摘要：20世纪90年代,随着全球信息化和互联网的推进,地球空间信息学应运而生,推动了数字地球和数字城市的建设。21世纪以来,随着全球信息化与工业化的高度集成发展,出现了物联网和云计算,人类进入了大数据时代。本文论述大数据时代地球空间信息学的特点(无所不在、多维动态、互联网+网络化、全自动与实时化、从感知到认知、众包与自发地理信息、面向服务)和必须解决的主要关键技术问题(全球空天地一体化的非线性地球参考框架构建技术、星基导航增强技术、天地一体化网络通信技术、多源成像数据在轨处理技术、天基信息智能终端服务技术、天基资源调度与网络安全、基于载荷的多功能卫星平台设计与研制)。本文最后给出大数据时代地球空间信息学的新定义,即地球空间信息学是用各种手段和集成各种方法对地球及地球上的实体目标(physical objects)和人类活动(human activities)进行时空数据采集、信息提取、网络管理、知识发现、空间感知认知和智能位置服务的一门多学科交叉的科学和技术。从这个新定义出发,地球空间信息学将在构建智慧地球和智慧城市的大数据时代面临更多的发展机遇和艰巨的任务,必将为人类社会的进步和可持续发展作出更大的贡献。

摘要：利用差分吸收激光雷达探测大气CO2,可以获得其浓度的垂直分布,对于研究碳源、碳汇的过程有重要意义.设计了一套种子注入的脉冲差频激光器系统,作为差分吸收激光雷达的激光光源.针对脉冲差分吸收CO2激光雷达on波长的高精度稳频的研究空白,本文提出一种基于匹配的on波长的连续稳频算法.其基本思想是采用分子饱和吸收法,测量通过双路吸收池后的差分信号,计算其光学厚度值(optical depth,OD),获得实测的伪吸收谱,当监测到on波长发漂移后,进行连续的波长调节,获取其OD值,最后基于一维的图像匹配算法,将OD值作为灰度值,利用图像匹配原理,进行OD值匹配,确定当前输出波长在伪吸收谱中的位置,进而调节至on波长,实现on波长的连续、稳定输出.实验结果表明,提出的稳频算法能够很好的满足高精度的稳频要求,同时差平方和法在该应用中是最优的,稳频精度可达到0.3 pm.

摘要：从海底控制网设计、布设、测量、数据处理和海洋声速场构建几个方面介绍了海底控制网建设的现状。结合国家海洋战略需求和海洋大地测量技术发展,分析了现阶段海底控制网建设面临的问题:认为目前的海底网规模小,缺乏信息共享,功能单一;设计与布设原则未与控制网等级关联,多为定性描述,缺乏操作性;声速场精度和分辨率偏低;测量和数据处理仅考虑了海底控制点的定位问题,难以满足大区域、高精度海洋PNT(positioning,navigation,and timing)基准网建设需求。据此,利用海洋声道的远程通讯和测距定位能力,提出了建设联合北斗/GNSS(global navigation satellite system)定位和通信导航功能的通导遥一体化深远海PNT基准及服务网络的构想,针对该网络的功能和布放设计、高精度、高分辨率海洋声速场模型的构建、各类PNT基准点的测量和整体网平差处理、海底PNT基准点的自校准和自维护、覆盖水域的位置增强服务、目标和环境的遥测和感知服务等几个关键技术问题,提出了实施方法和设想,以期解决当前海洋控制网大区域建设面临的缺乏通讯、布网原则和测量方法不完善、功能单一等问题,为新一代高性能海洋大地测量及PNT导航定位服务网络的建设提供支撑。认为随着长距离布网优化设计、增强位置服务、精确授时和时间同步、远程通讯及网络功能的拓展和应用服务等难题的突破,所构想的网络体系必将引起海洋PNT建设的一次变革。

摘要：同名道路匹配技术是道路数据集成、更新和融合的重要前提。道路网匹配在智能交通(intelligent transportation system,ITS)与位置服务(location-based service,LBS)等方面具有重要的研究价值和应用意义。本文提出了一种道路网多特征匹配优化算法:首先从形状、距离、语义3方面分别设计了基于面积累积的形状差、综合中值Hausdorff距离和全局加权属性项距离3种相似性度量,以更准确地描述道路待匹配对之间的特征差异;然后通过SVM对相似性特征样本集训练,以构建道路网回归匹配模型;最后利用此模型对未知匹配结果道路待匹配对进行匹配结果预测。大量试验结果表明,本文算法对非线性偏差明显的道路网数据能够实现较高的匹配准确率和召回率,能有效地用于包含多重匹配关系的道路网匹配。

摘要：针对目前的轨迹聚类隐私保护方法存在适用性较窄、可用性较低及难以在实际应用中实施的问题,提出了支持轨迹聚类的差分隐私保护方法.首先给出了典型轨迹聚类算法的通用框架模型及其差分隐私定义,然后根据定义设计满足差分隐私机制的二维拉普拉斯噪声,最后将直角坐标系中得到的噪声形式变换到极坐标系,并加入到原始轨迹点中以进行实际应用实现.实验结果表明：与当前的轨迹聚类隐私保护方法相比,本文算法具有更好的适用性和聚类效果.

摘要：脉冲星自主导航技术能够提供连续、高精度的导航定位信息和高精度的时间标准,能为深空和星际飞行器的自主导航提供有效技术支撑。针对如何提高环火探测器自主导航的精度,并为其提供快速、可靠的导航信息,本文设计了一款自适应扩展卡尔曼滤波器(AEKF)滤波器。仿真数值实验表明,探测器的三个轴向位置精度能够迅速收敛,X轴向收敛精度优于1 000m,Y、Z轴向收敛精度优于350m;三个轴向速度精度也能经过数十个历元后稳定在0.05m/s以内。此外,AEKF能够有效克服滤波初始状态偏差的影响,较快地获得相当精度的状态估值。

摘要：【目的】探究会话尺度下群体用户对WMTS访问的时空统计特征。【方法】对用户访问会话进行识别并设计有效算法提取用户访问目标。从日访问会话数、会话请求数、会话时长、瓦片访问速度4个维度,深入探究用户访问的时间属性分布特征;从省份、城市及距离三个维度,探究用户所在地与访问目标之间的空间关系。【结果】WMTS访问行为具有幂律特征,大多数用户的访问简洁高效,有明确访问需求;信息化建设程度高的省份,其用户访问更为集中和深入;在访问内容的空间分布上,以同省、同城访问为主,约30%的访问目标集中于用户所在城市中心点43千米范围内。【局限】研究对象为访问WMTS频次较多的用户,普适性有待验证。【结论】从会话尺度描述WMTS访问会话特征,有利于深入理解用户地理信息需求的时空分布特征。

摘要：GNSS三维仿真测量系统将虚拟现实技术用于实践教学,能够突破设备、场地、学时等多方面的限制,切实增强学生的实践能力。本文介绍了其设计思路,并重点阐述了运用Unity3D进行系统开发所涉及的关键技术,可为其他教学研究和开发提供参考。

摘要：为实现高频地波雷达同步控制器模块化,同时满足高频地波雷达数据传输的要求,提出了一种经济有效的解决方案,设计了基于W7100A的在应用可编程处理模件,并制作了实际硬件电路板。通过模件配合上位机和雷达系统进行的命令测试和波形生成实验,验证了电路设计和软件编程是成功的。

摘要：针对自由空间光通信精跟踪系统对小型化、智能化的要求,设计了一套以FPGA为处理核心的精跟踪控制系统,完成了对光斑的采集处理、补偿控制及相机的自适应控制等功能,并重点介绍了模糊自适应PID控制的原理及实现方法。最后,搭建了室内试验平台,对系统进行了评估。