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《武汉大学学报(信息科学版)》2016,(1)
在地球重力场问题中,常用到完全正常化缔合勒让德函数及其导数、积分的递推关系。当前流行的地球扰动位模型均采用完全正常化的缔合勒让德函数,用此类模型可以高效方便计算各种扰动重力场元。随着本世纪多个新一代卫星重力探测计划成功实施,高阶或超高阶地球重力场模型的研究备受学界的关注。有关完全正常化缔合勒让德函数的递推关系对于高阶重力场模型具有特别意义。本文在前人研究的基础上,用初等微积分导出了若干新的递推关系式。同时还推导了正常化缔合勒让德函数及其导数、积分的检核式,这些检核式涉及地球位的球谐级数的数学性质。 相似文献
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在地球椭球面上如果已知两点的大地经、纬度,求两点间的大地线长度及其正、反大地方位角的过程称为大地主题反解.大地主题计算用于空间技术、航空、航海、国防等现代科学技术领域.勒让德级数是解决短程大地主题计算的一种经典的方法.文献[1]中给出勒让德级数正解公式,现在给出该级数反解的算法,即迭代算法.这种迭代算法形式简单,便于理解与编程,避免了枯燥的反解公式的推导. 相似文献
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球冠谐分析中非整阶Legendre函数的性质及其计算 总被引：9，自引：4，他引：5
局部重力场的谱方法是当前重力学的研究方向,该方法的核心问题是如何构造合适的谱函数以及如何对谱函数实施快速、有效的计算。当所研究的区域近似一个球冠时,迂冠谐函数是该区域对应的谱函数,它由非整阶勒让德（Ｌｅｇｅｎｄｒｅ）函数和三角函数组成,显然非整阶勒让德函数的构造和计算是研究球冠谐函数的关键。本文研究了非高小阶勒让德函数的性质和实用计算方法,包括如何对非整阶勒让德函数实施规格化处理。 相似文献
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扩展高阶和超高阶重力场模型的构制与应用的数值稳定性取决于超高阶次缔合勒让德函数的计算方法。文中详细介绍了现有的多种缔合勒让德函数的递推计算方法:标准前向列推法、标准前向行推法、跨阶次递推法和Belikov列推法。从计算速度、计算精度和计算溢出问题3个角度分析比较了阶次高至2 160阶的各种方法的优劣。通过数值试验证明,Belikov列推法和跨阶次递推法是计算超高阶次缔合勒让德函数较优的方法,而其他几种方法不能用于超高阶次缔合勒让德函数的计算。文中结论为超高阶次球谐综合与球谐分析的数值计算提供了可靠的依据。 相似文献
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扩展高阶和超高阶重力场模型的构制与应用的数值稳定性取决于超高阶次缔合勒让德函数的计算方法.文中详细介绍了现有的多种缔合勒让德函数的递推计算方法:标准前向列推法、标准前向行推法、跨阶次递推法和Belikov列推法.从计算速度、计算精度和计算溢出问题3个角度分析比较了阶次高至2 160阶的各种方法的优劣.通过数值试验证明,Belikov列推法和跨阶次递推法是计算超高阶次缔合勒让德函数较优的方法,而其他几种方法不能用于超高阶次缔合勒让德函数的计算.文中结论为超高阶次球谐综合与球谐分析的数值计算提供了可靠的依据. 相似文献
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《武汉大学学报(信息科学版)》2020,(2)
推导出了地球重力场位模型椭球谐级数表达式中的第二类连带勒让德函数及其一阶、二阶导数的修正Jekeli递推计算方法,并与传统的Jekeli递推计算方法的结果进行比较。结果表明,在递推计算收敛精度相同的条件下,修正Jekeli递推计算比传统Jekeli递推计算需要的收敛项数减少一半,最大约为30项;随着阶次n、m的增大以及收敛项k的增加,修正Jekeli递推计算的第二类连带勒让德微分方程的精度一直保持在1×10-6左右;不同高度下,阶数n与高度h之间的关系与球近似下(R/r)n+1的阶数n与高度h之间的关系相似。 相似文献
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超高阶重力场模型的提出使大地水准面差距的计算结果越来越精确。本文主要介绍了采用重力场模型计算大地水准面差距的算法,采用标准向前列递推法求解缔合勒让德函数值,增大勒让德函数前三项,避免产生超高阶递推过程的不稳定现象。结果表明:增大勒让德函数前三项能稳定递推至2 700阶,验证了大地水准面差距验证算法、软件的正确性与可行性。 相似文献
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兰州新区土地扩张及驱动力分析 总被引：1，自引：0，他引：1
针对新区建设过程中建成区土地快速扩张的问题,该文对建成区土地扩张时空规律及驱动力进行分析,使用不同时期的TM和Landsat 8影像,通过目视解译提取了兰州新区建成区2010、2013、2014和2015年土地扩张信息,并从政策、经济两方面对土地扩张的驱动力进行分析。结果表明:兰州新区建成区土地扩张在2010年7月至2013年12月,扩张强度为36.449%,呈慢速增长;2013年12月—2014年12月,扩张强度为74.546%,呈快速增长;2014年12月至2015年6月,扩张强度为43.614%,呈稳定增长;城市几何中心向东北方向偏移。驱动因子中,政策影响起到引导作用,经济影响起到驱动作用。其中,最大驱动力为招商引资。 相似文献
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An analysis of urban expansion and its associated thermal characteristics using Landsat imagery 总被引：1，自引：0，他引：1
There has been an increasing interest in mapping and monitoring urban land use/land cover using remote sensing techniques. However, there still exist quite a number of challenges in deriving urban extent and its expansion density from remote sensing data quantitatively. This study utilized Landsat TM/ETM+ remote sensing data to assess urban expansion and its thermal characteristics with a case study in the city of Changsha, China. We proposed a new approach for quantitatively determining built-up area, its expansion density and their respective relationship with land surface temperature (LST) patterns. An urban expansion metric was also developed using a moving window mechanism to identify urban built-up area and its expansion density based on selected threshold values. The study suggested that urban extent and its expansion density, as well as surface thermal characteristics and patterns could be identified through quantitatively derived remotely sensed indices and LST, which offer meaningful characteristics in quantifying urban expansion density and urban thermal pattern. Results from the case study demonstrated that: (1) the built-up area and urban expansion density have significantly increased in the city of Changsha from 1990 to 2001; and (2) the differences of urban expansion densities correspond to thermal effects, where a high percentage of imperviousness is usually associated with the area covered by high surface temperature. 相似文献
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本文基于太原市1973-2020年遥感影像,利用人工目视解译结合Google历史影像校正提取建成区,引入紧凑度、扩张强度、扩张速度及重心迁移模型等指标对太原市建成区近50年的时空演变特征进行深入分析,并分析太原市建成区扩张的主要驱动力因素。研究表明：①1973-2020年太原市建成区面积扩张了15.12倍,平均年增长面积为7.85 km2;建成区紧凑度普遍较低,在南北方向扩展明显,重心沿南西约30°方向迁移了约3500 m。②引起太原市建成区扩张的主要因素有经济、人口扩张等,其中国民生产总值与人均GDP起到关键性作用。 相似文献
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在全国地级以上城市以及典型城市群空间格局监测项目中,根据城市用地增长弹性系数判断城市空间扩展的协调性.结果表明,2000-2016年全国大多数城市用地增长弹性系数大于最优值1.12.分析了城市用地增长弹性系数最优值的来源以及城市空间扩张与人口增长关系的相关研究成果,将人均城市用地面积与城市用地增长弹性系数结合起来,用于... 相似文献
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Integrating cellular automata and Markov techniques to generate urban development potential surface: a study on Kolkata agglomeration 总被引：1，自引：0，他引：1
Uncontrolled, yet fragmented peripheral urban expansion has emerged as a menace to urban development. To cope with this rapid urban expansion process, identification of the forces responsible for this rapid urban expansion is a pre-requisite, especially when its threats to habitability are taken into consideration. This study tries to evaluate fragmented uncontrolled urban expansion faced by Kolkata using cellular automata-Markov chain. Urban growth patterns, land use/land cover transformations and spatial allocation correspondence with planning strategy is the main theme of this study. Depending upon the driving forces, the study result indicates a bi-directional urban development potential surface, which might be a result of the biased planning initiative along with middle-class residential demand. This simulation result provides evidence for the planning authority to evaluate the effectiveness of spatial allocation and urban expansion trends and provide flexibility to modify the current allocation scenario. 相似文献
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基于"一带一路"倡议构想,以丝绸之路沿线重要节点城市西安、兰州、乌鲁木齐为研究对象,采用1990-2015年6期TM/ETM影像数据,运用RS/GIS空间分析方法,综合城市建设用地扩张强度、扩张类型、扩张弹性等指标,系统分析了近25年来三大城市扩张的时空演变特征。结果表明:1)三大城市均呈快速扩张趋势,空间上扩张强度表现为西安>乌鲁木齐>兰州。2)三大城市扩张类型均以边缘式扩张为主,其次为内填式,飞地式扩张面积最少。3)西安市土地扩张速度快于人口增长速度,兰州市土地扩张和人口增长速度呈均衡发展趋势,而乌鲁木齐城市扩张弹性介于二者之间。 相似文献
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随着我国城市化进程的加快,城市建设用地规模进一步增加,同时带来交通拥堵、环境污染、绿地减少、城市热岛等城市问题。本文综合利用2015年地理国情普查数据、2011和2013年遥感数据,通过建立城市扩张强度指数,运用统计分析、空间聚类等方法,确定了顺德区建设用地在过去4年间年均增长率为1.8%,其中新城区的年均增长率超过14%;此外还发现主城区的扩展模式主要为填充式扩展,其中大良街道和勒流街道主要为工业园区的扩展,伦教街道主要为中央公园的扩展,容桂街道主要为物流园的扩展。 相似文献
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Yukio Sadahiro 《Transactions in GIS》2021,25(1):534-550
This article proposes a new method for analyzing the spatial expansion and shrinkage of point patterns. Spatial expansions of epidemic diseases and market areas are represented as the expansions of point patterns when disease cases and store customers are represented as points. The spatial expansion and shrinkage have been studied in many scientific fields. Existing analytical methods, however, are not sufficient for treating complicated spatiotemporal patterns. To answer this demand, this article develops a new method for analyzing the expansion and shrinkage of points. Three vector measures evaluate the degree and direction of expansion and shrinkage as functions of location and time. They are visualized as vector maps, which are valid for capturing the global spatiotemporal pattern as well as for discussing the local variation. Summary measures of these vectors allow us to grasp the overall spatiotemporal pattern efficiently. To test the validity of the proposed method, this article applies it to the analysis of visitors to Shinjuku and Ginza in Tokyo. The proposed measures permitted us to evaluate the spatiotemporal pattern of the visitors in detail and to consider its underlying structure from various perspectives, which indicated the soundness of the technique. 相似文献
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基于珞珈一号和DMSP/OLS夜间灯光数据,提取辽宁省城市空间用地信息并监测分析了2003—2018年城市空间扩张特征。结果表明:1)利用辽宁省DMSP/OLS长时间序列夜间灯光数据提出了一种适合校正长时间序列DMSP/OLS数据的校正方法,提高了数据的连续性和可对比性;2)弥补了统计数据在空间属性的不足,消除了过去单纯依靠统计数据分析城市空间扩张的弊端,为其他省市分析城市扩张提供新的遥感监测分析方法;3)在2003—2018年间,辽宁省城市空间扩张存在城市空间扩张与南方省份相比发展比较缓慢及协调性欠佳等问题。 相似文献
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天线观测墩及基岩的热膨胀效应会造成GNSS基准站坐标时间序列高程方向的非线性变化。本文提出了一种计算热膨胀效应导致的基准站垂向位移的改进方法:首先利用基岩热膨胀模型和基准站地表温度数据,分别计算热膨胀效应对基准站天线观测墩和基岩的影响量;其次,利用最小二乘拟合方法,同时估计模型中周期项的周期、振幅、相位等信息,而已有方法仅估计振幅与相位信息;最后,基于改进的模型,分析了基准站垂向位移的周期性特征变化。本文利用该方法分析了有代表性的9个IGS基准站的数据。结果表明:基岩热膨胀和天线观测墩热效应能造成测站垂直方向位移变化;在分析的基准站中,最大影响分别可达0.57mm和1.85mm;热膨胀效应造成的GNSS基准站垂直方向位移时间序列具有周年和半周年周期特性,分别可以解释测站U方向坐标时间序列季节性变化的11.2%和3.3%,影响大小随测站纬度的增加而增加,且半周年影响明显小于周年影响;同时,部分测站发现了其他小周期的影响(约51d)。此外,基于该方法,选取了全球107个IGS站,计算了热膨胀造成的各测站垂向位移周年振幅及其相位,结果显示周年振幅最大可达3.3mm,其大小和测站纬度具有比较明显的相关性。 相似文献