基于REOF的两种卫星降水产品(IMERG和MSWEP)在金沙江流域降水分区尺度精度评估

高时空分辨率降水产品的精度评估是卫星降水用于水文气象干旱等研究的前提。本研究提出在降水分区尺度下评估IMERG和MSWEP两种卫星降水产品的精度,并与不分区尺度(即流域尺度)进行比较。首先采用旋转经验正交函数(REOF)对金沙江流域(JSB)进行降水分区,通过贡献率得出8个分区较为适合。然后识别降水的空间分布特征,发现2种降水产品都可以很好地捕捉降水呈现出的从上游到下游逐渐增加的趋势。最后在日尺度、降水发生概率和极端降水探测能力3个方面对降水产品在分区尺度和不分区尺度的性能进行评估。结果表明,在日尺度上,MSWEP的精度在多数降水分区优于IMERG,被推荐5次(1、3、6、7和8区),集中在流域的中游。同时流域尺度也推荐MSWEP。在降水事件发生概率方面,MSWEP能再现不同等级降水强度的概率密度分布,但过高估计0.1~1 mm/d降水事件的发生概率;而IMERG过高估计小于0.1 mm/d降水事件的概率。在极端降水探测能力方面,流域尺度的KGE值都是正值,且IMERG优于MSWEP,但分区尺度上,KGE值在部分降水分区中存在负值,表明IMERG和MSWEP均不能很好地探测出该区的极端降水事件。本研究成果表明降水分区尺度是必需的,能够更加精细地评估降水产品。研究结果可为具有类似气候条件的卫星降水评估提供参考。

GEDI星载激光雷达数据估测森林冠层高度精度评估

为解决现有研究针对GEDI数据产品不同算法估测森林冠层高度不充分的问题,利用机载激光雷达数据探究GEDI提取的佩诺布斯科特森林冠层高度精度,计算两数据的R^(2)、RMSE并开展显著性检验分析,用以探究不同算法以及数据获取时间对估测精度的影响。结果表明:6种算法中,算法4的精度最高,R^(2)=0.61,RMSE=5.74 m。对于不同时间获取的GEDI数据,与机载数据获取时间接近的GEDI数据估测精度较高。

FY-3E掩星反演电离层foF2、hmF2和TEC参数精度评估

在分析FY-3E提供的每日掩星数据数量及其全球分布特征基础上,利用电离层垂测仪数据获取的F2层临界频率值(foF2)和F2层峰值高度(hmF2)、高精度全球电离层格网(GIM)及国际参考电离层模型(IRI2016)提供的总电子含量(TEC)对FY-3E掩星反演的foF2、hmF2和TEC精度进行评估。结果表明,电离层垂测仪和FY-3E反演的foF2和hmF2数据的相关系数分别为0.86和0.75,RMSE分别为0.99 MHz和19.26 km。以GIM数据获取的TEC为参考,FY-3E GPS和北斗(BDS)数据反演的TEC精度大致相当。FY-3E TEC精度与太阳活动呈负相关;FY-3E TEC与GIM TEC的相关系数为0.90,RMSE为5.23 TECu。FY-3E TEC与同高度范围的IRI2016 TEC的相关系数为0.88,RMSE为3.70 TECu。

多源土地利用产品在黄土丘陵沟壑区的精度评估

[目的]为评估多源土地利用产品在黄土丘陵沟壑区的精度。[方法]以黄河二级支流关川河流域为例,基于高精度GCLUCC土地利用数据,从空间分布、面积特征、样本点精度和空间一致性4个方面评估空间分辨率为10,30 m的6种土地利用产品(WorldCover 10 m、ESRI 10 m、GLC_FCS30-2020、GlobleLand30、CNLUCC和CLCD)的准确性。GCLUCC数据是基于GF-2(0.8 m)、DEM(5 m)、野外采样点(6400个)和Google Earth样本点(2320个),采用面向对象法和人工目视解译,空间分辨率为1 m,整体精度超过95%。[结果](1)分类特征方面,多数产品能提取主要土地类别,但提取效率和准确度存在明显差异,特别是在耕地、林地和建设用地等地类的空间分布上。(2)面积一致性上,各产品与GCLUCC在不同地类的面积上存在显著差异。部分产品的草地面积是GCLUCC的2倍以上,而林地和水域面积仅占GCLUCC的0.13%~12.11%和1.41%~11.27%。(3)整体精度方面,GlobleLand30和WorldCover 10 m展现较高精度,空间图谱精度分别达到58.21%和50.19%。而CLCD和CNLUCC的准确性相对较低,其中,林地与草地、耕地与草地及建设用地与耕地间的分类混淆严重。(4)所有产品与实际地表间的空间误差显著,尤其在对乔木、灌木、裸地和水体分类上面临挑战。[结论]当前土地利用产品在黄土丘陵沟壑区精确表征地表覆盖特征方面存在挑战。未来的产品开发应更多地考虑地形和地理特征,并加强对特定土地利用类型的识别。研究结果可为黄土高原生态保护和地表信息获取提供理论参考。

不同IGS分析中心BDS-3实时精密轨道和钟差产品精度评估

以2022-11连续7 d的精密星历作为参考,对5家机构(CAS、CNES、GFZ、SHA和WHU)提供的BDS-3实时精密产品进行精度评估。结果表明,目前CAS可提供的BDS-3卫星实时精密产品数量最多,但MEO卫星钟差精度最低,超过0.4 ns;GFZ播发的IGSO卫星产品质量最差,径向轨道误差超过30 cm,钟差精度大于0.8 ns;WHU的产品数据质量最好,径向轨道误差优于4 cm,钟差精度约0.16 ns,但其可用卫星数仅19颗。在定位端,对各机构的实时精密产品进行双频无电离层动态实时PPP定位性能对比,结果显示,CNES、SHA、WHU实时产品定位精度处于同一水平,水平、高程方向总体定位误差约为0.2 m。综合考虑可用卫星数及实时产品数据质量,推荐实时PPP用户使用CNES或SHA实时产品。

多个高时空分辨率降水产品在珠江三角洲地区的多尺度精度评估

基于2001—2012年珠江三角洲地区28个雨量站逐时实测降水数据,通过计算6个统计指标和研究不同降水事件的出现频率,分别在年、月和日3个尺度上评估了3种降水产品CMORPH、GPM和ERA5在珠江三角洲地区的精度。结果发现:①对比年、月、日3个时间尺度,3种降水产品在月尺度上均表现出与实测降水数据存在高度正线性关系,而在年和日尺度上的相关关系较弱;②日尺度下3种降水产品汛期的表现均比非汛期差,在干燥月份对降水事件的探测准确度较其他月份低,但误报率却是秋冬季较高,且沿海附近站点的误报率均较内陆站点高;③相较之下,GPM更能准确地反映出珠江三角洲地区降水量的时空变化趋势和空间分布特征;④CMORPH和GPM对各类型降水事件的估计能力均较好,能较好地反映实测降水数据对不同类型降水事件的贡献。总体而言,3种产品中,GPM最能反映珠江三角洲地区实际降水情况。

基于三维激光扫描技术的无人机测绘精度评估与优化

三维激光扫描技术作为一种新兴的测绘技术,具有高精度、高效率、高自动化等优点,已经在许多领域得到了广泛应用。然而,由于受到多种因素的影响,如无人机飞行稳定性、扫描仪精度、数据处理算法等,三维激光扫描技术的测绘精度仍存在一定的局限性。因此,对三维激光扫描技术的无人机测绘精度进行评估和优化具有重要意义。对基于三维激光扫描技术的无人机测绘精度进行评估和优化,旨在提高无人机测绘的精度和可靠性,为无人机测绘的应用提供有力支持。

河道水库测量精度评估与质量控制

为提高水利工程地形测绘效率和精度。文章以某小型水库为研究对象,运用无人机倾斜摄影技术对河道水库进行航拍,基于稀阵法对摄影图像进行超分辨率重建,分析处理后图像构建的三维模型测量精度。结果表明,超分辨率重建后的图像PSNR为重建前图像PSNR的1.8~2.6倍,图像的分辨率大大提高,提升了视觉效果;无人机倾斜摄影测量平面坐标误差和高程误差较低,满足精度要求。研究结果为水利工程测量提供参考。

全球综合地磁场模型精度评估及统计特征分析

随着全球地磁场模型的不断更新,利用相关数据开展精度评估及统计特征分析,对于精准评价地磁场模型的可靠性,具有十分重要的意义。结合国际地磁台网(Intermagnet)150个台站,分析了3个(POMME-11,CHAOS-7,EMM2017)全球综合地磁场模型在全球范围内的平均精度,得到了7个地磁分量的相关精度指标,从地磁台站数据比较的数值结果来看,EMM2017整体三精度相对较优,CHAOS-7次之,POMM11最差。其中EMM2017三分量(X,Y,Z)及总强度的精度分别为75.98 nT,104.38 nT,113.07 nT,101.71 nT,相对精度比CHAOS-7提升21.69%,5.45%,21.25%,24.94%,因此,在地学研究及地磁场应用方面,应优先采用EMM2017模型。同时基于功率普、系数相关性、敏感性矩阵3个方面对模型系数进行了统计特征分析,在功率普方面EMM2017均优于其他两个模型,而在系数相关性、敏感性矩阵方面CHAOS-7与CM6相似。

遥感正射影像自动化精度评估系统及生产工艺研究

遥感影像生产工艺流程趋于系统化、自动化、智能化。正射纠正精度作为评价遥感卫星影像能否“测得准”的重要依据,正射影像精度与可靠性验证仍依赖人力。因此,本文在基于已有正射影像底图结合数字高程模型生产遥感正射影像,研究出一种自动化检测与标识影像精度超限区域的方法,提供全面、直观、可靠的精度报告。本工艺不仅大幅减少人工核查,而且使影像生产工艺更加标准化、系统化。

长航时机载SINS定位精度评估方法

仿真对比不同轨迹条件下的CEP计算方法,提出了长航时条件下机载SINS定位精度的评估方法。仿真长航时轨迹并进行20次纯惯性导航,对得到的水平定位误差进行独立性检验;采用依据可信度的评估法和概率圆精度评估法,对比分析简便计算法、根据径向误差率的计算法和最大值计算法;通过仿真长航时南/北轨迹和三角轨迹得到结论:最大值计算法的CEP值可信度在95%以上,且研制方风险和使用方风险的差值最小,确定适用于评估长航时SINS定位精度评估方法。

基于掩星数据的全球电离层地图精度评估

全球电离层地图数据被广泛应用于电离层的研究中,其精度评估对于研究电离层的性质、提高定位精度具有重要意义。为了评估全球电离层地图的精度,本文基于美国大学大气研究联盟提供的ionPrf产品,计算2008年和2012年的电离层和气候卫星联合观测系统(COSMIC)垂直总电子含量(VTEC)。本文通过直方图统计、纬度分布统计、年积日分布统计和地方时分布统计等方法,对国际全球导航卫星系统服务组织(IGS)全球电离层地图(GIM)的精度进行了评估。结果表明:(1)2008年的偏差平均值为5.09 TECU,2012年的偏差平均值为9.90 TECU;(2)2008年各纬度偏差介于3~8 TECU,2012年各纬度的偏差介于6~16 TECU;(3)偏差平均值在1月取得最大值,在夏至与秋分中间取得最小值;(4)2008年各地方时的偏差介于3~7 TECU,2012年各地方时的偏差介于6~14 TECU;(5)在太阳活动高年,偏差体现出赤道异常、半年度异常和冬季异常特征。综上所述,全球电离层地图的精度与太阳活动、地理位置、季节变化、日变化密切相关。

北斗GEO/IGSO/MEO卫星广播星历的轨道精度评估

获取卫星轨道位置是卫星导航系统进行定位导航的前提,卫星轨道的精度是影响实时定位导航精度的主要因素之一。以武汉大学IGS数据中心发布的精密星历作为参考基准,分析评估了北斗卫星导航系统的地球静止轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)、倾斜地球同步轨道(Inclined Geosynchronous Satellite Orbit,IGSO)和中圆地球轨道(Medium Earth Orbit,MEO)3类轨道卫星的轨道精度。结果表明,GEO卫星的三维轨道精度为2.44~9.88 m,URE精度为2.50~8.45 m;IGSO卫星的三维轨道精度为1.95~3.12 m,URE精度为1.65~2.88 m;MEO卫星的三维轨道精度为1.74~3.18 m,URE精度为1.04~1.53 m;IGSO和MEO卫星轨道精度优于GEO卫星轨道精度,且GEO卫星轨道存在一定的系统偏差;3类轨道卫星的径向轨道精度要优于切向和法向的轨道精度。

基于矿山地质测绘精度评估系统的激光雷达方法分析

为了使矿山地质测绘精度评估系统中三维激光雷达扫描方法的应用达到预期成效,文章首先介绍了三维激光雷达扫描方法的作用原理和具有的主要优势,然后对基于三维激光雷达扫描方法的矿山地质测绘精度评估系统软硬件设计进行深入分析,最后分析了该系统的应用,并结合实例验证了该方法和系统应用的合理性与有效性,以期为相关人员提供参考。

基于三维激光扫描技术的矿山地质测绘精度评估系统研究

本研究针对当前矿山地质测绘技术所遇到的精度问题,详细探讨了基于三维激光扫描的地质测绘精度评估系统。经过试验和比较可知,此策略可明显增强矿山地质测绘的精度,并且其应用潜力巨大。

OnePoiNT平台实时高精度定位服务精度评估

中移OnePoiNT平台通过北斗卫星导航系统与5G网络的融合,提供全球覆盖的实时高精度定位服务。该平台采用NRTK和PPPRTK技术,有效提高了定位精度,并通过能力升级克服了电离层干扰等挑战。城市路测结果显示,中移OnePoiNT平台在多种复杂环境下表现出优异的性能,能够提供稳定的高精度定位服务。未来,中移OnePoiNT平台将持续推动高精度定位服务的广泛应用,助力全球数字化产业的繁荣发展。

火星探测器行星际转移段定轨精度评估

天问一号是中国第一次实现地火转移行星际飞行的探测器,在长达202天的行星际转移飞行期间,共经历了4次中途修正及1次深空机动控制,在2021年2月10日成功进行了近火制动,被火星捕获而进入环火轨道。本文对探测器行星际转移期间的动力学模型进行了分析,制定了转移飞行期间定轨积分中心转换原则:在探测器飞出地球影响球后,定轨积分中心需要由地心更换为日心;对不同版本行星星历表的使用进行了分析,确定了使用DE436行星历表进行计算对定轨影响最小。根据探测器行星际转移飞行的特点,制定了一种基于逐日迭代定轨策略的精度评估方法。基于实测数据分析,验证了该方法的有效性,火星探测器行星际转移期间定轨位置误差优于2 km,速度误差优于20 mm·s^(-1)(1σ)。

复杂视觉测量系统的标定参数优化及精度评估

复杂视觉测量系统存在多种标定误差,且误差的相互耦合直接影响系统测量的精度,因此提高系统标定参数的准确性是保证系统测量精度的关键。提出了一种基于多维角点误差补偿的标定参数优化方法。首先定义多维角点误差函数,建立相应的优化模型,并利用LM算法求解最优的标定参数;然后以系统标定误差优化率来评价参数优化方法对系统标定优化的效果。实验结果表明系统标定误差优化率可达48%,系统测量精度较高,满足测量需求。

三种最新全球海潮模型在中国沿海的精度评估

海潮负荷形变是我国沿海GNSS实时观测的重要误差源之一,分析和确定最优海潮模型进行负荷改正,有助于提高GNSS解算精度和可靠性。利用沿海33个验潮站连续3 a的实测潮位资料,以8个主要分潮(M2、S2、N2、K2、K1、O1、P1和Q1)的潮高和方根(Root Sum Squares,RSS)为评价指标,对最新全球海潮模型FES2014、EOT20和TPXO9在中国沿海的模型精度进行评估。结果表明:3种最新海潮模型相比其前期版本(FES2004、EOT11a和TPXO7.2),在中国沿海的模型精度整体改进幅度分别为72.39%、67.73%和31.37%;3种最新海潮模型中,FES2014在中国沿海的RSS均值和标准差分别为7.91和7.75 cm,模型精度相对最高,EOT20的模型精度略低于FES2014,二者精度均显著优于模型NAO.99jb和NAO.99b(后两处模型在先前研究中被认为在中国沿海精度较优),TPXO9的模型精度则相对较差,仅略优于NAO.99b。同时,分析结果也显示FES2014、EOT20和TPXO9等模型均有其最佳适用区域或地点,在中国沿海GNSS数据精细批处理中,可根据需求选用合适的海潮模型。

航磁测量系统的外符合精度评估

航磁测量系统的精度评估是磁测工作的一个重要内容。在内蒙古某测区开展了飞行实验,获得了航空和地面磁力测量数据,利用插值—迭代法和等效源法,将地面高精度磁力测量数据延拓到空中,通过与航空磁测数据进行比较,完成了航磁测量系统的外符合精度评估。两种延拓方法的精度评估结果均优于5 nT,真实反映了航磁测量系统的实际精度水平。本文研究方法不仅可以为航磁测量系统的外符合精度评估提供参考,也可以应用于新研航空磁力仪的尺度因子、偏差等参数的在线标定。