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期刊信息/Journal information
测绘学报
测绘学报

陈俊勇

双月刊

1001-1595

chxb@periodicals.net.cn；chxb@chinajournal.net.cn

010-68531322、68531192

100045

北京复兴门外三里河路50号

测绘学报/Journal Acta Geodaetica et Cartographica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊创刊于1957年，是由中国科协主管，中国测绘学会主办的反映我国测绘科学技术发展水平的国家级综合性学术刊物，影响因子和被引频次居中文核心期刊测绘类首位，是我国最具影响力的测绘期刊，Ei核心期刊,是中国科技期刊影响因子前40名的惟一的测绘期刊，也是我国提交国际测绘科技交流的主要文献。　　本刊发表中、英两种文字的论文。着重报道我国测绘科技最新的重要研究成果及其应用，内容涉及大地测量、工程测量、遥感、航空摄影测量、地图学、地理信息系统、矿山测量、海洋测绘、地籍测绘、地图印刷、测绘仪器，信息传输等测绘学科及其相关的相邻学科。
正式出版
收录年代

    双星跟飞测高卫星在轨初步验证

    孙中苗翟振和管斌阮仁桂...
    207-216页
    查看更多>>摘要：卫星测高反演重力场的常规做法是利用海面高差求解垂线偏差,进一步计算海洋重力异常和海洋大地水准面高等信息.显然,提高海面高差的测量精度可以直接提升海洋重力场的反演精度.本文给出了双星跟飞卫星测高原理,通过轨道设计使双星星下点跨轨间距(即分辨率)在1'左右,双星同时测量沿其轨道的海面高差及跨轨的星间海面高差,此时轨道径向误差表现为星间或单星历元间的相对轨道径向误差,而与大气传播和地球物理效应等有关的改正项,对于地面轨间距只有1'的双星近似相等,其在海面高差中几无体现,因此海面高差的精度相比于传统的单星测量将有显著提高.利用测高A/B双星的实际观测数据,初步验证了相对轨道径向误差和海面高差中的8项改正的差值误差.结果表明,对于定标阶段约25 km的星下点间距,干对流层、湿对流层、电离层、固体潮、极潮和逆大气压等改正项的差值误差均在5 mm量级;海潮改正差值、海况偏差差值中分别有约1cm和2 cm的残留误差;对于业务轨道约2 km的星下点间距,相对轨道径向误差约为3 mm,除了海况偏差差值有约0.52 cm的残留误差,其他改正项的差值误差均小于0.05 cm,可完全忽略不计.

    卫星测高双星跟飞测量模式海洋重力场垂线偏差相对定轨海况偏差

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    兼顾内陆水体水位时空变化特性的合成孔径雷达波形重跟踪算法

    高贤文金涛勇李建成
    217-230页
    查看更多>>摘要：合成孔径雷达(SAR)测高技术已被广泛运用于内陆水位监测中,但内陆水域回波复杂,需要波形重跟踪精化才能获取有效水位.内陆水域SAR高度计回波通常包含多个子波形,重跟踪的主要思路是寻找最优子波形,在特定条件下可以获得较合理水位,但在复杂水域或小水体中容易出现最优子波形筛选错误导致水位异常.传统最优子波形筛选主要是基于沿轨或外部数据约束下进行,而本文提出一种不使用外部数据、兼顾了内陆水体水位时间变化连续且空间变化平稳特性的重跟踪算法SaTCoM,首先对波形进行插值平滑,有效提高子波形识别准确度;然后对所有周期沿轨子波形水位集合进行时间向滤波得到参考水位序列;最后将沿轨子波形水位划分为若干区间并将子波形水位"放入"最近区间,在参考水位波动约束下,根据表征沿轨水位空间稳态特性的指标函数,选择最优水位区间子波形水位计算最终水位.选择我国区域68个大中小型水体的水文站实测数据作为验证,对其附近的哨兵-3A/3B/6A卫星SAR回波数据,分别使用SaTCoM算法、OCOG、ICE1、阈值法和MWaPP+算法重跟踪后进行了比较.结果表明,SaTCoM算法所得内陆水体水位与实测数据不符值RMSE为0.34 m,相对RMSE为7.8％,相关性为0.95,在大部分内陆水体中均表现优异,较其他算法有很大优势,在中小水体中尤为明显,同时分析表明时空约束下的SaTCoM算法仍可以有效捕捉水体水位的快速变化.由此表明,本文算法SaTCoM可较好地解决小水体有效水位获取的困难,能够较大地拓展内陆测高数据的应用.

    波形重跟踪内陆水位SAR水文站卫星测高

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    利用扰动重力数据反演海底地形的高斯曲面函数估计方法

    翟振和孙中苗管斌马健...
    231-238页
    查看更多>>摘要：利用2017年1月—2020年12月的SARAL卫星测高数据反演得到南海海域1'×1'格网扰动重力数据,通过与船载重力数据比较,精度达到5.5 mGal.提出了利用重力数据及高斯曲面函数求解区域特征参数进而估计海底地形模型的方法,利用SARAL卫星反演获得的重力数据在南海海域开展了计算试验.结果表明,利用ETOPO-1先验模型,在10×10格网一组划分条件下估计得到的1'×1'海底地形精度相对于先验模型提高了约10 m;利用DTU18先验模型,在9×9格网一组划分条件下估计得到的1'×1'海底地形精度相对于先验模型提高了约9 m.计算结果表明,利用卫星测高反演得到的重力数据,通过高斯曲面函数解算获得的5个特征参数,可以在一定程度上代表相应区域海底地形的曲面特征,进而可在不依赖外部实测数据条件下对先验海底模型进行精化.对于曲面估计而言,格网划分越小,曲面函数就越能反映区域变化特征.因此,对于未来卫星测高技术发展而言,更高分辨率的重力场探测技术有望继续提升海底地形细节的反演能力.

    扰动重力海底地形SARAL卫星高斯曲面估计ETOPO-1DTU18

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    岸基条件下的星载GNSS-R干涉测高精度验证评估

    黄令勇李世忠夏俊明王海岩...
    239-251页
    查看更多>>摘要：星载GNSS-R干涉测高技术通过调制GNSS卫星信号的宽带混合码,可以实现高精度宽幅海面测高.为有效验证星载GNSS-R干涉测高性能,本文设计了基于岸基GNSS-R干涉测高结果,开展星载GNSS-R干涉测高精度等效评估的策略.评估结果表明,GNSS-R干涉测高与卫星导航系统信号体制及信号信噪比相关,星载GNSS-R干涉测高可实现分米级测高精度.本文的研究成果可为后续星载GNSS-R干涉测高工程实践提供技术参考和数据支持.

    GNSS-R海面高度干涉测高精度验证岸基试验

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    基于ICESat-2多波束激光测高数据的全球海洋重力异常反演分析

    李真郭金运孙中苗贾永君...
    252-262页
    查看更多>>摘要：卫星测高技术是获取精细海洋重力数据的重要技术手段之一.常规卫星测高反演海洋重力异常主要是利用沿轨测高数据,而跨轨数据因较长的时间间隔或者稀疏的地面轨间距往往不能用于海洋重力异常反演,进而影响了海洋重力异常模型精度的进一步改善.新型激光测高ICESat-2能够同时获得3对光束观测数据,相邻激光束的地面间距约为3 km,为结合跨轨数据改善海洋重力异常模型提供了可能.本文首先给出了集成沿轨和跨轨数据反演海洋重力异常的处理策略;然后,分别利用沿轨数据和集成的数据构建了ICESat-2全球海洋重力异常模型(IS2Gra alo和IS2Gra_alo_acr),结果表明通过补充跨轨数据能够有效提高沿轨数据反演海洋重力异常的精度,并验证了ICESat-2测高数据反演全球海洋重力异常的可靠性.此外,本文还探讨了ICESat-2不同跨轨数据组合对海洋重力异常模型反演精度的影响,在沿轨数据的基础上集成适当距离的跨轨观测数据能够有利于改善海洋重力异常模型的精度.本文研究为后续SWOT宽刈幅测高数据和我国双星跟飞模式测高数据反演海洋重力异常模型提供了参考意义.

    ICESat-2卫星激光测高海洋重力异常垂线偏差海面高

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    2022汤加海底火山活动的测高海面观测异常分析

    李倩倩鲍李峰王勇
    263-273页
    查看更多>>摘要：2022年1月14日—2022年1月15日,汤加海底火山发生剧烈喷发并造成全球性海啸,引起了国际广泛关注.针对汤加火山喷发引起的海洋环境异常综合观测,本文提出了利用Jason-3测高卫星数据研究火山喷发对海洋环境的短期和长期影响.针对短期影响,利用距离火山最近的弧段186的重复轨道,对比不同时间观测值,分析火山喷发时期海平面变化、有效波高和电离层总电子含量(TEC)异常.结果表明:卫星测高可观测到火山喷发引起的海面异常.火山喷发期间:海平面产生短期变化,原因可能与火山活动引起的波浪、海洋环境变化和海底地形变化有关;火山喷发引起部分海域有效波高显著增加,弧段186区域电离层TEC明显降低.针对长期影响,构建了研究区域内2016年2月—2023年2月共7年区域平均海面观测时间序列,并采用小波变换、奇异谱分析方法探测时间序列中的异常扰动,分析其与火山活动的关系,从而推断火山喷发活动对海洋环境的长期影响.结果表明:火山喷发可能会对海平面变化产生长期影响,海平面变化分布与俯冲带位置相关,其影响还与EI Nino和La Nina事件产生的影响耦合,需要更多资料进一步分析;另外,汤加火山喷发对研究海域内的平均有效波高和电离层TEC分布长期影响较小.

    汤加火山卫星测高海平面变化电离层异常有效波高

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    海域重力异常模型的多尺度分析

    刘焕玲杨蔚然张放文汉江...
    274-285页
    查看更多>>摘要：不同于传统的重力异常模型精度分析方法,本文以马里亚纳海沟区域(140°E-150°E,10°N-20°N)为例,利用DOG球面小波提取了DTU10、DTU17和SIO V32.1模型在不同波段内的重力异常信号,对模型间的差异进行了深入分析,并对基于径向基函数的不同深度、不同分辨率的多尺度分析进行了尝试.利用DOG球面小波对各模型多尺度分析的结果表明,随着尺度变小,模型间的差异在变大;DTU10、DTU17模型间的差异主要集中在10.9～43.6 km的波段内,分布在海岸、海沟、海底山附近,体现了Cryosat-2、Jason-1/GM观测数据和FES2014海潮模型的贡献;受模型构建方法不同、观测数据增多和波形重跟踪的影响,DTU17、SIO V32.1模型的差异大于DTU10、DTU17之间的差异.对传统径向基函数进行了改进,实现了多深度、多空间分辨率情况下径向基函数多尺度分析,结果略优于单一深度、单一空间分辨率径向基函数构建结果,有望应用于多源数据的重力场模型构建.

    卫星测高重力异常模型球面小波径向基函数多尺度分析

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    GNSS高级接收机自主完好性监测随机模型精化

    杨玲朱金成孙楠喻杨康...
    286-295页
    查看更多>>摘要：在众多涉及生命安全的应用领域,GNSS的用户端设备都必须具备完好性监测能力.高级接收机自主完好性监测(ARAIM)是完好性监测技术在民航领域的最新进展,有望扩展至多个应用领域.然而,ARAIM算法中的接收机噪声项通常使用航空无线电技术委员会(RTCA)推荐的常系数高度角模型,只能反映民航飞行环境下符合民航特定标准的GNSS接收机噪声特性.在众多应用场景中,接收机软、硬件和应用环境通常不符合ARAIM标准规范,且差异显著,若仍采用固化的常系数随机模型,难以保证ARAIM算法的有效性.为此,本文采用最小二乘方差分量估计(LS-VCE)自适应地构建ARAIM接收机噪声项随机模型,以扩展其算法的适用范围,并以GRACE-FO(GRACE Follow-On)的星载GNSS观测数据为例进行了有效性验证.试验结果表明,采用精化后的随机模型,一方面可提升解分离故障探测和排除的有效性,另一方面可有效降低水平与垂直保护级,提高完好性监测系统的可用性.

    ARAIM随机模型最小二乘方差分量估计完好性监测保护级

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    基于滑窗初始点dSTEC定权的全球实时电离层综合

    王宁波李子申李昂张研...
    296-305页
    查看更多>>摘要：自2017年起,国际GNSS服务组织(IGS)部分电离层分析中心先后提供全球实时电离层校正服务.针对实际应用中单一分析中心实时电离层产品存在的可靠性差问题,本文提出了基于滑窗初始点差分斜向总电子含量(dSTEC)定权的全球实时电离层综合方法.以中国科学院(CAS)、法国空间研究中心(CNES)、西班牙加泰罗尼亚理工大学(UPC)及武汉大学(WHU)实时产品为基础,实现了实时全球电离层地图(RT-GIM)产品的例行综合.从电离层延迟误差修正、单频标准单点定位(SF-SPP)及单频精密单点定位(SF-PPP)3个方面,分析2022年2月15日至2022年3月15日综合RT-GIM产品的应用性能.以IGS事后GIM为参考,本文综合RT-GIM与UPC综合RT-GIM 对应的RMS为分别为3.30和3.20 TECU,二者精度相当;以定位残差95％分位数为统计量,与IGS事后GIM产品相比,综合RT-GIM对应的SF-SPP及SF-PPP精度分别低7.7％和4.9％;与北斗三号广播电离层模型BDGIM相比,综合RT-GIM对应的SF-SPP及SF-PPP精度分别提升了15.9％和9.5％.自2022年起,CAS综合RT-GIM产品已例行提交至 IGS.

    实时全球电离层地图差分斜向总电子含量滑动窗口实时综合实时服务

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    GNSS辅助风云三号卫星MERSI近红外通道的大气可降水量反演方法

    赵庆志马智姚宜斌杜正...
    306-320页
    查看更多>>摘要：大气水汽是对流层中的重要参数之一,已被广泛应用于短临天气预警和长期气候监测等领域.我国风云三号(FY-3)系列卫星搭载的中分辨率光谱成像仪可用于大气水汽监测,但反演大气可降水量(PWV)时存在大气透过率参数低估、水汽与大气透过率回归系数经验选取的缺陷,无法满足在短临降雨监测、数值同化等高精度PWV应用方面的需求.针对该问题,本文提出一种GNSS辅助FY-3卫星的高精度PWV反演方法.本文方法引入高精度实测GNSS PWV作为大气透过率计算模型的回归拟合参数,辅助FY-3 L1级数据精确估计PWV和大气透过率的模型回归系数;同时,该方法顾及季节和高程因素对FY-3-L1 PWV反演的影响,分季节反演PWV并引入数字高程模型修正由于部分大气透过率参数低估导致的FY-3 L1 PWV相对不准确的现象.选取中国区域2013-2014年FY-3A卫星的L1数据和中国地壳运动观测网络的260个GNSS测站数据进行试验.结果表明,本文提出的GNSS辅助FY-3系列卫星PWV反演方法优于传统方法(FY-3A-L2 PWV),其整体精度改善率为74.5％,可得到更加可靠、稳健性更强的PWV格网产品,对于其在短临降雨监测和数值同化等方面具有重要意义.

    GNSS风云三号卫星PWV大气透过率参数

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