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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

    高效通信的在轨分布式高光谱图像处理

    谢卫莹王子璇李云松
    589-598页
    查看更多>>摘要：随着在轨遥感卫星数量的增加及高光谱成像技术的进步,能够获取到的高光谱数据量急剧增长,人类步入了大数据应用和数据驱动的科学发现时代.然而,如此大体量、大幅宽的高光谱数据导致了深度学习算法难以在单节点上学习和推理,为实时高效的信息智能解译带来了极大的挑战.因此,需要综合多星资源分布式协同解析,以解决分块处理带来的块效应.然而,协同处理必然伴随着信息的交互与传输,为进一步降低传输信息量,需要对梯度进行压缩,以缓解分布式学习中的通信瓶颈.本文综合探讨了多种主流的高效通信梯度压缩算法,特别关注其在通信受限的在轨环境下的优劣,并展望了梯度压缩的发展趋势.通过广泛的试验对比,本文全面评估了多种梯度压缩方法在高光谱图像处理中的表现,试验证明不同方法的适用性和性能差异,为未来在实际应用中选择最合适的梯度压缩方法提供了有力的参考.

    分布式学习梯度压缩高效通信高光谱图像在轨处理

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    珞珈三号01星在轨处理技术及验证

    王密郭贝贝皮英冬张致齐...
    599-609页
    查看更多>>摘要：遥感卫星在轨处理技术是推动遥感技术实现实时智能服务的核心环节.针对星上资源受限环境引起的系列处理难题及遥感数据实时处理与信息提取需求,本文首先构建了任务驱动的卫星遥感数据在轨处理框架,以任务需求为核心并协同星地资源建立基于感兴趣区域的星上处理技术体系;然后,面向不同任务层级和应用场景,给出了以位置信息为驱动的基础在轨处理模式、以目标/场景内容和变化事件为驱动的智能处理模式;最后,论述了适配星上资源受限环境的在轨处理关键算法,基于珞珈三号01星星上处理应用程序,验证了典型算法的在轨处理效果.在任务驱动和星地协同机制下,实现了在轨高精度定位、多类型影像产品快速生成、静动态目标信息实时提取及静态和动态影像高倍率近实时压缩.在轨处理显著提高了传统地面处理的效率,能够有效支撑后续卫星遥感实时智能服务.

    在轨处理任务驱动星地协同实时智能服务珞珈三号01星

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    基于卷积神经网络的快速SAR自聚焦方法

    刘志杨淑媛于子凡冯志玺...
    610-619页
    查看更多>>摘要：自聚焦是SAR高分辨率成像的关键技术.然而,传统的SAR自聚焦方法均需要迭代多次,实时性差,不适合在轨处理.本文提出了一种基于卷积神经网络的在轨快速SAR自聚焦方法(CNN-AF),该方法采用卷积神经网络来学习失焦图像到聚焦图像的映射,主要用于校正方位向的相位误差,由于在测试阶段该方法无须迭代和调整参数,因此该方法实时性好,更加适用于在轨处理.在真实SAR数据上的试验结果表明,本文方法具有较高的聚焦质量和聚焦速度.

    卷积神经网络SAR相位误差自聚焦

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    CHZ-Ⅱ海洋重力仪研制与实践

    柳林涛何建刚许江宁刘雷钧...
    620-628页
    查看更多>>摘要：海洋重力仪是获取高精度高分辨率海洋重力场的重要仪器,主要应用于资源勘探、大地水准面精化、海洋科学研究和重力辅助惯性导航等领域.我国现有的海洋重力仪主要依靠国外进口,不仅价格高,而且在仪器的引进、维护等方面存在诸多的不便.在科技部首批重大科学仪器专项的支持下,基于CHZ海洋重力仪成功研制出具有完全自主知识产权的CHZ-Ⅱ弹簧式海洋重力仪.该新型重力仪采用金属零长弹簧作为测量元件,其独特的轴对称垂直悬挂结构可克服交叉耦合效应;高精度伺服控制技术及强阻尼的应用可克服载体扰动的影响,确保仪器在不同海况下保持测量精度;高精度恒温技术及温度补偿技术可消除环境温度波动对仪器测量精度的影响.本文介绍了该仪器的工作原理、系统构成、技术特点及测试结果.静态试验表明其月漂移优于3 mGal;码头系泊试验表明其动态精度达到0.2 mGal,能清晰反映海潮的重力变化特征;总航程超过5万海里船载试验表明其综合测量精度优于1 mGal.仪器在精度和稳定性上达到与国内外同类仪器并跑水平,可替代当前国外进口的海洋重力仪.

    CHZ-Ⅱ海洋重力仪零长弹簧硅油阻尼高精度恒温技术陀螺稳定平台海洋重力测量

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    基于GPS TEC的2022年1月15日汤加火山喷发激起的电离层行扰分析

    罗亦泳吴大卫
    629-643页
    查看更多>>摘要：2022年1月15日南太平洋汤加海底火山发生剧烈喷发,是近30年来最大规模的火山爆发,产生的强烈大气波动为开展火山喷发电离层扰动研究提供了难得的机会.本文利用GPS数据探测火山附近、新西兰、澳大利亚和中国地区的电离层扰动,从波形、频率、传播速度和时空分布等角度分析汤加火山喷发电离层行扰(TIDs)的特征,并利用电离层测高站、海平面监测站和大气压监测站的观测数据进一步验证TIDs的传播特征.研究结果发现,汤加火山喷发在其附近区域、新西兰、澳大利亚和中国地区引起了 3类TIDs.在火山附近东、西、南、北方向上均探测到第一类TIDs,TIDs的传播速度为617～972 m/s,该类TIDs极有可能由火山喷发产生的声波引起.汤加火山喷发仅在火山附近东、西方向引起第二类TIDs,其传播速度分别为472 m/s和418m/s,可能由声波传播过程中衍生的声重力波或者混合波引起,形成机理有待进一步研究.汤加火山喷发在新西兰、澳大利亚和中国地区引发了第三类TIDs,其传播速度为328～352 m/s,该类TIDs与Lamb波密切相关.

    汤加火山全球导航卫星系统电离层行扰电离层总电子含量

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    InSAR相位解缠最大流/最小割权值改进算法

    高延东贾义琨李世金陈宇...
    644-652页
    查看更多>>摘要：InSAR已经在高精度DEM反演中得到了广泛应用,相位解缠技术是影响DEM获取精度的关键步骤之一,然而大梯度变化区域一直是影响解缠结果精度的核心问题.针对该问题,本文提出一种基于势函数改进权值的最大流/最小割相位解缠算法.首先,针对PUMA模型权值设置不合理的问题进行研究,利用外部已有DEM获取相位梯度变化的先验信息,将窗口最大绝对相位梯度值代入相应的势函数公式中获取权值;然后,通过对势函数权值的设置进行阈值调节,解决由于势函数权值设置不合理导致PUMA势函数无法发挥作用引起的解缠错误问题,进而提高大梯度变化区域相位解缠精度;最后,通过仿真数据和真实TanDEM-X InSAR数据对本文算法进行验证,并与已有方法进行对比.结果表明,仿真数据中本文算法可以提高至少44.93％的解缠精度,真实数据中在大梯度变化区域,本文算法较已有算法可以获得更大范围的有效解缠结果.

    InSAR势函数最大流/最小割相位解缠

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    中国地震科学实验场BDS-3定位精度和地壳运动初步分析

    贺添孟国杰吴伟伟苏小宁...
    653-665页
    查看更多>>摘要：我国BDS-3卫星导航系统于2020年7月建成,并为全球用户提供服务,自此开始,中国地震科学实验场(简称"实验场")的GNSS测站相继接收BDS-3卫星数据,目前已经积累了 2年多的观测数据,为BDS-3应用于川滇地区地壳运动监测提供了重要平台和数据保障.为评估实验场BDS-3观测数据的精度及其应用于地壳监测的可行性,本文首先根据各测站所记录的BDS-3的B1I和B3I两个频点的多路径效应和信噪比与卫星高度角之间的关系,对BDS-3的数据质量进行评价.然后,基于高精度数据处理软件GAMIT/GLOBK(10.7版)对各测站同期记录的BDS-3和GPS数据分别进行处理,得到BDS-3和GPS坐标时间序列.基于包括线性项、年周期项和半年周期项等分量的函数模型,利用极大似然法分别对BDS-3和GPS时间序列进行拟合估计,得到各测站的线性速度、年周期和半年周期信号,并对拟合结果对比分析,评定BDS-3和GPS的定位精度.最后,讨论BDS-3定位精度的影响因素和BDS-3水平速度场的区域性特征.研究表明:实验场BDS-3与GPS原始数据质量相当,BDS-3坐标时间序列的均方根残差(RMS)的平均值在N、E、U方向上分别为4.42、4.25和8.34 mm,稍大于GPS的结果.BDS-3与GPS速度场在E方向存在约2.0 mm/a系统性差异.在区域分布特征方面,BDS-3和GPS的速度场、周年期和半年信号没有明显差别.认为目前影响BDS-3定位精度的因素主要为卫星轨道产品不够完善,经验型太阳光压模型和卫星天线相位中心改正模型等欠缺.造成BDS-3和GPS速度场差异的原因主要为两者的定位基准不一致.随着实验场BDS-3观测数据的积累和数据解算模型的改进,BDS-3可望达到GPS的定位精度,并形成独立于GPS的监测系统,为该区地壳运动监测和地震预测提供优质的大地测量产品.

    BDS-3GNSS中国地震科学实验场地壳形变

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    高纬度地区PPP接收机跟踪噪声随机模型拟合改进

    林英宗罗小敏杜俊锋
    666-676页
    查看更多>>摘要：电离层闪烁是指无线电信号的振幅和相位在短时间内出现快速随机波动的现象,可以导致全球导航卫星系统(GNSS)的测量噪声增大、信号丢失.目前,接收机跟踪误差随机模型(RTES)可以有效降低电离层闪烁对GNSS精密单点位定位(PPP)的影响.然而,该模型依赖专用型电离层闪烁监测接收机(ISMR)的数据产品.与遍布世界各地的测地型接收机相比,ISMR监测站的数量非常有限,并且获取ISMR数据产品也较为困难.本文利用加拿大高纬度北极电离层闪烁监测网络(CHAIN)2014-2022年的GPS观测数据与闪烁产品,提出了一种适用于高纬度地区测地型接收机的PPP随机模型,简称高纬接收机跟踪误差随机模型(HL_RTES)模型.HL_RTES模型采用振幅闪烁指数(S4c)和总电子含量变化率指数(ROTI)来估计接收机跟踪噪声的方差,并通过对观测值进行重新加权以提高闪烁环境下PPP定位精度.利用2023年2月1日至2023年2月28日的CHAIN网跟踪站GPS数据进行单频仿动态PPP试验验证,结果表明,HL_RTES模型与RTES模型性能相当,都可以改进闪烁环境下PPP的定位精度;与高度角随机(EAS)模型相比,基于HL_RTES模型的PPP在水平、高程和3D方向的月平均RMS改善率分别为33.3％、42.8％和38.3％.此外,利用2023年2月15日IGS跟踪站I NVK、KIRU、SCOR和 URAL站数据进行试验验证发现,HL_RTES模型可以有效削弱高纬闪烁对PPP定位影响;相比于EAS模型,基于HL_RTES模型的4个站点PPP的3D RMS改善率分别为57.2％、32.9％、43.8％和31.4％.

    电离层闪烁精密单点定位随机模型测地型接收机

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    知识图谱约束深度网络的高分辨率遥感影像场景分类

    李彦胜吴敏郎张永军
    677-688页
    查看更多>>摘要：得益于深度网络理论与方法的快速发展,深度网络逐渐成为遥感影像场景分类任务的主流技术.然而,现有基于深度网络的遥感影像场景分类方法高度依赖大量人工标记的训练样本,且无法有效融合利用遥感领域丰富的先验知识.为了提升领域知识利用率同时降低标记样本依赖,本文提出了一种知识图谱引导深度网络学习的高分辨率遥感影像场景分类方法.首先,构建了一个包括领域内多种来源知识的土地覆盖概念知识图谱来更灵活便捷地应用领域先验知识.然后,通过知识图谱表示学习方法将土地覆盖概念知识图谱中的遥感场景语义类别表达为语义向量,形成遥感场景类别语义基准.在知识引导学习阶段,通过施加场景类别语义向量与深度网络浅层视觉特征向量的跨模态对齐约束引导深度网络的浅层部分更有效地学习不同类别遥感影像场景的共享特征,在深度网络深层部分则仍然通过场景类别标签引导学习不同遥感场景的判别特征.在测试阶段,完成优化的深度网络模型可以在不依赖任何先验知识的情况下完成高精度遥感影像场景分类.在目前公开的最大的遥感影像场景分类数据集上的试验结果表明,本文提出的知识引导学习方法相比现有方法在10％、30％、50％等不同训练样本比率下均可以获得最佳分类性能.在10％这一比率条件下,本文提出的知识引导学习方法相比基线深度网络在总体精度指标(OA)上能够得到5.11％的提升.

    遥感影像场景分类土地覆盖概念知识图谱知识图谱表示学习知识图谱约束深度网络

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    基于模型定义的光学遥感卫星星上处理系统设计

    刘薇刘松林郭子博刘凯...
    689-699页
    查看更多>>摘要：本文提出了一种基于模型定义的光学遥感卫星星上处理系统设计方法,构建了"硬件资源-算子模块-通用处理核-典型应用"的星上处理任务行为模型范式.在硬件层面,采用星上异构嵌入式计算平台,将多处理器一体化设计,通过标准化高速数据互连,完成高速信号传输和数据处理;通过网络拓扑实现良好的扩展性,支持设备规模及数据处理复杂性的变化;在软件层面,针对星上智能处理任务中频繁数据读写操作、大量重复计算操作、卷积神经网络的通用计算与加速等需求,设计了星上平台指令集、星上算法通用算子和星上智能网络组件组成的可配置算子模块,并基于该模块可快速实现特定算法的硬件IP核.经仿真试验验证,本文方法可根据卫星平台和星上处理任务需求,按需适配最佳软硬件解决方案,并有效提高了计算资源利用率;提出的结合云检测的实时流水压缩编码方案,显著提升了压缩性能;设计的轻量化目标检测识别方法,计算资源效率达到91.5％;以高分一号、高分七号原始数据率为例进行分析,相比常规方案整体计算资源利用率分别提高了 16.51％、17.77％.实现了星上处理系统研制过程模型化、工作模式可定义、逻辑资源共享化,是适应卫星小型化、快速部署的一种合理优化选择.

    遥感卫星星上处理模型定义按需适配异构计算

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