Trimble MX7移动测量系统精度影响因素分析

车载移动测量系统的测图精度受测量环境影响较大,而城市测量的环境一般较复杂,且环境对测量精度的影响程度并未明确,因此本文主要针对车辆在建筑物遮挡和拐弯两种情况下做了实验,同时对同一目标点的二维坐标和三维坐标进行了平面精度的对比,综合分析评价了Trimble MX7移动测量系统在实际应用中行驶轨迹精度和目标点位精度的变化情况。实验证明,轨迹拐弯处的点位精度比车辆直行时的点位精度差,但满足1∶1 000数字测图精度要求,在建筑遮挡最密集时点位精度最差但仍可应用于1∶1 000野外数字测图,直接对目标点的三维坐标进行提取的精度优于二维坐标提取方式,该测量系统可应用于1∶2 000野外数字测图的高程测量。     

车载LiDAR用于轨道线带状图测量的高程精度分析

目前,轨道交通建设在各大中城市日益兴起,传统的测量技术手段难以快速获取城市轨道交通带状图,而车载LiDAR作为一种新的测量技术,能够实现快速、全面地获取道路两侧的详细地物信息,并且在高程测量上能够达到较高的精度。本文以SSW移动测量系统为硬件平台,采用多种作业方案对郑州市地铁轨道交通线进行带状图测量,针对各方案的高程测量数据,分析GPS信号强度、检校点密度、采集方式对点云高程精度的影响。试验结果表明,采用往返扫描的作业方式,可有效地减小系统误差,提供测量精度;当GPS信号较弱时,采用往返扫描的作业方式,并适当增加检校点密度,也能达到轨道交通带状图高程精度要求。     

基于DGNSS+INS紧组合POS的小型机载激光雷达在抽水蓄能中的应用

为解决抽水蓄能电站大高差、植被覆盖区域传统测量技术测量困难以及航摄测量精度低等问题,将飞马多旋翼无人机D2000与小型机载激光雷达D-LiDAR2000引入抽水蓄能电站测量中。本文以贵州省某抽水蓄能电站可研设计阶段测量为例,应用小型机载激光雷达D-LiDAR2000获取测区原始三维点云数据,并基于后处理DGNSS+INS紧组合解算的POS对原始点云进行了融合。经过植被透过性分析、航带误差分析、平面和高程精度检查,结果表明基于DGNSS+INS紧组合POS融合的小型机载激光雷达D-LiDAR2000的点云数据能够满足抽水蓄能电站数字高程模型、大比例尺地形图等产品的生产需求。     

基于SDCORS的网络RTK在工程测量中的精度分析

针对基于SDCORS网络RTK测量精度进行研究,通过实验分别对两种GPS接收机安置方式的测量精度进行对比,并对网络RTK测量精度的时间变化进行分析,结果表明:1)网络RTK平面控制测量时应该使用三脚架安置GPS接收机。对于高程测量,利用三脚架与对中杆安置GPS接收机对大地高程测量精度影响较小;2)网络RTK测量偶有大误差测量结果出现,应取多次观测结果进行成果检核;3)网络RTK测量相近历元的观测误差具有相关性,如果有条件,最好在不同时间段多次测量取平均值。     

一种车载激光点云数据中道路自动提取方法

针对车载移动测量系统数据采集特点,构建车载激光点云扫描线索引,提出了一种基于扫描线索引的道路路面与路边点云稳健分类法。首先通过分析扫描线上不同地物剖面的空间分布特征,进行剖面激光点生长聚类,形成完整的地物剖面目标点集;然后根据点集的几何特征因子判断点集类型;最后利用相邻多条扫描线上路边点分布规律进行去噪。对车载移动测量系统获取的两份点云数据进行实验,路面与路边提取的平均完整率分别为94.4%、86%,平均准确率分别为98.9%、99.1%。实验分析表明,该方法能有效减少粗糙路面点的错误分类,适应不同的道路路边条件,降低独立地物对路边提取的干扰。     

移动背包三维激光扫描系统在陡岸水库测绘中的应用——以白鹤滩水电站库区典型河段为例

针对陡岸水库岸坡度大、地形狭窄复杂、植被覆盖度高、水文泥沙监测精度要求高,且传统人工走测难度大、效率低、风险高的问题,本文提出了移动背包三维激光扫描系统观测方法,并以白鹤滩水电站库区典型河段为例,开展了移动背包三维激光扫描系统的应用试验研究。定性定量成果表明,移动背包三维激光扫描系统测量平面中误差为0.024 m,高程中误差为0.044 m,相对面积较差为0.24%,精度符合技术要求,较人工走测工作效率提高3.75倍,十分适用于陡岸水库监测。     

SAR卫星业务化地形测绘能力分析与展望

从业务化应用的角度针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)卫星的平面定位能力及高程测量能力进行了分析与展望.在平面定位方面,TerraSAR-X、COSMO-SkyMed及天绘二号已经达到了1:50000比例尺数字正射影像产品生产指标要求,其中TerraSAR-X的业务化平面定位精度优于2 m,其业务化控制点产品生产精度为3 cm.本文综合介绍了厘米级高精度无控平面定位过程中的误差来源及检校方法.在高程测量方面,T anDEM-X及天绘二号已经达到了1:50000比例尺数字高程模型产品生产指标要求,其中T anDEM-X如果不考虑茂密植被区及冰雪覆盖区,其高程测量精度优于0.88 m.本文综合介绍了业务化无控高程测量过程中的误差来源及检校方法.本文的研究内容为国产SAR卫星的平面定位和高程测量提供了一定的技术参考.     

无人机载LIDAR在山区水利测绘中的应用

机载激光雷达系统是一项综合性较强的应用系统,该系统的有效运行需要全球定位系统、激光扫描系统及航拍摄影系统、惯性测量系统等共同完成。机载激光雷达系统可穿透地表植被获取地表点高程数据,与传统GPS RTK方式采集的地表高程点进行整体精度分析,结果表明:检查点的均方根误差小于0.10 m,满足山区地形图测绘要求。通过无人机载激光雷达技术获取山区植被覆盖下的地表点云数据,具有工作效率高、劳动强度低等特点,可以为水利测绘项目提供较为丰富的断面图、数值高程模型(DEM)等基础数据,用于指导此类项目的规划设计。     

利用低空无人机摄影测量快速构建矿区线状地物信息

矿区线状地物是矿山生产建设的重要部分,狭长的形态特征和有限的测量人力限制了监测工作。低空无人机摄影测量具有响应快、周期短、精度高、易操作、成本低的特点,而且获取数据内容丰富、可视性强,为矿区线状地物的快速监测提供了可能。本文选取典型高潜水位井工矿区的线状地物——以矿区专用铁路和防洪堤坝为例,设计3个相对航高（50、75、100 m）作业方案,快速构建矿区线状地物信息,评价模型结果的平面和高程精度,并检验了其可靠性,讨论了无人机摄影测量的时间与效率的权衡问题。研究表明,低空无人机摄影测量可快速获取矿区线状地物的厘米级地形信息,具有较高的平面与高程精度,平面精度可达1∶500比例尺地形图的要求,高程基本能满足1∶1000比例尺制图规范。植被覆盖对模型高程值的精度影响显著,模型内部的空间关系相对稳定可靠,经成本与效率的权衡后优选相对航高100 m为最优作业方案。矿区测绘可尝试低空无人机与传统测绘方法相结合的作业新模式,快速高效地获取监测结果。     

地物点测量精度的自评定方法研究

本文以地物特征点之间的几何条件建立条件方程,通过平差计算得到地物点测量的精度,由于不同于传统的地物点高精评定方法(对已测完的地物,再架设仪器测量特征点,用两次结果的差值评定地物点精度),故称为地物点测量精度的自评定法。其特点:一是通过平差计算可得到地物特征点测定中误差、地物面积的中误差和面积相对中误差;二是使基础地理数据有很好的几何上的一致性;三是绘图和精度同步,即当用平差后坐标绘图的同时,便知道其点位精度和面积精度。通过全站仪对直角楼房测量实验证明本文方法是可行的。     

融合航空影像的LiDAR地物点云分类

点云滤波分类是LiDAR后续应用的基础工作,在点云滤波的基础上,以航空影像为辅助条件,结合点云高程信息,设计一套地物点云的分类方法。该方法首先融合航空影像与LiDAR数据,将对应RGB值赋予每个点,根据植被的光谱特征提取出部分植被点云;然后再根据文中定义的点云高程纹理,在剩余地物点云中提取出建筑物点,最后根据回波次数信息分离出剩余植被点,完成地物点云的分类。采用北京凤凰岭地区一组机载LiDAR数据进行实验。实验结果表明,该方法能够有效地将地物点云进行分类并且满足一定的精度要求,具有一定的实用价值。     

利用随机森林回归算法校正ASTER GDEM高程误差

通过构建ASTER GDEM(advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer global digital elevation model)高程误差与影响因子间的关系模型,可对其高程精度进行有效校正。选取陕北黄土高原境内长武、宜君、甘泉、延川4个不同地貌类型的样区,以1∶5万DEM(digital elevation model)作为参考数据,经过数据预处理后,计算各点位高程误差值及相关地形因子和地表覆盖指数;提取一定数量的采样点和检验点,引入随机森林回归算法,建立高程误差预测模型,以对高程精度进行校正,并与多元回归模型进行比较分析。实验结果表明,ASTER GDEM的高程误差特征与地形条件有较强的相关性;随机森林回归预测模型整体上优于多元回归模型,具有较好的适用性与误差校正效果,可分别将长武、宜君、甘泉、延川的高程误差均值减小3.08 m、3.00 m、3.61 m和6.95 m。     

静态GPS测量与RTK测量实例分析

结合嘉兴市一个四等GPS测量控制网、RTK动态测量的实例,分析实际应用中的若干问题。数据分析表明:在平面、高程检核标准分离的原则下,严格控制GPS基线网中高程闭合差,合理选择分布较好、精度较高的高程拟合点,可使GPS静态网的高程拟合接近或达到四等水准精度;动态RTK测量中,采用双基准站双采样(或多采样)的方法,可有效消除基准站坐标误差对RTK采样点平面坐标的系统影响,削弱对流层随机变化对RTK高程测量的影响,从而使RTK平面坐标测量满足城市一级导线测量的需要,使RTK高程测量接近或达到四等水准测量的精度。     

基于IGS站组网的移动激光雷达测量系统整体检校

针对车载移动测量系统中激光扫描仪和载体坐标系之间存在的位置和姿态偏差，在结合常规特征点、特征面检校方法基础上，本文提出了一种带有误差改正数的位置和姿态检校方法。利用TLS获取的车载系统整体点云模型和传感器固有几何属性，获取传感器之间相对关系初值，在此基础上引入误差改正数，构建误差改正模型。在与IGS站联测的检校场中借助平面、球形标靶和平面反射标志等特征，采用最小二乘法迭代法计算误差改正数最优解，从而实现传感器快速检校。试验结果表明，该方法切实可行，检校后点云平面绝对精度和高程绝对精度分别为0.043、0.072 m，相对精度为0.018 m，满足移动测量系统数据获取的精度要求，对促进车载移动测量技术发展和应用具有重要意义。     

GPS RTK测量精度定位与质量控制方法

在GPS RTK观测实验和误差分析的基础上,对RTK测量的平面和高程精度进行了定位;针对RTK测量的特点,对其可靠性进行了分析,并针对性地提出了相应的质量控制方案。     

背负式移动激光扫描系统测绘大比例尺地形图精度试验研究

将背负式移动激光扫描系统应用在测绘大比例尺地形图中，其扫描精度至关重要。本文利用徕卡Pegasus Backpack对苏州工业园园区测绘地理信息大楼进行扫描，采用Inertial Explorer、Infinity、AoTumatic Processing对点云数据进行预处理，运用RealWorks提取特征点，将特征点在MicroStation V8联图中绘制成1：500地形图。通过与传统方法绘制的1：500地形图相叠合，发现两幅地形图具有很好重合度。对地物检测点精度分析后，得到点位中误差为0.026 m，高程中误差为0.041 m。研究结果表明徕卡Pegasus Backpack满足1：500地形图测量精度要求。     

地面移动测量近景影像的建筑物道路特征线段自动分类研究

根据影像灭点理论分析建筑物道路特征线与影像平面线段间数学关系,对影像所提取线段进行分类。实验通过立体影像中模拟数据和基于影像边缘提取线段的处理实现了地物特征线段的快速自动分类,无关线段过滤效果显著,是移动测量地物自动量测与影像理解的重要基础。     

基于无人机的GNSS/INS辅助空中三角测量像控点布设方案分析

GNSS/INS组合系统广泛应用于航空摄影测量和道路测量等领域。本文研究无人机搭载GNSS/INS辅助空中三角测量像控点的密度、平面精度、高程精度,并对其进行分析研究,提出GNSS/INS技术辅助空中三角测量应用于低空摄影测量大比例尺成图的解决方案。     

空地技术结合地形图测图方法研究

车载移动测量系统可以快速、高精度地对测区进行三维激光扫描,但是因地物遮挡、视角限制,使得点云数据存在缺失;无人机航测具有高效率、高灵活性和低成本等优势,但是稳定性差,受天气影像严重,易导致影像不清晰或精度低。无人机航测技术可以弥补车载移动测量技术的采集盲区,后者可以发挥高精度的优点,二者技术联合应用,将极大提高测绘精度及生产效率。本文以某小区为例,进行了相关方法实验,对建筑物顶部或植被茂密处等扫描盲区,采用无人机航测补测,通过高精度激光点云对航摄影像进行纠正匹配,综合利用激光点云与航摄影像进行大比例尺测图。     

基于道路的地球同步卫星定位方法误差分析

针对基于道路的地球同步卫星定位方法，分析了几种主要的误差源（测距误差，星历误差，中心站站址误差和道路数据库误差）对定位精度的影响特点，从而给出院 系统本身的定位精度及对道路数据库的精度要求，理论分析表示，测距误差，星历误差是影响用户平面精度的主要因素，而道路数据库的高程误差是影响用户高程精度的主要因素，另外，也进一步验证了该方法的可行性和可靠性。