摘要：从遥感影像中进行道路提取是近年来的一个研究热点,而对道路影像进行预处理是道路提取过程中的一个重要步骤。因此寻求到一种性能良好的道路影像预处理方法,是许多图像处理学者一直努力的一个课题。运用最小化全变差范数估计解的方法对道路影像的去噪问题进行了研究,主要是运用带有约束条件的最小值算法,该算法依赖于一个非线性偏微分方程的时间独立解。理论分析和实验结果表明,该方法在道路影像的去噪中表现出了良好的性能。

摘要：本文利用解的叠加原理求解了轨道扰动微分方程组,构建了扰动位系数与轨道和星间距变率的观测方程,并分别引入非线性改正项.通过惯性坐标系与运动坐标系的转换求解状态转移方程组,分析了观测方程的低频误差特征,导出了目前常用的消除剩余星间距变率低频误差的五参数或七参数经验公式.此外,根据非惯性力模型误差是分段标定的特点,提出利用三次样条函数来处理低频误差,通过模拟计算表明三次样条函数处理低频误差略优于七参数.最后,处理实际的GRAEC Level-1b数据,解算了2006年1月至2009年12月期间的月时变重力场模型UCAS_Grace01,通过在不同区域进行比较可以得出本文计算的时变重力场模型与国际官方机构精度基本是一致的结论.

摘要：鉴于下一代重力卫星设计中利用更高精度的激光测距技术代替微波测距,对激光测距提高地球重力场探测精度的问题进行了讨论。通过高精度的动力学重力场模型反演方法,推导了线性化的星间变率公式,并以一定的权融合卫星精密轨道与星间变率数据。通过模拟计算结果可知,当卫星轨道、定轨精度、加速度计精度与Gravity Recovery and Climate Experiment(GRACE)相同,星间变率精度依次从1.0×10^(–6) m/s提高到5.0×10^(–7) m/s、1.0×10^(–7) m/s、5.0×10^(–8) m/s、1.0×10^(–8) m/s时,累积大地水准面误差则在120阶时依次从85.14 cm降低为33.09 cm、7.33 cm、3.70 cm、3.59 cm。结果表明当采用高精度的激光测距后,采用低低卫卫跟踪模式,地球静态重力场模型的探测精度有望比GRACE提高1个量级。当激光测距精度提高至10 nm/s时,计算结果与精度为50 nm/s的计算结果无明显差别,这表明过高的星间变率测量精度相对于其他指标而言有冗余。本文建议在其他测量技术精度未有提高的前提下,只需将激光测距的精度提高至50 nm/s即可。

摘要：地球重力场是大地测量学、固体地球物理学和海洋学研究中不可缺少的信息源。因此,对地球重力场的研究成为现代大地测量学及其相关地学学科发展中最活跃的领域之一。本世纪,新一代卫星重力探测技术有了重大的进展,CHAMP和CGRACE重力卫星能够以很高的精度恢复重力场的中、长波信息,主要包括精密轨道数据、K波段观测数据以及加速度计数据。基于这类数据可得到高精度的地球重力场模型。在此背景下,本文利用卫星跟踪数据反演重力场模型的理论和方法,提出了改进算法,充分挖掘出卫星跟踪数据中的重力场信息。主要研究内容和创新点如下:(1)在阅读大量文献基础上,阐述了地球重力场理论的研究现状,重点研究了混合边值问题。首先讨论了极区球冠情况下混和边值问题的解法;然后借助于坐标旋转变换将任意球冠下的混和边值问题变换成可解算的极区球冠的情况,并研究了不同坐标系下球谐系数之间的变换关系;利用EGM08重力场模型对建立的求解方法进行模拟计算,结果表明:给出的解算方法能达到亚毫米量级的精度。作为混和边值问题的应用拓展,用于精化局部大地水准面,结果表明:若不顾及边界效应,计算精度至少达到5 cm。因此建立的混和边值问题解法不仅理论上可行,而且能保持足够的计算精度,适用于多种类型重力观测数据的综合处理。(2)基于新思路推导了线性化卫星轨道扰动方程组,该方程组可估算线性化误差。并从数学公式和数值计算上分析了线性化误差的影响,得出结论:舍去项M(t,r1,ρ)的量级与ρ的二次项相关,舍去项gradT(t,r2)-gradT(t,r1)的量级与ρ的一次项有关。(3)基于卫星在地固系的运动公式推导了更加严密的能量守恒方程,通过模拟数据分析改进的地固系能量守恒方程有足够的精度去恢复地球重力场模型。(4)GRACE卫星位差中存在2CPR(two cycles per revolution)误差。利用一个月的GRACE模拟数据分析得出2CPR误差的移除可使3阶以上的重力场系数精度提高1~2个量级以上。