测绘工程

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王育红, 冯　锋, 左雨芳, 孙　冉

测绘工程. 2022, 31(6): 1.

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可视化

为了克服传统ＧＩＳ因忽略空间数据时间特征，而不能有效描述展示事物动态变化过程的不足，提出基于ＧｅｏＳｃｅｎｅ的时空数据多维动态可视化方法。文中以湖北新冠疫情时空数据为例，首先阐述该方法通过地理数据库（ＧｅｏＤａｔａｂａｓｅ）将时空数据“管”起来的单、双字段模型；继而描述了利用地图、场景、属性表及统计图使数据“展”出来的４种可视化形式；最后分析凭借时间滑块、动画视频让数据“动”起来的两种实施策略。研究表明该方法具有可视化手段多样、二三维融合联动、易于发布共享、无需复杂的编程实现等优点。该研究可为解决同类可视化应用问题提供实用的技术参考和灵活的方法选择。

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基于改进ＯＲＢ算法的近红外和可见光图像特征匹配方法

杨金玲１, ２, 曹先革１, 王霞迎１, 万　伟１

测绘工程. 2022, 31(6): 7.

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可视化

提出一种针对近红外和可见光图像匹配的改进ＯＲＢ算法，首先通过引入ＢＲＩＳＫ算法构建金字塔的思想进行图像金字塔的构建，然后对探测出的特征点进行子像素和尺度上的进一步插值，得到修正后的特征点，最后将特征点按匹配质量得分大小进行排序，采取逐渐增大采样样本数的策略进行误匹配的剔除，并根据非随机性和极大值策略停止“采样－验证”循环。实验结果表明，提出的改进算法与ＯＲＢ算法相比，在近红外图像上提取特征点数增加了１７．２１倍、在可见光图像上提取特征点数增加了１２．３４倍、正确点对数增加了２３．１１倍；基于渐进采样一致性算法进行误匹配点对的剔除，其用时与经典ＲＡＮＳＡＣ算法相比减少约１４％。

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利用椭球约束求解区间平差模型的正则化方法

邓　伟１, 宋迎春１, 李文娜１, 谢雪梅２

测绘工程. 2022, 31(6): 13.

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可视化

摘　要：以参数带区间约束平差模型为对象，针对传统的椭球约束算法存在平差结果可能不在约束条件内的缺点，在传统椭球约束求解方法的基础上，基于最优化理论中的二次罚函数法，提出一种改进的求解椭球约束的方法，通过对椭球特征矩阵进行加权，减小特征矩阵的半径来迭代求最优解。在模型中引入正则化项，利用Ｌ－曲线法确定正则化参数，来解决系数矩阵病态的问题。最后，通过一个反演中的模拟病态算例比较验证算法的有效性。

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同伦加权整体最小二乘平差算法

张重阳, 胡　川, 李成洪, 范小猛

测绘工程. 2022, 31(6): 20.

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可视化

针对标准最小二乘（ＳＬＳ）解ＥＩＶ模型存在算法收敛性受初值影响的问题，提出同伦加权整体最小二乘平差法。首先根据ＳＬＳ理论，按照整体最小二乘平差准则获得求解ＥＩＶ模型的法方程，联合同伦理论构建同伦加权整体最小二乘平差模型；然后采用预估－校正法对模型进行求解，并设计对应的计算算法；最后以直线拟合和二维坐标变换为例，对所提算法的可行性进行验证，针对不同初值情况对新旧算法收敛性对比。实验结果表明，在初值离真值较远时，新算法仍然能够收敛，解决ＳＬＳ－ＷＴＬＳ中出现的发散和奇异问题。

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大地线极点归化纬度的迭代求解法

李　鑫１, ２, ３, 姚德新１, ２, ３, 金立新１, ４, ５, ６

测绘工程. 2022, 31(6): 27.

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可视化

针对大地线极点归化纬度求解问题，通过利用两个白塞尔微分方程，结合克莱劳定理正弦形式和球面直角三角形Ｎａｐｉｅｒ通用规则，推演得到白塞尔球面弧长σ和球面经差ω 的归化纬度表达式，结合表达式得到椭球面经差和白塞尔球面弧长的微分关系式。通过已经推得关系式，引入三角函数，最终得到椭球面和白塞尔球面之间经度缩量的具体表达式和经度缩量之差的严密关系式。巧妙地分离了大地线流动点和最高点的归化纬度，得出大地线极点的归化纬度迭代计算式，最终求解大地线极点归化纬度。最后将此方法进行实际应用，与传统方法得出结果对比，证明此方法计算大地线极点归化纬度的可靠性。

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基于ＧＡ－ＭＬＰ的东北地区Ｔｍ模型研究

邹玉学１, 詹金瑞１, 朱腊腊１, 上官明２, 欧阳光１

测绘工程. 2022, 31(6): 34.

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可视化

针对常用的经验大气加权平均温度（Ｔｍ）模型在我国东北地区普遍精度较低等问题，利用遗传算法优化的多层感知器模型，采用东北地区７个探空站２０１４—２０１７年的数据进行模型训练，建立适合我国东北地区的Ｔｍ模型。依据２０１８年的数据进行预测分析，实验结果表明：首先，ＧＡ－ＭＬＰ的Ｔｍ模型的预测平均偏差为０．０４Ｋ、均方误差为４．０６Ｋ和判定系数Ｒ２＝０．９２０，各项精度评估指标较常用的ＧＰＴ２ｗ、单／多因子线性、非线性Ｔｍ和ＭＬＰ模型均为最优，模型性能更好，拟合度更高；其次，在ＧＰＳ反演大气可降水量中，较常用的单因子线性和ＧＰＴ２ｗ模型，ＧＡＭＬＰ的Ｔｍ模型在长春站的反演精度最高，均方误差精度提升１．１％和４．９％，平均偏差精度提升２．５％和１３．２％，证明ＧＡ－ＭＬＰ的Ｔｍ模型在东北地区反演ＰＷＶ的适用性。

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北斗三号短基线四频组合定位方法研究

王剑超１, 王志斌２, 李春杰３, 石　磊２, 杨海峰２, 张凯丽３, 韩　宇２

测绘工程. 2022, 31(6): 40.

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可视化

摘　要：北斗三号全球卫星导航系统现已提供４个频率以上的观测数据，支持多频组合定位理论和方法的研究。基于此，文中提出一种短基线下的北斗四频组合定位解算方法，利用北斗Ｂ１Ｉ，Ｂ３Ｉ，Ｂ１Ｃ，Ｂ２ａ４个频率的观测数据两两组合形成独立不相关的窄巷观测值联立，以位置参数和双差模糊度组成状态向量，结合卡尔曼滤波估计进行定位解算。基于该方法，文中针对两组不同长度的短基线进行测试，结果显示：在１７ｍ短基线中，该方法平面精度优于２ｍｍ，高程方向精度优于４ｍｍ；在３ｋｍ的短基线中，平面精度优于４．５ｍｍ，高程精度优于６ｍｍ。测试结果表明，在短基线情况下，该方法的定位精度相较于北斗单频及三频方法在平面和高程方向均有不同程度的提高。

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哨兵２号多时相植被指数作物分类及监测

祁向前１, ２, 孙德浩３, 贾连星３

测绘工程. 2022, 31(6): 47.

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针对单实相遥感数据分辨率不高以及“同物异谱”和“异物同谱”导致的地物错分问题，依据多时相ＮＤＶＩ植被指数建立决策树判别规则对农作物进行精细分类及面积提取，并对来年种植趋势进行预测。通过监测样本点３— １０月的ＮＤＶＩ植被指数变化情况，确定分类阈值并构建决策树分类方法，计算８幅影像的ＮＤＶＩ植被指数，利用决策树分类方法对９种地貌类型进行分类，并对比农作物两年种植面积变化规律，对来年的种植进行分析和预测。实验结果表明，两年的ｋａｐｐａ系数分别为０．８８５　８和０．９１０　０，总体分类精度分别为９０．７６％和９２．５４％，９种地貌类型的遥感分类总体在精度上达到高度一致。

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垂线偏差对控制网点位精度的影响分析

杨　浩, 李宗春, 冉佳欢, 刘忠贺, 何　华

测绘工程. 2022, 31(6): 54.

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可视化

为更好地掌握垂线偏差对控制网的影响，以全站仪观测值为研究对象，通过构建局部曲线球面坐标系，系统地分析垂线偏差对观测值及控制点精度的影响。首先，基于垂线偏差的定义，在测站处分别建立大地站心地平直角坐标系、天文站心地平直角坐标系以及局部曲线球面坐标系。然后，通过三者之间的坐标转换关系，推导出垂线偏差影响公式，可获得控制点坐标受垂线偏差的影响规律。最后，通过仿真试验，定量分析垂线偏差对全站仪观测值及控制网点位偏差的影响规律。试验结果表明，垂线偏差对角度观测值影响较大，进而影响控制点精度。

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不同ＩＧＳ产品精密单点定位性能分析

王尚祺, 黄张裕, 孙　瑞, 郭　睿

测绘工程. 2022, 31(6): 60.

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精密单点定位（ＰＰＰ）依靠ＩＧＳ分析中心发布的精密星历和钟差产品进行高精度绝对定位，由于ＩＧＳ最终精密星历的发布有２～３周的延迟，无法满足高时效的生产需求，而不同的分析中心则会在１～２ｄ之内发布快速精密星历，因此对不同分析中心发布的快速精密轨道和钟差产品精度进行研究，并通过静态和动态精密单点定位实验验证分析，旨在实际应用中根据需求选择对应分析中心的精密产品。结果表明，不同分析中心的精密轨道和钟差产品精度存在差异，其中ＩＧＲ最优，ＧＦＺ与ＥＭＲ稍差；精密单点定位实验中，ＥＭＲ、ＥＳＡ、ＧＦＺ产品收敛速度快、定位精度高，ＥＳＡ整体定位性能最优。

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北斗卫星载波动态差分定位最新性能评估

高冠友１, 马下平１, 贺小星２, ３, 林超才４

测绘工程. 2022, 31(6): 68.

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可视化

为了评估ＢＤＳ载波动态差分的最新定位性能，文中选择在巴西、美国、澳大利亚和中国境内共８个ＩＧＳ站构成的基线长度在３０ｋｍ以下的４条基线，基于２０２１－１０－０８—２０２１－０８－１４ＢＤＳ，ＧＰＳ以及ＢＤＳ＋ＧＰＳ观测数据进行载波动态差分定位，统计并分析可见卫星数目、ＥＮＵ时间序列和定位精度，获得了ＢＤＳ最新的载波动态差分定位性能。结果表明，ＢＤＳ可见卫星数明显多于ＧＰＳ；ＢＤＳ与ＧＰＳ载波动态差分定位结果稳定性基本相同；ＢＤＳ与ＧＰＳ载波动态差分定位精度在Ｅ，Ｎ，Ｕ方向均能达到ｃｍ级精度，且在Ｅ和Ｎ方向的定位精度优于１ｃｍ。与单系统相比，ＢＤＳ与ＧＰＳ的组合系统能较好地提高定位精度。

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“ＧＮＳＳ测量与数据处理”线上线下混合式教学改革与实践

刘智敏, 独知行, 刘尚国, 苏　醒, 于胜文

测绘工程. 2022, 31(6): 76.

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高等教育要坚持把立德树人作为根本任务，对测绘类专业课程“ＧＮＳＳ测量与数据处理”进行教学改革与创新，解决目前存在的问题：在教学理念与目标上，以课程思政和北斗卫星导航系统思政案例设计解决“如何将价值引领融入教学”的问题；在教学设计与方法上，以线上线下混合式授课、讲座责任制教学，利用课下时间学习线上课程，锻炼学生主动思考、自主学习，解决“学生学习被动、课程学时压缩”的双重问题；在考评与反馈上，注重过程性考核和评价多元化，解决“考评单一，改进不及时”的问题，推动教学内容和方法持续改进。通过近几年的教学改革实践，并对改革班与平行班的考评结果进行分析得出，以ＭＯＯＣ线上课程支撑，多维教学设计改革遵循“两性一度”标准，成效显著，提高学生解决测绘复杂问题的能力和职业素质。

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2022年, 第31卷, 第6期　刊出日期：2022-11-14

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