组合GNSS系统定位数据质量与精度比较分析

本文对组合GNSS系统进行静态相对定位测量与RTK测量试验,研究结果表明:在静态相对定位测量中,BDS的数据利用率、多路径效应误差优于GPS与GLONASS,BDS的定位精度优于GLONASS略低于GPS;组合系统中GPS/BDS与GPS/BDS/GLONASS的定位精度较优,引入GLONASS对定位精度改善的作用不明显。在RTK测量中,当观测条件理想时,GPS/BDS较GPS可见卫星数目多,PDOP值低,中误差小。当观测条件较差时,GPS/BDS较GPS可见卫星数目多,PDOP平均值低,中误差小,限差内固定解获得时间减少76.1%;GPS/BDS/GLONASS较GPS/BDS在中误差、水平精度和垂直精度上更优,限差内固定解获得时间更稳定可靠。     

GNSS基准站在高铁沿线自动化监测中的布局分析

中国高铁线状分布,贯穿全国各个地域,沿线地质情况复杂,利用GNSS技术对高铁沿线进行变形监测具有全天时、全天候、精度高等优点。本文选取青田县高铁沿线实验区域,基于TEQC和GAMIT高精度数据处理软件,对9个监测站24 h的变形监测精度进行了精度分析。结果显示,随着GNSS监测站与基准站之间距离的增加,GNSS监测精度越来越低,当GNSS监测站与基准站之间距离小于5 km时,GNSS监测精度较高,达到mm级监测精度。因此,当GNSS监测站与基准站距离较远时,应当布设多个基准站,以提高监测精度。     

北斗二号/三号融合载波相位时间传递精度分析

本文给出了载波相位时间传递数学模型,并基于多模全球卫星导航系统(GNSS)试验跟踪网MGEX (Multi-GNSS Experiment)的实测数据,对北斗二号/北斗三号卫星导航系统(BDS-2/BDS-3)融合载波相位时间传递性能进行分析. 结果表明:BDS-3的加入能够增加测站的可视卫星数量,改善卫星分布空间构型. 相比仅使用BDS-2,BDS-2/BDS-3融合解算可将MRO1-CUSV和NNOR-CUSV的时间传递精度分别从0.11 ns、0.10 ns提高到0.07 ns、0.08 ns,A类不确定度分别从0.007 ns、0.006 ns提高到0.004 ns、0.005 ns.      

基于格网化高精度卫星导航定位服务方法的网络RTK精度分析

针对一种在虚拟参考站(VRS)技术基础上,进行改进的基于格网化高精度卫星导航定位服务方法,测试并分析了该方法格网划分分辨率不同对网络实时动态定位(RTK)精度的影响,在常规格网划分条件下,选取动态场景的应用数据,分析了该方法的网络RTK动态应用精度. 测试结果表明:随着格网划分距离增加,网络RTK精度随距离增加会降低. 其中,2′×2′和4′×4′格网划分模式下,定位残差序列除个别异常点外,几乎都在厘米以内,且精度统计相当,故可以选择4′×4′作为常规格网划分,满足少量相对固定的虚拟格网点观测量计算,且定位精度维持在厘米级. 常规格网划分条件下,RTK动态跑车定位水平残差序列为厘米级,高程残差序列在分米级,能够达到动态应用精度要求.      

GNSS技术在广东始兴县铀多金属矿区中的应用分析

以GNSS技术在矿区大比例尺地形图测绘中的应用为研究目的,在广东省始兴县铀多金属矿区进行1∶2000比例尺的地形图测绘实现。通过外业施测后进行了测量精度及质量分析。研究表明:广东省始兴县铀多金属矿GNSS测量控制网建设项目的平面及高程精度较好,平差后各项精度指标均符合国家相关规范要求,为今后大比例尺矿山测图、地质找矿、矿山开发建设和矿山环境治理等工作提供了准确、可靠的起算数据。     

多系统GNSS在弱信号环境下的比较研究与精度评估

针对GNSS接收机在弱信号环境下进行测量作业时,存在解算状态不稳定,定位精度难以控制等一系列问题,文章使用南方银河1接收机和南方灵锐S82接收机进行了实验。通过实测数据对可见卫星数和PDOP值进行了对比分析,来验证多系统GNSS在定位精度方面相对于单一系统具有改善效果。实验结果表明:组合系统能够明显改善卫星空间构型,在观测环境复杂的情况下仍可以提供可靠的高精度定位服务,大大增加系统的可用性,明显提高定位精度。     

GNSS实时周跳修复算法与精密单点定位测试分析

全球卫星导航系统(GNSS)能够为用户提供定位、导航和授时(PNT)服务,被广泛应用于国防安全保障和国民经济建设中.实时精密单点定位(RT-PPP)是一种高精度卫星导航定位方法,针对信号中断导致的重新初始化时间长的问题,提出一种基于历元间差分伪距和载波相位观测量的周跳修复算法,设计了一种RT-PPP算法,并介绍其实现流程.采用国际GNSS服务(IGS)观测站数据进行周跳修复实验,成功率在99%以上,缩短了重新收敛时间.在楼顶进行推车实验,RT-PPP在水平方向定位精度优于1 cm,高程定位方向精度为2～3 cm.     

不同卫星高度角对GPS/GLONASS/BDS/Galileo融合定位的影响

研究不同卫星高度角对GP S/GLONAS S/BDS/Galileo(G+R+B+E)融合定位的影响,并建立了相应的模型.采用MGEX(Multi-GNSS Experiment)提供的全球卫星导航系统(GNSS)数据,经理论分析和算例表明:G+R+B+E组合使得参与定位的有效卫星增多,在不同的卫星高度角下均能保证较...     

GNSS多系统融合相对定位选星方案设计及精度分析

针对全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)多系统融合定位精度及解算效率的平衡问题,提出一种基于相对定位模型下的分区域快速选星算法.该方法首先基于相对定位原理,构建伪距双差观测模型,其次利用卫星的方位角进行区域划分,在不同系统和高度角的条件下选取空间分布均匀的卫...     

苹果树叶片全氮含量高光谱估算模型研究

采用Field-Spec Pro便携式光谱仪,测定了不同苹果品种叶片的光谱反射率及对应的全氮含量,采用相关性及单变量线性与非线性拟合分析技术,对全氮含量与原始光谱反射率、一阶微分光谱、高光谱参数之间的关系进行了分析。研究确立叶片全氮含量的定量监测模型,以期为遥感技术在苹果氮素营养诊断中的实际应用提供理论依据。结果表明:全氮含量与原始光谱在715nm处具有最大负相关系数(r=?0.817),并且基于此波长所构建的对数关系估算模型明显优于线性模型;光谱反射率一阶微分值在723nm处具有最大正相关系数(r=0.87),并且基于此波长所构建的线性和非线性模型的拟合效果接近;对于所选取的3类高光谱特征变量,全氮含量除了与黄边位置及由红边位置和黄边面积所构建的比值植被指数和归一化植被指数的相关性较弱外,与其余变量均呈极显著相关,说明这些变量对苹果叶片全氮含量进行估算具有可行性。对所建立的各类方程进行检验,最终筛选确定在723nm处的光谱反射率一阶微分值所构建的指数模型作为苹果叶片全氮含量的预测模型最为理想。     

地貌学研究趋向与教材内容构建

针对我国地貌学教材既滞后于学科发展,又不能适应新时期人才培养的问题,该文基于近20年来国际地貌学研究内容及发展趋势的分析,提出在现行地貌学教材基础上,增加行星地貌、生物地貌、地貌系统与气候变化、数字地貌、中国地貌概要五个版块内容;教材结构可设计为绪论、内营力地貌、外营力地貌、行星地貌、中国地貌概要、地貌调查与研究方法六部分;将部门地貌学内容删减至整个教材的50%左右;在绪论中增补近20年地貌学理论、技术方法进展,在每章末尾增列建议阅读文献和书目;更新地貌灾害和应用地貌案例、地貌调查与研究方法;制作教学课件和光盘;编写与教材配套的实习指导书。     

关于我国国家基础地理信息系统数据库按内容分级的探讨——以1∶5万数据库为例

在诸多地理信息系统中,基础地理信息系统是各类地理信息系统用户的统一空间载体,面向全社会和各专业部门,因而国家基础地理信息系统数据库的产品需求既是最广泛的,也是最复杂的。本文针对社会上不同行业、部门对国家基础地理信息系统数据库产品的不同需求程度,以1∶5万数据库为例,采用调查、统计分析和空间分析的方法,把国家基础地理信息系统数据库按内容创造性地分为三个等级,并得出“国家基础地理信息1∶5万数据库内容等级划分方案”,为下一步三级数据库产品生产提供了参考。     

Harmonic analysis of total electron contents time series: methodology and results

In an attempt to model regular variations of the ionosphere, the least-squares harmonic estimation is applied to the time series of the total electron contents (TEC) provided by the JPL analysis center. Multivariate and modulated harmonic estimation spectra are introduced and estimated for the series to detect the regular and modulated dominant frequencies of the periodic patterns. Two significant periodic patterns are the diurnal and annual signals with periods of 24/n hours and 365.25/n days (n = 1, 2, …), which are the Fourier series decomposition of the regular daily and yearly periodic variations of the ionosphere. The spectrum shows a cluster of periods near 27 days, thereby indicating irregularities at this solar cycle period. A series of peaks, with periods close to the diurnal signal and its harmonics, are evident in the spectrum. In fact, the daily signal harmonics of ω _i  = 2πi are modulated with the annual signal harmonics of ω _j  = 2πj/365.25 as ω _ijM  = 2πi(1 ± j/365.25i). Among them, at low and midlatitudes, the largest variations belong to the diurnal signal modulated to the semiannual signal. Some preliminary results on the modulated part are presented. The maximum ranges of the modulated daily signal are ±15 TECU and ±6 TECU at high and low solar periods, respectively. A model consisting of purely harmonic functions plus modulated ones is capable of studying known regular anomalies of the ionosphere, which is currently in progress.     

Remote estimation of nitrogen and chlorophyll contents in maize at leaf and canopy levels

Leaf and canopy nitrogen (N) status relates strongly to leaf and canopy chlorophyll (Chl) content. Remote sensing is a tool that has the potential to assess N content at leaf, plant, field, regional and global scales. In this study, remote sensing techniques were applied to estimate N and Chl contents of irrigated maize (Zea mays L.) fertilized at five N rates. Leaf N and Chl contents were determined using the red-edge chlorophyll index with R² of 0.74 and 0.94, respectively. Results showed that at the canopy level, Chl and N contents can be accurately retrieved using green and red-edge Chl indices using near infrared (780–800 nm) and either green (540–560 nm) or red-edge (730–750 nm) spectral bands. Spectral bands that were found optimal for Chl and N estimations coincide well with the red-edge band of the MSI sensor onboard the near future Sentinel-2 satellite. The coefficient of determination for the relationships between the red-edge chlorophyll index, simulated in Sentinel-2 bands, and Chl and N content was 0.90 and 0.87, respectively.     

Non-destructive estimation of foliar chlorophyll and carotenoid contents: Focus on informative spectral bands

Leaf pigment content provides valuable insight into the productivity, physiological and phenological status of vegetation. Measurement of spectral reflectance offers a fast, nondestructive method for pigment estimation. A number of methods were used previously for estimation of leaf pigment content, however, spectral bands employed varied widely among the models and data used. Our objective was to find informative spectral bands in three types of models, vegetation indices (VI), neural network (NN) and partial least squares (PLS) regression, for estimating leaf chlorophyll (Chl) and carotenoids (Car) contents of three unrelated tree species and to assess the accuracy of the models using a minimal number of bands. The bands selected by PLS, NN and VIs were in close agreement and did not depend on the data used. The results of the uninformative variable elimination PLS approach, where the reliability parameter was used as an indicator of the information contained in the spectral bands, confirmed the bands selected by the VIs, NN, and PLS models. All three types of models were able to accurately estimate Chl content with coefficient of variation below 12% for all three species with VI showing the best performance. NN and PLS using reflectance in four spectral bands were able to estimate accurately Car content with coefficient of variation below 14%. The quantitative framework presented here offers a new way of estimating foliar pigment content not requiring model re-parameterization for different species. The approach was tested using the spectral bands of the future Sentinel-2 satellite and the results of these simulations showed that accurate pigment estimation from satellite would be possible.     

大类培养模式下遥感概论课程的教学内容设计

大类培养已成为我国高校人才培养模式改革的重要方向,遥感概论课程作为武汉大学"资源与环境"大类的六大平台课之一,迫切需要综合考虑各专业的具体情况,建立全面完善的教学内容.本文调研了国内多个遥感基础类课程教学内容,从内容、体系、逻辑和实践4个方面出发,提出了对遥感概论课程教学内容进行重新设计的原则,在此基础上,贯穿遥感数据...     

大学地球科学类地图学教学与教材内容改革研究

从现代地球科学与空间信息技术发展对地图学理论、地图信息获取处理、制图技术工艺和地图产品等方面所提出的基本要求分析,文章认为应对传统的地图学教材内容进行彻底改革,才能适应数字环境下地图学科的自身发展以及地球科学与相关学科发展的需要,最后给出了作为有关地球科学类地图学教学内容改革的框架体系和教材的具体内容。