基础研究

  • 轨道误差对InSAR相位影响的BP神经网络去除法

    师悦龄;刘国祥;汤伟尧;张瑞;于冰;

    针对用二次多项式法去除轨道误差对InSAR相位影响时,须对干涉相位其他项分布性质作假设,且自身存在一定的模型缺陷的问题,该文提出用BP神经网络去除轨道误差对InSAR相位影响的方法。研究表明:BP神经网络法在使用时无须对干涉相位其他项分布性质作假设,模型更优。模拟实验中,轨道误差相位拟合残差更小;真实数据实验中,纠正后非形变区相位集中在零值附近,且波动趋势更为平稳。该方法一定程度上降低了传统二次多项式法的应用局限性。

    2018年04期 v.43;No.238 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 2623K]
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  • GLAS星载激光雷达和Landsat/ETM+数据的森林生物量估算

    池泓;黄进良;邱娟;孙国清;付安民;

    基于大脚印激光雷达数据和野外观测数据,该文提出一种获取脚印点内森林生物量的新思路,并结合陆地卫星数据应用于长白山地区森林地上生物量估算。首先,基于3种森林类型(针叶林、阔叶林和针阔混交林),采用多元逐步回归方法建立激光雷达波形指数与脚印点内实测平均树高的回归模型,估算全部脚印点内的平均树高;然后根据脚印点内样方的野外观测数据(平均树高和平均胸径)以及它们与样方生物量的拟合方程估算没有野外调查数据对应的脚印点的生物量;最后对3种森林类型的脚印点森林生物量在各森林覆盖度条件下进行分层分区统计得到生物量等级图。验证比较遥感估算的生物量与野外调查数据推算的生物量,总体误差在0~30(t·hm~(-2))之间,均方根误差为14.66(t·hm~(-2))。

    2018年04期 v.43;No.238 9-16+23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1884K]
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  • 克里金插值的多路径误差空间分布特征

    邓岳川;谷双喜;

    针对多路径误差的空间分布特征,该文提出采用克里金插值法构建多路径误差的空间插值模型。通过采用ArcGIS中克里金插值工具构建的多路径误差的空间插值模型,较好地展现出多路径误差与测站位置、反射源距离等因素的空间分布特征。实验结果表明:对比泛克里金插值法、普通克里金插值法、简单克里金插值法3种方法构建的多路径误差插值模型,普通克里金插值法的效果最好。研究成果直观反映出在林区、多层建筑物等环境下多路径误差影响较大,还预测出未采样区域的多路径误差影响范围,该研究成果可应用于GPS观测站选址、GPS测量技术设计等领域。该文从空间分布特征的角度提出了一种新的研究多路径误差特性的思路,实现了对指定测区内的多路径误差的空间分布特征的探究。

    2018年04期 v.43;No.238 17-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 3160K]
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  • 小波去噪的广西加权平均温度插值研究

    陈发德;刘立龙;黄良珂;黎峻宇;秦旭元;

    针对广西地区探空站稀少,难以获得精确的T_m问题,GGOS atmosphere提供了利用ECMWF的相关资料计算而得到的时间分辨率为6h(UTC 00:00:00,06:00:00,12:00:00,18:00:00)、空间分辨率为2.5°×2°的全球T_m格网数据可以在没有气象数据的情况下获得较高时空分辨率的T_m,该文利用GGOS atmosphere T_m格网数据对广西地区4个探空站插值T_m,并用无线电探空数据计算的T_m检验其精度;对误差进行分析后,选取最优小波基与尺度对其残差去噪,利用去噪后得到的曲线建立T_m的改正模型。实验结果表明,插值T_m经基于小波去噪的模型改正后,其RMSE为1.29K;Bevis模型的RMSE为10.71K;GPT2_1W模型的RMSE为3.56K;改正模型精度优于传统模型,可以达到地基GPS反演GNSS-PWV的精度要求。

    2018年04期 v.43;No.238 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 2037K]
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  • 小波基选取对重力异常多尺度分解的影响

    邓文彬;尚海滨;许闯;

    针对重力异常分离的有力工具——小波分析最优小波基获取的研究较少的现状,该文试图通过理论模型实验分析方法,深入探讨小波分解阶数、不同小波基、场源深度变化对重力异常分解的影响。实验结果表明,重力异常多尺度分离的最优小波基为Dmey小波,最佳分解阶数为7阶;当场源深度发生变化时,最优小波基和分解阶数保持不变。

    2018年04期 v.43;No.238 30-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 784K]
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  • 高阶电离层延迟对不同区域测站坐标的影响

    殷志祥;孙明博;

    针对如何有效控制、改正甚至消除不同区域与时段的电离层高阶项延迟对全球导航卫星系统定位结果产生的影响,该文选取了不同区域内有代表性的IGS基准站1999—2003年的观测数据进行解算,并详细分析了各测站坐标受高阶电离层延迟影响的规律。在此基础上,总结出测站的高阶项改正与测站区域地理位置的关系,并探究产生这种影响的原因。最后从全球的角度研究了电离层高阶项改正对基准站坐标的影响。结果表明,要获得高精度的定位结果,需要顾及高阶电离层延迟的影响,尤其是在赤道以及地球两极区域的精密定位,此外,需要顾及电离层变化活跃期的影响。

    2018年04期 v.43;No.238 38-42+65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1996K]
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地理国情

  • 兰州新区土地扩张及驱动力分析

    郭德弘;王世杰;

    针对新区建设过程中建成区土地快速扩张的问题,该文对建成区土地扩张时空规律及驱动力进行分析,使用不同时期的TM和Landsat 8影像,通过目视解译提取了兰州新区建成区2010、2013、2014和2015年土地扩张信息,并从政策、经济两方面对土地扩张的驱动力进行分析。结果表明:兰州新区建成区土地扩张在2010年7月至2013年12月,扩张强度为36.449%,呈慢速增长;2013年12月—2014年12月,扩张强度为74.546%,呈快速增长;2014年12月至2015年6月,扩张强度为43.614%,呈稳定增长;城市几何中心向东北方向偏移。驱动因子中,政策影响起到引导作用,经济影响起到驱动作用。其中,最大驱动力为招商引资。

    2018年04期 v.43;No.238 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 2095K]
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  • 2000—2012年鄂尔多斯高原植被动态及干旱响应

    胡君德;李百岁;萨楚拉;包刚;张雪峰;张靖;谷俊杰;

    针对鄂尔多斯高原植被覆盖变化受干旱胁迫的状况,该文结合降水和气温的协同变化,以2000—2012年生长季的MODIS-NDVI数据和同期降水、温度和帕尔默干旱指数为依据,采用线性趋势分析、标准偏差分析和相关性分析等方法,对鄂尔多斯高原植被与气候变化的相关关系和干旱异常变化对植被动态的影响进行了研究。结果表明:鄂尔多斯高原生长季及季节(春季、夏季和秋季)植被归一化植被指数主要受降水的控制和干旱的制约,秋季归一化植被指数更多地受到夏季干旱的影响。与气象因子的空间相关分析表明,春季温度上升有利于研究区北部归一化植被指数像元的增加。在荒漠草原和沙漠地区,夏季干旱与归一化植被指数的相关关系最强。秋季降水对典型草原归一化植被指数的提升显著。

    2018年04期 v.43;No.238 49-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 4517K]
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  • 念青唐古拉山冰川高程变化的ICESat监测

    莫琪;刘少创;马友青;李明磊;

    针对青藏高原冰川高程变化研究较少的问题,该文提出一种大范围区域的冰川高程变化监测方法。基于ICESat激光高度计数据,联合利用SRTM DEM数据,计算念青唐古拉山脉冰川的高程变化,进而反演冰川的冰量变化。结果显示,念青唐古拉山冰川高程在2003—2009年间平均减薄速率为(0.53±0.47)(m·a~(-1)),估算得到冰量年均减少(0.32±0.28)km~3,总体呈逐年减少趋势,证明冰川一直处于消融状态。拉萨和当雄气象站的资料表明,冰川消融主要是由于当地气温升高。

    2018年04期 v.43;No.238 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1146K]
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  • 三峡水库蓄放水对地面重力变化的影响分析

    杨阳;高永泉;王伟;康胜军;杨国林;

    针对目前对地面重力的影响分析多采用模拟计算,从而导致对蓄放水的影响范围和程度分析还存在不足的问题,该文利用资源三号(ZY-3)高分辨率多光谱遥感影像提取了三峡库区江河湖库水体数据,结合水位数据,通过负荷格林函数积分模型,计算出三峡水库蓄放水导致水位升降的过程中水体对地面重力变化的影响。研究发现:(1)以1a为周期,三峡库区库岸及长江近岸地面重力的变化趋势与水库的蓄放水时期对应;(2)三峡水库放水期间水位下降,水库库岸及长江近岸地面重力减小;蓄水期间水位上升,地面重力增大;(3)三峡水库蓄放水对库岸及长江近岸的地面重力影响最大可达1 000μGal以上,且距离长江中心线越近,地面重力变化越大。

    2018年04期 v.43;No.238 66-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1156K]
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  • 黄土高原重要水库水位变化的ICESat/GLA14监测

    武文娇;章诗芳;苏巧梅;赵尚民;

    为了基于ICESat/GLA14测高数据对黄土高原重要水库水位变化进行动态监测,该文首先利用Landsat 8遥感影像提取黄土高原的水体边界,并参考ICESat/GLA14数据的分布状况在黄土高原东部选取了册田水库,中部选取了文峪河和王窑水库,西部选取了刘家峡、寺口子和沈家河水库;然后以10cm为阈值对ICESat/GLA14数据进行筛选,从而获得了所选水库水位长时间序列的动态变化;最后将册田和文峪河水库的ICESat/GLA14测量水位与实测水位进行比较,验证ICESat/GLA14监测水库水位变化的准确性。研究结果表明:东部水库水位呈明显下降趋势;中部水库水位在2005年5月明显下降,其后逐渐恢复,整体呈下降趋势;西部水库水位变化不大;ICESat/GLA14测量的水库水位变化与实测水位变化基本一致。

    2018年04期 v.43;No.238 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1274K]
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  • 兰州市地质灾害群测群防点空间格局分布

    郭志浩;魏芳;

    针对地质灾害点空间格局分布定量性研究较少的问题,该文提出一种定量研究方法——空间扫描统计方法,以地质灾害群测群防点为基础数据库,分析兰州市地质灾害群测群防点空间格局分布。研究结果表明:(1)崩塌和不稳定斜坡聚集区相似,均在城关区呈现1类聚集,榆中县和永登县的部分乡镇呈2、3类聚集,4类聚集区均分布在红古区的部分街道;(2)滑坡和泥石流1类聚集区包括以西柳沟街道为中心的13个乡镇街道,4类聚集区都分布在红古区,而2、3类聚集区分布有较大的差异。该方法能定量表达各类型地质灾害点的空间聚集度。该文结论以期为兰州市地质灾害针对性地采取预防和控制手段。

    2018年04期 v.43;No.238 76-79+86页 [查看摘要][在线阅读][下载 742K]
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  • GIS的矿区土壤重金属污染评价及空间分布

    陈优良;史琳;王兆茹;

    针对土壤中的重金属含量超标会对人体健康造成极大危害的问题,为检测矿区土壤重金属含量超标状况及空间分布特征,以江西省信丰县4个矿区为例,在28个点位的20~60cm处测定Hg、Cd、As、Cu、Pb、Ni的含量,采用地统计学和地理信息系统相结合的方法进行分析。结果表明,单因子污染指数显示Pb的污染程度最大,污染程度为中度污染;插值分析图显示Cu以西南方向的虎山矿区含量较高,Ni以西南方向的虎山矿区和北部的赤岗矿区含量较高,Pb的污染区域贯穿于整个分布区;重金属含量随深度的增加无明显变化。结合在污染修复方面的经验,建议通过植物修复技术、物理与化学方法进行污染治理和修复。

    2018年04期 v.43;No.238 80-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1580K]
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  • GEE平台和CART方法的北京市土地解译

    胡云锋;商令杰;王召海;张千力;

    针对传统遥感影像解译效率较低、人力物力需求量大等问题,该文以谷歌地球引擎为依托平台,利用Landsat5TM影像,采用分类回归树算法对2010年北京市土地覆被/土地利用类型开展了解译研究,并从类型构成、类型混淆和空间一致性3个方面将解译所得LUC-2010产品与Globeland30-2010产品进行空间一致性分析。研究表明,谷歌地球引擎(GEE)平台通过编程运算,数据处理速度极快,大幅提高工作效率。解译产品与训练样本交叉验证的学习精度为94.2%。两套产品总体对比发现,林地、水体和耕地的空间一致性比率分别为84.28%、74.75%和73.56%;林地、水体和人工地表的地类纯净度分别为87.23%、77.04%和72.97%;总体分布空间一致性为74.0%。两套产品局部对比发现,LUC-2010产品分类结果更准确和精细,精度更高。

    2018年04期 v.43;No.238 87-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1654K]
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  • GF-1垂直干旱指数的土壤湿度空间格局分析——以秭归县为例

    吕友;陈能成;陈泽强;

    针对中低分辨率的遥感图像在表征空间异质性较大地区的土壤湿度空间格局存在较大误差问题,该文探讨了基于高分辨率影像在小尺度上分析土壤湿度空间分布及变异规律的可行性。首先利用高分一号WFV数据构建垂直干旱指数来反映秭归县土壤湿度干湿状况,然后进一步分析了该县土壤湿度在水平及垂直方向上的空间格局和分异规律。实验结果表明,野外同步土壤表层水含量测试数据同垂直干旱指数两者表现出较好的相关程度。

    2018年04期 v.43;No.238 94-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1175K]
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技术创新

  • GPS高层建筑物动态特性的小波分析提取

    王涛;田林亚;孔令杰;张洋;

    针对高层建筑物GPS动态监测数据特点,该文将小波分析技术应用于高层建筑物动态特性提取,研究了数据处理时4种阈值选取准则的好坏,针对观测数据不同阶段振幅和频率不同,提出分段、分层处理数据的思想,为了获得更全面的观测信号,将小波包分析应用于数据处理。结果表明:自适应阈值准则更适用于高层建筑物动态数据处理,采用分段分层的处理方法,既能满足去噪要求又能提取丰富的变形信息,小波包分析能有效提取高层建筑物动态特性,保留更多的动态信息。

    2018年04期 v.43;No.238 100-104+108页 [查看摘要][在线阅读][下载 878K]
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  • 一种选取补偿最小二乘正则化参数的改进方法

    周敏;周世健;谯婷;池其才;

    为了改进半参数模型补偿最小二乘估计中的正则化参数选取方法,该文设计了3种方案:L-曲线法、虚拟观测法以及该文提出的改进方法以比较正则化参数的优劣。模拟算例表明,该文提出的改进方法可以有效评价正则化参数,得到的参数估值精度更高,是一种较为有效的选取补偿最小二乘最佳正则化参数的方法。

    2018年04期 v.43;No.238 105-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 441K]
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  • 状态约束卡尔曼滤波的导航定位精度分析

    周晓敏;刘海颖;蒋鑫;夏露;

    针对满足一些状态约束的线性系统,通常的卡尔曼滤波未能有效利用状态约束信息,从而限制了导航定位解算性能的问题,该文将线性系统的状态约束条件融入卡尔曼滤波中,充分利用状态约束信息,对比分析了准确测量法、估计投影法、系统投影法和滑动时域估计法4种状态约束下的卡尔曼滤波方法,以提高卡尔曼滤波的导航状态估计精度。以陆地车辆导航定位的状态估计为对象,对比分析了非约束卡尔曼滤波和带有状态约束的卡尔曼滤波的状态估计精度,结果表明,状态约束卡尔曼滤波可以明显提高导航定位精度。

    2018年04期 v.43;No.238 109-113+121页 [查看摘要][在线阅读][下载 662K]
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  • 顾及邻近点变形因素的高斯过程建模及预测

    周昀琦;王奉伟;周世健;罗亦泳;周清;

    针对传统的变形监测建模方法一般针对单一监测点的变形预测模型,未考虑到监测点间相互作用的变形特点,该文分析了变形监测点间的相互关联性,通过相关系数法对监测点进行分类,并将邻近监测点的观测序列值作为和时间因素等同的影响因子应用到建模过程中,利用高斯过程算法进行训练,建立预测模型。为提高高斯过程算法的模型预测精度,应选择适合工程案例最优协方差函数。通过实例分析,比较GM(1,1)、多点灰色预测模型和顾及邻近点变形因素的高斯过程等3种模型在基坑围岩、滑坡等变形监测数据处理中的预测精度,表明该文算法考虑到监测点间的变形关联性,充分利用高斯过程在针对小样本、非线性数据建模时的高自适应性等优点,具有较高的预测精度。

    2018年04期 v.43;No.238 114-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 625K]
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  • 电离层延迟的区域CORS数据实时监测

    辛星;桂维振;崔有祯;熊欢欢;

    针对区域电离层变化情况较为复杂,所确定的电离层模型系数难以反映其短时间内的变化情况问题,该文提出了利用旋转地图内插结合曲面拟合模型实现区域电离层实时监测方法。采用旋转地图内插IGS提供的电离层数据,能够有效补偿电离程度与太阳位置的强相关性,提高总电子含量内插精度;基于曲面拟合模型对区域电离层进行实时监测,实现了模型系数的实时更新。利用JSCORS网的双频观测数据,采用曲面拟合模型建立了实时的区域电离层监测模型,数据计算结果表明,其网内外精度分别优于0.81TECU和0.96TECU。

    2018年04期 v.43;No.238 122-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1123K]
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  • 一致性矩阵的位移趋势分析法

    武广臣;刘艳;

    针对水平位移监测无法分析整体移动趋势的问题,该文提出了一种基于趋势一致性矩阵的水平位移监测数据处理方法,该方法通过构造趋势向量和一致性矩阵,计算出判断矩阵,根据判断矩阵元素值分析监测点的位移趋势。同时,提出了基于向量的水平位移向量图,以分析位移的变化情况。实验证明,该文提出的数据处理方法能有效分析出建筑物水平位移趋势,且水平位移向量图具有可视化程度高、动态效果好的特点。此外,该方法还可定性定量反映监测点的水平位移轨迹,分析出任意两期位移变化状况。

    2018年04期 v.43;No.238 127-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 731K]
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应用研究

  • 路网距离约束的GTWR模型应用——以北京市房价为例

    王梦晗;刘纪平;王勇;罗安;徐胜华;

    针对传统地理加权回归方法无法解决时空非平稳性的问题,该文提出了一种路网距离约束的时空地理加权回归方法。引入时间特性,进一步把握了不同因子在时空维度影响的分异性;以路网距离度量约束,提高模型解释力。以北京市城6区1980—2015年的1 632个住宅小区特征价格数据为例,通过与直线距离约束的常规地理加权回归方法等进行比较,采用各模型的AIC与拟合优度等指标对模型置信水平高低进行评价。实验结果表明,路网距离约束的地理加权回归模型不仅能够提高模型的拟合精度,还能更好地揭示房价在时间与空间方面的变化规律。

    2018年04期 v.43;No.238 133-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1036K]
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  • 植被覆盖度与温度关系的MODIS高光谱研究

    王美莲;戴晓爱;

    针对我国局部区域的植被覆盖度与气候变化研究仍然较少的现状,该文以四川盆地为例,利用MODIS高光谱数据,以植被覆盖度作为监测植被动态变化指标,根据皮尔逊相关系数分析植被覆盖度与气候的相关性,总结2003—2010年四川盆地植被覆盖度动态变化趋势,研究温度变化对植被覆盖度的影响。研究表明:植被覆盖度与温度为极强正相关,除地震等特殊情况,两者变化趋势相似,夏高冬低。

    2018年04期 v.43;No.238 138-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 977K]
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  • 视频卫星数据的运动车辆提取

    廖一鸣;万剑华;臧文乾;刘文宋;林英豪;

    针对新兴的视频卫星数据在道路监控中应用研究较少的问题,该文提出了一种基于特征的视频卫星数据运动车辆提取优化算法。以SkySat-1卫星获取的Las Vegas地区的视频数据为实验数据,采用传统帧差法与阈值法进行运动车辆提取,验证了该方法对视频卫星数据处理的有效性,同时在此基础上根据空间特征信息界定出道路以内的感兴趣区域,进一步根据车辆的几何特征信息对感兴趣区域的疑似车辆目标进行筛选。实验结果表明:所提算法在提取精度和完整度上明显优于基于像素的帧差法与阈值法的提取结果。

    2018年04期 v.43;No.238 144-149+174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1715K]
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  • 机载北斗差分定位系统的测量船应用

    周建;刘帅;王宇;刘智;

    针对测量船测控设备传统精度检测方法的局限性,该文提出了使用搭载北斗差分定位系统的无人机检测测控设备测量精度的方案。在充分分析北斗系统应用于精度检测可行性的基础上,研制了一套适用于码头和海上的无人机差分定位系统,并通过该系统的单站静态和双站动态差分实验,验证了基于北斗系统的无人机精度检测系统的性能与精度指标。最后通过测控设备跟踪测量无人机实验,检测了标校经纬仪和脉冲雷达设备的测距、测角精度。

    2018年04期 v.43;No.238 150-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 822K]
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  • 高速滑轨控制测量网的建立及精度评估

    姜朝;陈蕊;闫胜武;何勇;周新同;

    针对火箭滑橇轨道准直度精密测量任务,该文分析了工程建设初期利用传统控制网布设方案存在的缺陷与不足,并提出了三级轨道控制网设计思想。首先选择高精度的一级控制网点,然后将控制网由原来的直线等距布设调整为面域均匀布设,最后将控制网布设方式由直线布设调整为东西对称布设,建立了高速轨道平面控制网的精度估算模型,分析了优化控制网的网点精度。结果表明:改进布网方式能够较好地实现对横、纵两个方向的精度控制。

    2018年04期 v.43;No.238 155-160+167页 [查看摘要][在线阅读][下载 728K]
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  • 矿区采动影响分析系统设计与实现

    李鹏;王英杰;虞虎;武文波;王志刚;宋颖;

    针对平煤集团的需求,该文提出了C/S和B/S的混合架构模式系统设计方案。采用Silverlight技术和ArcEngine二次开发平台,实现了供矿区普通管理者使用的矿区采动影响分析系统及为领导服务的矿区信息系统网站为一体的综合业务系统。该系统可以完成矿区资源空间数据的高效管理,也可通过等值线、采动影响线和剖面图预测开采沉陷,利用多个模型评估建筑物损坏等级并将信息发布,实现了通过浏览器的查询和管理。该系统覆盖了全部的平顶山矿区,并以GIS平台替代了传统的MIS模式对矿区的管理,既增加了工作效率,又保证了数据的准确性。保证了矿区地质环境、人民财产安全,同时促进矿区资源的合理利用及矿区的可持续发展。

    2018年04期 v.43;No.238 161-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 2829K]
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  • 庐山综合地理实习教学地图集的设计

    曹青;张宏;龙毅;

    针对国内未有庐山地理实习地图集的现状,该文着重探讨了庐山地理实习地图集的内容设计、图集数据建库及编制流程、图集编制方法及关键技术,初步编制了纸质版的传统图集、PC端的电子图集、手机端的电子图集。该图集在反映庐山各自然现象和人文环境特征基础上,融入实习元素,内容翔实、形式多样,是迄今为止国内第一套综合地理实习教学地图集。

    2018年04期 v.43;No.238 168-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 2702K]
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