海陆一体机载激光扫描仪的设计

提出了海陆一体机载激光扫描仪设计方案。采用高频双波长激光以及大动态接收光路,实现地貌与水深的联合探测;采用基于自校准时间数字转换,重构高精度的点云数据;采用基于编码正交频分复用调制解调技术,实现机载点云探测数据的快速回传。     

浙江省平地区域机载LiDAR数据处理及DEM制作实践

为了进行平地区域原基础测绘产品高程的更新,我省进行了针对平地区域的机载LiDAR测高项目,为了获取高精度的DSM和DEM成果,在实际生产中开展了机载LiDAR数据处理及DEM成果的制作方法研究。本文将利用TerraSolid软件,从LiDAR点云数据的高程精度控制、点云滤波分类要求和如何利用特征线进行无点云数据区域的DEM精度控制等关键技术方面进行研究。     

天地图·河南影像数据关键技术研究

天地图·河南是"天地图"的有机组成部分保质保量实现天地图.河南影像数据一年更新两次目标,需要研究如何快速处理影像数据,提高工作效率,有必要从软件与硬件应用两个方面探讨影像数据处理关键技术。     

基于无人机成像点云的禄丰恐龙谷南缘环状地貌空间特征探测实验分析

为了定量获取复杂地貌构造的特征参数,需要获取高精度、高分辨率的地形地貌数据。在复杂地貌特征探测中,基于无人机航测结合成像点云,可以快速、高效、安全、准确地完成复杂地貌空间探测任务。针对禄丰恐龙谷南缘环状地貌的典型局地场景,采用无人机测量技术获取测区高分辨率的地貌影像数据,构建实景三维场景模型并对其地貌特征进行探测分析研究。试验结果表明:①基于无人机成像点云构建0.2 m分辨率DEM数据能够精准表达研究区真实地貌特征。②通过构建环状场景"内-中-外"7条典型高程剖面线,对比分析证实了研究区地形呈现环形"盆缘"形态特征,内外两侧高程逐渐递减,并且"盆缘"外部剖面高程起伏变化剧烈,地形相较于内部地貌更加复杂。③为进一步探测提取微形地貌特征信息,利用无人机成像原理构建的精准DEM数据结合测区实景三维模型,定量提取了该区坡度、坡向、相对高差、等值线、山脊线、山谷线等相关参数进行精准定量测量及分析探讨。④利用立体三维模型的多视角目视解译与典型场景分析,可清楚辨别出测区冲沟发育以及地质体的节理层理面等微地貌特征。通过以上对地貌三维场景探测试验研究表明,利用实景三维模型能够快速准确呈现测区地貌形态特征,并且成像点云数据综合分析,能够量化、半量化揭示区域构造地质信息。总体而言,无人机测量技术与成像点云3D产品在地质调查中的应用具有实用意义,并具备独特的技术优势。      

机载LiDAR技术快速识别断裂出露部位新方法

为探讨机载LiDAR技术在快速识别活动断裂中的作用,以关中渭河盆地与秦岭接壤的铁炉子断裂为研究对象,精确提取地形点云数据,给出2 m分辨率的DEM,探究扫描区域的几何展布特征。结果表明,高分辨率DEM数据与断裂特征槽谷、三角面的解译有助于提高机载LiDAR技术在复杂地形活动断裂快速识别中的准确度,为快速探测活动断层提供技术支撑。     

基于Android平台的地下管线数据移动采集软件设计与实现

城市地下管线是城市公共基础设施的重要组成部分,如何快速及时地维护和更新地下管线信息是城市管理的基础内容之一。利用纸笔绘制地下管线草图和属性信息的传统方式工作量大,数据质量低、效率差,已经不能适应目前的需求。本文基于Android和移动GIS设计并开发了地下管线信息采集系统,规范了地下管线外业数据采集流程。通过现场实际项目测试表明,该系统可以较好地提高地下管线数据采集的效率和质量,与地下管线数据的内业数据整理无缝衔接,满足城市管理中地下管线信息及时快速更新的需要。     

DEM分辨率对地形纹理特征提取的影响

地形纹理是区分不同地貌形态的重要依据,DEM是地形纹理分析的重要数据。然而,DEM分辨率使地形纹理特征提取存在着不确定性问题。本文以具有显著地貌多样性与差异性的陕西省为例,选择6个不同地貌类型区为研究区,以25 m分辨率DEM数据作为信息源,构建了多尺度的地面坡度、光照模拟和粗糙度数据序列。在此基础上,引入空间灰度共生矩阵（GLCM）对地形表面纹理特征进行量化分析,以揭示数据分辨率对地形纹理特征提取的影响。研究表明：对于单一样区,在DEM及其3个派生数据中,原始高程数据和粗糙度数据的纹理参数特征值,对分辨率的变化较为敏感。对于不同的地貌类型区,二阶角矩和对比度这2个纹理参数具有最大的变异系数,表明它们对于区分不同地貌类型的能力最强;二阶角矩具有较大的尺度依赖性,随着分辨率的降低,其区分能力急剧降低,而对比度对于地貌的区分能力,则随着分辨率的降低而增强,并保持在一个较大的范围内。DEM数据的对比度对于不同地貌的区分能力,在所选4个参数中最为稳定,而粗糙度数据的二阶角矩区分不同地貌的能力,随着数据分辨率的变化而最不稳定。以上结果对于根据不同的研究对象选择适宜的DEM分辨率及地形纹理参数具有一定的指导意义。     

中国1∶100万数字地貌信息集成试验及特征分析

地貌是自然地域综合体中的主导因素,数字地貌强调了以数字形式将所有地貌信息集成于一起。本文在总结前人研究成果的基础上,以1∶100万标准分幅中的张家口幅(编号为k-50)为例,探讨了以遥感数据(ETM和TM)为基础的数字地貌信息集成方法,体现了分层分级的集成原则,便于信息的数字化、定量化分析。对其特征分析表明:地貌信息的存储、应用及分类分级指标充分体现了其数字化与定量化特征;它们为生成各种专题图件、评判划分指标的合理性以及国民经济建设等提供了分析基础,这将在地貌研究、农业生产、国防建设、环境建设和生态修复等方面发挥重要作用。     

多源数据的地名地址建设关键技术研究

地名地址是数字城市建设中地理信息资源共享的基础,也是推动智慧城市建设的关键,在基础地理信息数据、导航POI以及城市专题信息等多源数据的地名地址建设背景下,本文从结构设计、编辑平台、更新方法等关键技术进行研究,提出了自适应地名地址数据标准体系以及异构数据互操作一体化编辑平台理念,将密切联系的地名、地址、兴趣点自适应融合和拆分,灵活的数据设计结构实现了可定制应用需求,并实现多源数据下权威部门维护权威数据更新模式。通过实验区验证,该标准体系、编辑方法及更新机制有利于构建面向动态、异构、开放的多源地名地址信息环境下快速、准确地更新,这对于指导实际工作有着重要意义。     

中国1:100万遥感地貌制图方法的试验——以南京幅(Ⅰ-50)为例

地貌是自然地域综合体的主导因素,与国民经济建设关系十分密切。本文在总结前人研究地貌及地貌制图的基础上,以LandsatETM、DEN和地貌图件为基础数据源,试验全国1:100万遥感地貌制图方法和技术(南京幅为例),即利用历史地貌图和ETM影像来更新地貌界线,制定制图流程和规范,并讨论遥感地貌制图的几个关键技术和问题,包括遥感影像地貌界线划分的比例尺确定、遥感影像上地表覆盖和地貌界线划分、地貌界线与DEM等高线关系以及遥感地貌自动化制图等,为编制全国1:100万地貌图奠定基础。     

省市级基础地理信息框架数据联动更新探究

基于潍坊市寿光基础地理信息数据库建设更新工程与省地理信息公共服务平台框架数据更新工程,探索了省市基础地理信息框架数据联动更新的工作模式,提出了通过建立多比例尺基础框架数据的方式,建立省市基础框架数据库的联系,通过增量更新的模式完成省市两级基础框架数据库联动更新的方法。     

基于无人机传感器数据与词袋模型的点云自动化分类

激光点云分类是Li DAR数据应用的关键步骤和重要研究课题。针对Li DAR点云数据识别率低的问题,以体素化的点云为研究对象,提出了一种基于词袋模型的城区机载Li DAR点云数据分类方法。考虑到点云数据缺乏纹理信息,文中综合分析了点云数据和影像数据的特点,以点为单位提取描述点云的几何特征和影像特征分类特征;以体素为单位分割点云数据,并以体素为基础构建描述场景信息的词袋模型;最后基于随机分类器完成场景的分类。文中以ISPRS提供的Vaihingen数据作为实验数据。实验结果表明,本文提出的模型能有效地改善点云的分类质量,分类正确率能达到93%以上。     

地名地址数据省市联动更新方法探究

为了解决目前公众对地理信息公共服务平台地名地址数据现势性要求越来越高而传统基础测绘更新速度较慢、周期较长之间的矛盾,本文结合滨州市区的地名地址更新实例,探索了一种基于共享本底数据库的省、市联动协同更新策略,通过合理的任务区划分,按照统一的更新要求,实践有所侧重的核查更新策略,实现了地名地址数据的省、市协同共享,显著提高...     

三维城市模型数据划分及分布式存储方法

随着信息获取技术的快速发展,地理信息数据每天以TB级的数量增加。三维城市模型数据作为三维GIS的重要内容,在数字城市和智慧城市建设过程中发挥重要作用。由于三维城市模型数据结构复杂,其数据量具有海量性,因此,高效地对三维城市模型进行划分及存储,以满足数据的长效管理及三维GIS系统的快速可视化数据调度和空间辅助决策需求,成为近年的研究热点。以往的数据划分方法导致划分区域在数据调度中变化频繁,使数据更新和管理变得困难,需寻找一种更为稳定且具有普适性的数据划分方法。本文分析了现有三维城市模型数据划分方法的不足,提出了基于拓扑关系模型的大比例尺图幅划分方法,并对划分后三维模型数据进行统一命名编码;借助非关系数据库MongoDB强大的海量数据组织及高效的多并发访问功能,构建了MongoDB分片集群服务器;对三维城市模型数据进行了单元划分,并采用规则建模软件City Engine进行建模,得到三维城市模型,借助非关系数据库软件MongoDB进行数据存储实验。结果表明,基于拓扑关系模型的大比例尺图幅划分方法适用于三维城市模型数据划分,划分后数据的存储效率明显提高,MongoDB数据库的多并发访问效率具有良好的稳定性。     

GIS支持下的全球武装冲突数据体系建设评介

地缘环境安全是国家安全的重要组成部分。准确、精细、及时更新的各类地缘冲突信息是全球地缘风险评估和预警的基础。本文全面回顾了以武装冲突为核心的全球地缘冲突数据体系建设的发展历程,剖析了地理时空定位、大数据挖掘等技术的应用进展。在地理信息系统（GIS）技术支持下,对武装冲突内涵和武装冲突事件数据体系总体框架的理解不断深入,生产出一大批高质量的数据集合或数据产品;地缘冲突在主题上逐渐细化,冲突事件记载的空间定位精度从国家发展到更小尺度的地理位置（经纬度）;在网络信息搜索与大数据挖掘技术支持下,武装冲突信息的更新频率从年度更新提高到每小时更新,全球武装冲突数据体系建设初见成效。地缘环境系统科学与地理科学的深度融合、地理大数据与人工智能技术的广泛应用将是推动本学科领域发展的重要动力。     

基于机载LiDAR点云的约束BSP模型重建方法

针对现有基于机载激光点云的建筑物重建方法自动化程度较低且建筑物外轮廓精度无法保证的问题,提出一种融合已有的高精度建筑物外轮廓测绘数据成果与机载雷达数据的建筑物重建方法。以及方法从建筑物点云数据获取、屋顶面分割、结构线检测、几何拓扑重建和模型生成的建筑物三维重建过程中的关键步骤。最后,通过实验验证各个步骤的有效性与可用性。     

地名地址数据快速采集方法的应用创新—以诸城市为例

地名地址数据库作为地名地址数据与地理空间信息挂接的媒介与桥梁,是构成智慧城市地理空间框架不可或缺的组成部分。该文详细对比分析了传统地名地址数据采集方法与RTK+数码相机地名地址数据采集方法的特点。利用RTK+数码相机,在诸城市进行地名地址数据采集,并基于ArcGIS开发一套连接测点和数码相片的"一键关联工具",实现数码相片的影像信息与RTK测点坐标信息关联,为地名地址数据属性编辑服务。为智慧城市建设中的数据采集提供了新的思路,大大减少了地名地址数据采集的工作量,有效提升了地名地址数据的质量,为智慧城市数据库的建立和数据更新提供稳定的数据供应,为其他的外业数据采集项目提供了新的可能性。     

基于道路格网的城市三维数据增量更新技术研究

传统空间数据库全覆盖式更新方法存在数据冗余及更新速率慢等问题,为了能够更好地支持海量城市三维数据的组织和更新工作,本文提出了一种基于道路格网的城市三维数据增量更新方法。利用城市道路格网分组、分块的特性进行城市三维数据的空间划分,建立城市格网模型,以不规则格网的形式进行城市三维数据的组织。利用城市格网模型划分的城市地理块具有不同功能属性的特点,以地理块的形式进行"时间+空间"的增量数据组织。可对城市三维数据进行时间方向和空间方向的历史回溯,改变了传统增量更新的查询管理方式。最后本文基于多基态修正模型设计了增量数据存储模型并给出了更新流程。以某市为例,开发了城市三维数据库增量更新原型系统,实现了城市三维数据的增量更新。     

利用车辆轨迹数据提取道路网络的几何特征与精度分析

 电子地图数据是各种智能交通系统的基础数据,对方便人们交通出行、解决城市交通拥堵问题具有重要的意义。其中,道路网络数据又是电子地图的重要组成部分。传统的道路网络数据更新方法往往需要耗费大量人力物力,因此,从其他数据源中如遥感影像数据、LIDAR数据等提取道路网络的相关研究,已成为国内外的研究重点。车载定位设备的广泛应用使车辆轨迹数据的大量获取成为可能,轨迹数据是对车辆行驶路径的完整记录,同时也是道路网络几何特征的直接反映。当轨迹数据量足够大时,则可利用其构建路网,用于更新或修正现有地图上的路网空间信息。针对车辆轨迹数据的特点和道路网络的特性,本文提出一种细化的道路网络几何特征提取方法。车辆轨迹数据是矢量数据,将其转换为栅格数据后,就可采用图像细化的方法处理。图像细化可以在保持原图像拓扑结构不变的情况下,快速地提取出图像的中心像元,并且有效去除冗余信息。本文以上海陆家嘴的车辆轨迹数据为例进行了实验,结果表明,利用车辆轨迹数据构建路网不仅可行,而且简单、高效,取得了良好的效果。     

海岛(礁)、滩涂和水下地形矢量数据融合方法研究与实现

海岛(礁)、滩涂和水下地形DLG数据库是重要的测绘成果,为开展海洋综合调查工作提供了数据基础。然而,现有的三库测绘成果是分阶段采集的,数据精度和数据模型不一致,且存在大量重复采集的情况,最终成果也是分库存储的,这使其无法进行统一管理和更新。为此,本文对多源海洋基础空间要素数据的融合方法进行了研究,首先采用矢量数据匹配技术获取对应实体,然后通过本文提出的属性融合技术和基于中误差与对应点的几何信息融合技术对三库DLG数据进行融合,以实现三库数据的属性共享、几何精度的改进和数据冗余的减少。最后,我们还基于.NET和Arc GIS Engine组件开发了海洋基础空间要素数据融合系统,用于浙江省海岛(礁)、滩涂和水下地形基础空间要素数据的融合。