一种无像控点近景摄影测量方法

针对近景摄影测量需要布设一定数量控制点才能解算待测点物方坐标的问题,设计了一种组合装置以实现无像控点近景摄影测量。该组合装置由3台点位测量装置和1台数码相机组成。试验结果表明,在仅使用左右两张相片进行前方交会的情况下,该组合装置的点位测量精度可达到1～2 cm,且结果稳定可靠,该组合装置有良好的应用前景。     

多基线数字近景摄影测量在建筑立面提取中的应用

多基线数字近景摄影测量利用旋转或平行摄影方式,通过相邻光束交会角小来提高匹配精度和速度,以短基线大重叠度增加总体交会角来提高点位解算精度,为解决匹配、交会角和精度3者之间的矛盾提供了有效的途径,且具有不接触对象、精度高、外业简单等优点,被越来越多地应用于实际的工程中。最后采用多基线数字近景摄影测量完成某建筑物立面的提取,满足规范的要求,验证了多基线数字近景摄影测量具有良好的工程应用价值。     

一种基于四元数的空间后方交会全局收敛算法

结合四元数在摄影测量中的良好应用,提出一种基于四元数的空间后方交会全局收敛算法。该算法利用四元数描述影像姿态,采用绝对定向和正交投影两种变换来代替中心投影的共线条件方程,再利用非线性方程直接迭代的方法进行求解,从而无需进行线性化,最后从理论上对算法的全局收敛性进行了证明。试验结果表明该算法正确可靠,对外方位元素初值没有要求,真正做到无初值依赖空间后方交会,具有很好的稳定性和适应性。     

多基线数字近景摄影测量在建筑工程中的应用

多基线数字近景摄影测量与传统近景摄影测量相比,具有短基线、大重叠度的特点,短基线使得相邻光束交会角较小,易于提高影像匹配精度;大重叠度使得首尾交会角较大,从而可提高空间点定位精度。该方法有效地解决了影像匹配、交会角和点定位精度三者之间存在的矛盾。首先,利用非量测数码相机进行多基线平行摄影,借助Lensphoto软件实现建筑物立面点坐标的量测,并将其与高精度莱卡全站仪测量结果进行精度对比,最后分析控制点个数与点位精度之间的关系。实验表明,多基线近景摄影测量在建筑工程测量中可以取得较高的点位精度,控制点个数的增加会提高点位精度,但存在一定极限。     

单应性几何下的后方交会直接解法

传统的后方交会最小二乘解法需要良好的外方位元素初值。在无初值或者初值不够精确的情况下,最小二乘迭代不容易收敛。在近景摄影测量或者计算机视觉等领域,往往不提供良好的初值,无法适用传统的后方交会解法。针对上述情况,本文提出了一种基于单应性矩阵的后方交会直接解法,在不需要初值的情况下,获取外方位元素的直接解。该方法根据单应性矩阵所描述的平面几何关系,利用单应性矩阵内在的约束条件,将后方交会问题转换为一个二元二次方程组的求解问题。该方法受舍入误差影响小,在无偶然误差的情况下,解算精度能达到10–9量级,能够避免传统直接解法计算复杂的问题,为传统的平差迭代解法提供良好的初值。此外,在多个控制点共面的情况下,该方法能够直接获得外方位元素的精确解。实验结果表明:在各种不同倾角拍摄的情况下,该方法均能够获得稳定的外方位元素,为后续的后方交会最小二乘算法提供良好的初值。采用本文方法计算的初值参与平差,能够达到与人工给定初值平差一致的精度,且迭代收敛速度是人工给定初值平差的2倍以上。在控制点共面的情况下,该方法的反投影精度能够达到亚像素级,且精度优于大部分主流的直接解法。     

基于多片空间后方交会的4波段CCD相机检校

航空摄影测量以及无人机摄影等高空摄影作业对CCD相机的各种几何光学参数有很高的要求,参数的一个毫米或者一个像元的误差往往会导致地面数米甚至数十米的误差,因此相机参数的高精度检校是航空摄影测量数据几何处理的关键步骤.使用直接线性变换(DLT)、单片空间后方交会以及多片空间后方交会的方法对成像仪进行检校,并进行比较分析得出...     

基于单位四元数的无初值依赖空间后方交会

为解决基于欧拉角的传统空间后方交会算法对初值强烈依赖的问题,提出一种利用四元数描述姿态的解算方法。本算法采用单位四元数描述旋转矩阵,然后对严格的共线条件方程进行线性化,并按照带有约束条件的间接平差进行迭代解算。试验表明本算法的可靠性和稳定性不依赖于像片位置和姿态的初值,并具有迭代次数少和解算时间短等优点。     

基于大倾角的角锥体空间后方交会研究

在摄影测量中,当倾角变大时,由于三角函数的多值性和奇异性导致传统的共线条件方程线性化的空间后方交会方法已经不能稳定地求解出摄影瞬间影像的外方位元素。文中通过对传统空间后方交会、基于单位四元素的空间后方交会和文中所用到的基于简化的DLT线性方程求解线元素初值的角锥体法比较发现,在像片倾角逐渐变大,传统方法和四元素法不能正确求解出外方位元素的情况下,基于角锥体法的空间后方交会仍能稳定、准确地求解出像片的外方位元素。     

基于多片空间后方交会的CCD相机检校

近年来,CCD相机逐步应用于近景摄影测量、低空摄影测量。影响摄影测量成果精度的重要因素之一是相机的技术参数,因此相机技术参数的检校是保证成果质量能否满足精度要求的关键问题之一。文中通过单片空间后方交会和多片空间后方交会的比较试验,分别对两种方法实施了精度分析和可靠性分析,总结得出多片空间后方交会是一种更为可靠的CCD相机检校方法,且运用多片空间前方交会方法进一步验证了多片空间后方交会检校成果的可靠性。     

基于广义点摄影测量的后方交会与前方交会方法研究

广义点摄影测量将传统的点摄影测量和当代发展的线摄影测量以及无穷远点理论综合升华,将摄影测量中处理的物理意义上的点扩展到数学意义上的广义点.本文主要研究广义点摄影测量理论下的后方交会和前方交会解算方法.分析评价了不同控制线分布情况对后方交会精度的影响;依据前方交会原理,对闭合直线段和圆进行了三维重建,取得了良好的效果.     

Pattern based map comparisons

Map comparison techniques based on a pixel-by-pixel comparison are useful for many purposes, but fail to reveal important aspects of map similarities and differences. In contrast, pattern based map comparison techniques address the question of structural similarity, although with these approaches the comparison problem becomes open ended, since there is an unlimited number of ways to characterise a pattern. Two types of pattern based technique are used here to analyse the test sets of maps. The first, a fuzzy polygon based matching technique, focuses on the meso-scale aspects of pattern. It is based on the areal intersection of land use polygons on the two maps being compared. The areal intersection, areal complement, and polygon size values are fuzzified into an appropriate set of categories, a set of fuzzy inference rules is applied to derive memberships in local matching categories, and finally the local matching category memberships are defuzzified to yield local matching values for each land use polygon on the reference map. The second approach, fractal analysis, captures macro-scale or global qualities of the maps. Two measures are calculated here: the radial dimension and the cluster size—frequency dimension. The polygon matching approach provides only limited insight when applied to the case of the map set representing differences in classification. It proves much more effective when applied to the problem of change detection, revealing areas where the pattern has changed and giving local measures of the degree of change. The approach is particularly useful in the case where there is a considerable degree of random change at the pixel level, as changes in the underlying pattern are extracted from the noise, while pixel based approaches largely detect the noise.     

基于XQuery的GML查询语言研究

随着GML规范的不断完善及GIS软件厂商的广泛支持,越来越多的空间数据以GML格式存储,GML空间数据的查询已成为GIS研究的热点问题。传统的关系数据库查询语言SQL是针对平面的二维关系数据而设计的,并不适合XML/GML半结构化数据的查询;商品化GIS软件的查询系统只能查询自身的空间数据而无法查询其它GIS系统的空间数据;XML查询的研究为GML查询奠定了一定的基础。首先针对GML查询存在的问题,提出了扩展XQuery是GML查询语言实现的最佳选择;结合XML查询语言和空间数据查询语言,提出了GML查询语言的特征和GML查询语言系统框架;并根据GML空间数据的特点,以XML标准查询语言XQuery为基础,提出了XQuery空间扩展的内容;开发了GML空间数据查询语言GMLXQL,实现了GML空间数据的本原查询。     

Relative orientation based on multi-features

In digital photogrammetry, corresponding points have been widely used as the basic source of information to determine the relative orientation parameters among adjacent images. Sometimes, though, the conventional relative orientation process cannot be precisely implemented due to the accumulation of random errors or in the case of inadequate corresponding points. A new relative orientation approach with multiple types of corresponding features, including points, straight lines, and circular curves, is proposed in this paper. The origin of the model coordinate system is set at the projection center of the first image of a strip, and all of the exterior orientation parameters, except φ and ω of the first image, are set at zero. The basic models of relative orientation with corresponding points, straight lines, and circular curves are discussed, and the general form of a least squares adjustment model for relative orientation based on multi-features is established. Our experimental results show that the proposed approach is feasible and can achieve more reliable relative orientation results than the conventional approach based on corresponding points only.     

基于场论的空间聚类算法

从空间数据场的角度出发,提出了一种适用于空间聚类的场——凝聚场,并给出了一种新的空间聚类度量指标(即凝聚力)。进而,提出了一种基于场论的空间聚类算法(简称FTSC算法)。该算法根据凝聚力的矢量计算获取每个实体的邻近实体,通过递归搜索的策略,生成一系列不同的空间簇。通过模拟实验验证、经典算法比较和实际应用分析,发现所提出的算法具有3个方面的优势:(1)不需要用户输入参数;(2)能够发现任意形状的空间簇;(3)能够很好适应空间数据分布不均匀的特性。     

基于ArcSDE的数字正射影像(DOM)数据库的建立

影像是空间数据的重要组成部分,随着地理信息应用越来越广泛,有效管理这些"特殊"数据的需求变得更加迫切.介绍通过基于ArcSDE建立影像数据库来高效存储和管理空间影像数据,应用中取得较好效果.     

基于MATLAB的图像增强初探

在实际的生产、生活中,人们直接获得的原始图像并不能直接应用到生产、生活中。因为,原始图像在获取和传输过程中会产生各种噪声,造成图形的对比度不够、图像模糊、对所需要的信息,如边缘或线状地物不够突出等影响。针对上述问题,可以采用专业的图像处理软件进行处理。本文采用在MATLAB中,根据图像中存在的具体问题,利用MATLAB自带的函数以及用户自己编写的M函数解决具体问题。给出了用MATLAB进行灰度增强、直方图增强、平滑、锐化等操作及具体示例,通过这几个实验,取得较为理想的效果,达到了图像增强的目的。     

基于密度的加权K-Means算法

K-Means算法是比较流行的局域聚类算法,但由于其存在需要输入聚类数目以及对初始聚类中心敏感等缺陷,本文提出了一种基于密度的加权K-Means聚类算法来初始化聚类中心。该算法定义了点的密度函数和聚类中心函数,通过一定评价函数获取聚类中心。该方法获取的聚类中心不仅周围密度比较大,而且各个聚类中心之间相关性比较小,从而有效的减少了聚类时间,提高算法效率。     

基于卫星概略星历的GPS内部可靠性预报

根据GPS卫星预报原理,介绍了利用YUMA概略星历进行卫星预报并提出内部可靠性预报的具体方法,详细分解了利用YUMA概略星历进行卫星预报的流程,根据内部可靠性的定义,提出进行内部可靠性预报的具体计算方法,给出了一个实际算例,验证了该方法的可行性。     

GNSS-R地基实验

讨论了GNSS-R地基实验。计划在海岸附近选择一个固定观测平台，利用GPS单频接收机接收从GPS到观测点的直接和海面反射信号，从接收信号分析得到海面平均高度、有效浪高和潮位等海洋参数。并讨论实验原理，观测设备、以及从0级到2级的数据反演。     

基于北斗地基增强系统的位置服务关键技术研究

利用省级北斗地基增强系统资源,结合自然资源行业生产的需求,基于时空信息技术开展“虚拟格网技术”和“大规模并发用户的位置服务响应技术”等关键技术研究,研发福建省北斗地基增强系统位置服务平台,集成了系统运行维护、公共服务、成果展示和数据共享等功能,提升了公共服务的水平和能力,满足了大规模实时位置服务的需求.