实际工程应用。

关键词： GNSS-IR   潮位   高度变化误差   潮波特性   GNSS-IR融合反演算法  

摘要： 潮位监测对于保障沿海安全、海洋监测与分析非常重要。随着GNSS的发展,一种GNSS干涉遥感(GNSS-IR)的技术被证明可以进行潮位监测。该方法通过反演反射表面与天线之间的垂直距离(RH)来估算潮位。在GNSS-IR潮位反演中,有一项重要的误差源需要进行改正——潮位起伏引起的高度变化误差。现有的误差改正方法并不能正确计算RH变化速率,从而不能完全改正该误差。因此,提出了一种顾及潮波特性的GNSS-IR融合方法,基于潮波系数,预测窗口内观测时间的RH变化速率,将该值纳入GNSS-IR融合方程中,实现对高度变化误差更好地改正。本文利用3个国际GNSS站点进行试验,与实测潮位序列对比分析,发现顾及潮波特性后,GNSS-IR融合方法精度提高约1.2 cm;提出的顾及潮波特性的GNSS-IR融合反演算法较传统经典方法,精度提升20%~70%。结果表明,该方法通过潮汐分析,预测不同时刻的RH变化速率,从而实现对窗口内RH变化速率的修正,更好地改正高度变化误差。

关键词： GNSS   INS   轮式里程计   因子图优化   组合导航  

摘要： 在复杂观测环境下,GNSS/INS组合导航系统的GNSS信号易受干扰从而导致INS独立导航精度迅速下降。针对上述问题,本文基于因子图的里程计辅助GNSS/INS组合导航算法,利用里程计观测信息结合非完整性约束构建航向速度约束方程,同时采用能多次线性化计算和多次迭代的因子图优化方法进行参数估计。实际车载试验解算结果表明,在GNSS信号良好时,基于因子图方法比滤波方法具有更快的收敛时间,收敛速度提高了近10倍;在GNSS信号发生中断时,添加里程计辅助后组合导航系统在东向和北向分别提升了83%和89%。与传统的滤波融合手段相比,本文采用因子图优化后在东向和北向的定位精度分别有63%、70%的改善。

关键词： 卫星遥感   高寒山区   积雪提取   决策树分类   精度评价  

摘要： 青藏高原位于亚洲中部,是亚洲数十条大江大河的发源地,也被誉为“亚洲水塔”,因此青藏高原的水环境和气候变化对欧亚大陆上的数十个国家的生态环境都有着重大影响.如何高效获取青藏高原积雪覆被数据是目前相关领域研究的热点问题.本研究以归一化差异雪指数(Normalized Difference Snow Index,NDSI)为基础,针对高原湖泊结冰容易导致运用常规监督分类方法进行遥感影像积雪提取中分类误差较大的问题,构建了针对高寒山区积雪提取的决策树分类模型,并执行获取决策树分类成果.同时以ENVI遥感图像处理平台共提供的6种应用较为成熟的监督分类算法获取的分类成果为对照,并分别统计各分类方法提取成果的总体分类精度(Overall Accuracy)和Kappa系数两个精度验证指标.最后,通过综合分析得出这7种分类方法的综合分类精度,由高到低分别为:专家决策树>最大似然法>支持向量机>神经网络法>马氏距离法>最小距离法>平行六面体法.其中,本研究所构建的决策树分类结果的总体分类精度和Kappa系数分别达到了96.83%和0.96,远高于其他6种常规监督分类方法的精度,验证了该分类模型的精度.

关键词： 长短时记忆神经网络(LSTM)   二次多项式模型   QP-LSTM模型   multi-GNSS卫星钟差预报  

摘要： 针对卫星钟差预报中二次多项式模型存在易受噪声干扰、预报精度不高的问题,构建一种基于长短时记忆神经网络的multi-GNSS卫星钟差预报模型,并分析不同卫星系统、不同钟类型基于不同建模方案的模型精度。为验证该模型的有效性和可行性,利用LSTM模型、QP模型、QP-LSTM模型分别基于12 h和24 h钟差序列进行建模,预报1 h、3 h、6 h、12 h钟差。结果表明,LSTM模型建模24 h、预报1 h精度最高。multi-GNSS卫星钟差LSTM预报模型中Galileo系统精度最高,其次为BDS-2系统和GPS系统,GLONASS系统精度最低,精度分别为0.018 ns、0.069 ns、0.133 ns、0.242 ns。不同原子钟预报精度不同,氢原子钟预报精度优于铷原子钟、铯原子钟。LSTM神经网络模型预报精度相较于QP-LSTM模型提升27%,相较于QP模型提升36%。

关键词： 测地型GNSS接收机   扼流圈天线   峡谷地形   三维基线向量残差   点位中误差  

摘要： 某水库勘测设计阶段测图控制网采用四等GNSS三维控制网(精化高程),针对测区山大沟深,地形陡峻,属于典型的“V”型高山峡谷地形,可见卫星数量很少,且高度角大于30°,控制网测量时分别采用8套华测i90接收机和8套华测P5(配套HXCCGX601A扼流圈天线)接收机,对两种接收机的观测数据、基线精度、同步环闭合差、平差精度等方面进行对比分析,数据比较结果表明,带有扼流圈天线的分体型GNSS接收机在高山峡谷条件下观测效果强于标称精度相同的一体化GNSS接收机,建议在类似不利观测条件下应尽量选择带扼流圈天线的分体型GNSS接收机。

关键词： 地表形变   地壳构造运动   地质灾害预警   大地测量   地壳形变   参考基准   高空间分辨率   三维坐标系  

摘要： 随着现代大地测量技术的飞速发展,不同观测几何、不同时间、空间尺度等更高精度、更丰富的形变观测数据也随之增多,这极大地提高了地表形变的监测能力,从而为研究地壳构造运动和地壳物理特点提供数据支撑,为地质灾害预警预测提供了重要的手段。一般地,在大地测量领域,GNSS和InSAR技术在分析解译地表形变,认识地壳形变方面提供了重要的数据保障。虽然GNSS技术能提供高精度的形变观测,但是GNSS观测的空间分辨率低;故高空间分辨率的InSAR观测很好地弥补了这一缺陷。然而,InSAR观测只能得到一维视线向上地表的变化,无法反映三维坐标系下各方向的真实地表形变,从而易导致对地表形变信息产生误解,难以揭示复杂的形变特征。因此,论文以GNSS和InSAR观测提取三维地表形变为核心,创新性地开展了如何削弱插值误差影响,如何精确确定各类数据权比,以及如何统一各类数据之间的参考基准等研究工作,从而完善三维形变提取理论和方法,获取高精度的三维地表形变场。主要研究内容如下。

关键词： 组合导航   矩阵李群   卡尔曼滤波   世界坐标系  

摘要： 针对在地心地固(ECEF)坐标系下基于右不变误差的卡尔曼滤波在GNSS/SINS组合导航中,因位置矢量数值较大导致系统线性误差运动学矩阵和观测矩阵不稳定进而降低滤波器性能的问题,提出一种世界坐标系下的GNSS/SINS松组合导航矩阵李群滤波算法。首先在世界坐标系中构建导航状态和考虑地球自转的运动学方程。然后在世界坐标系下定义矩阵李群上的右不变误差,该误差在右群作用下保持不变,并重新推导和设计基于该误差的矩阵李群滤波算法,根据GNSS观测构建世界坐标系下的观测矩阵。实验结果表明,在低精度惯导场景中相对于ECEF坐标系下的传统扩展卡尔曼滤波,所提算法的北向、东向、地向位置误差均方根分别减小了82.6%、61.8%和10.6%,具有一定的实用价值。