管线设计的断面数据处理方法

把空间矢量数据的压缩方法道格拉斯-普克法引入到断面数据的抽稀处理中,并对算法进行改进。首先按照一定算法进行整条断面线的粗滤处理,找出地形特征点、平面转折点、地物点等作为关键点,然后依据关键点对断面线进行分段,在段内使用道格拉斯-普克法进行细滤。通过实验能有效地抽稀断面点。     

管线设计的断面数据处理方法

把空间矢量数据的压缩方法道格拉斯一普克法引入到断面数据的抽稀处理中,并对算法进行改进。首先按照一定算法进行整条断面线的粗滤处理,找出地形特征点、平面转折点、地物点等作为关键点,然后依据关键点对断面线进行分段,在段内使用道格拉斯一普克法进行细滤。通过实验能有效地抽稀断面点。     

基于逐点前进法的点云数据精简

本文在道格拉斯-普克法的基础上提出利用逐点前进法对点云数据进行精简,以兔子的模型为对象进行试验研究。结果表明,逐点前进法对点云数据精简在速度和精简率上与道格拉斯-普克法相比有明显提高。     

面向自然岸线抽稀的改进道格拉斯—普克算法

针对已有的矢量数据压缩算法应用于方向线生成过程中会忽略国家海疆权益的问题,该文提出了一种面向自然岸线抽稀生成方向线的改进道格拉斯-普克算法。首先提取自然岸线凸点作为备选分段点集,进而根据凸点与相邻两点组成的三角形面积大小筛选分段点,接着利用相邻分段点作为道格拉斯-普克算法的首尾点,以基于最小二乘法的拟合曲线选定最优距离阈值,并作为初始阈值,进行逐段抽稀。实验结果表明,利用本算法抽稀所得面积比、压缩率均比传统道格拉斯-普克算法有所提升,且大部分情况下误差面积也有所减少。     

基于共边的道格拉斯-普克改进算法实现

在地理信息数据生产及建库过程中往往遇到线、面要素结点稠密冗余,影响了GIS的数据质量。因此需要在保证数据一定精度的情况下进行抽稀处理,并兼顾拓扑关系正确。经典道格拉斯-普克算法对具有公共边的线、面要素抽稀会产生边裂缝的拓扑错误,因此通过研究道格拉斯-普克经典算法的基本原理,获得问题产生的具体原因。据此,在研究分析相关改进算法的基础上,提出了一种基于公共边处理的改进道格拉斯-普克算法。通过ObjectArx编程在AUTOCAD中实现了该算法,能够高效解决海量抽稀和公共边拓扑问题,达到了预期的效果,对GIS数据应用质量提升具有重要意义。     

基于道格拉斯-普克算法的图像分割初探

利用道格拉斯-普克算法化简灰度直方图,从化简后的直方图中获取图像分割的阈值。为了评估所提出算法的优劣,本文采用多峰法和大津法进行了对比实验。实验表明道格拉斯-普克算法分割某些图像具有一定的优势。     

面向交叉路口特征点的矢量数据化简算法

针对现有的算法不能够很好地保留道路交叉路口特征点的问题,该文提出了一种基于道路交叉路口特征点的矢量数据化简算法。把曲线上的特征点分为交叉路口特征点和重要的特征点两类,对两类点分别进行处理得到分段点;利用相邻的分段点作为道格拉斯-普克算法的首尾点,对每段子曲线以基于最小二乘法拟合曲线选定最优距离阈值,进行逐段化简。实验结果表明,该算法能够有效地化简道路矢量数据并保留交叉路口和重要的特征点。     

面向交叉路口特征点的矢量数据化简算法

针对现有的算法不能够很好地保留道路交叉路口特征点的问题,该文提出了一种基于道路交叉路口特征点的矢量数据化简算法。把曲线上的特征点分为交叉路口特征点和重要的特征点两类,对两类点分别进行处理得到分段点;利用相邻的分段点作为道格拉斯-普克算法的首尾点,对每段子曲线以基于最小二乘法拟合曲线选定最优距离阈值,进行逐段化简。实验结果表明,该算法能够有效地化简道路矢量数据并保留交叉路口和重要的特征点。     

面向交叉路口特征点的矢量数据化简算法

针对现有的算法不能够很好地保留道路交叉路口特征点的问题,该文提出了一种基于道路交叉路口特征点的矢量数据化简算法。把曲线上的特征点分为交叉路口特征点和重要的特征点两类,对两类点分别进行处理得到分段点;利用相邻的分段点作为道格拉斯-普克算法的首尾点,对每段子曲线以基于最小二乘法拟合曲线选定最优距离阈值,进行逐段化简。实验结果表明,该算法能够有效地化简道路矢量数据并保留交叉路口和重要的特征点。     

感知编组下的高分辨率影像建筑轮廓正则化方法

针对经典的建筑物边界正则化方法(如最小外接矩形法和角点拟合法)无法适用于高分辨率遥感影像中形状复杂的建筑区域,该文提出了一种基于感知编组的建筑物轮廓正则化处理方法。基于道格拉斯-普克算法对粗提取的建筑物进行多边形简化,利用关键点信息进行分组最小二乘直线拟合,在建筑物主导方向约束下利用感知编组算法进行各个线段的连接与重构。实验结果表明,该文正则化处理方法在建筑物轮廓的准确性、规整程度及最终精度均得到提高,能真实、准确地反映建筑物的真实形状。     

ICESat-2机载试验点云滤波及植被高度反演

新一代星载激光雷达卫星ICESat-2将采用多波束微脉冲光子计数技术,并进行高程剖面式的对地观测。由于该点云数据具有背景噪声大、密度低并呈线状分布等特点,传统的点云滤波算法并不适用,研究新的点云滤波算法十分必要。本文以ICESat-2的机载模拟器MABEL数据为例,首先介绍了微脉冲光子计数激光雷达的基本原理和数据特点,并针对高程剖面点云提出基于局部距离统计和最小二乘局部曲线拟合的点云滤波算法;然后,对美国加利福尼亚州Sierras-Forest地区MABEL试验中532 nm通道的光子点云进行滤波处理,并利用识别的地面点插值得到3 m分辨率的线状DEM,进而估算了该区域美国云杉的平均树高;最后,对该滤波算法进行精度评价,并分析了误差来源及其对DEM精度和树高反演精度的影响。结果表明:(1)该算法整体精度达97.6%,能有效剔除绝大部分噪声点且对地形起伏具有较强的自适应能力;(2)误分噪声点影响了滤波过程中局部地形的拟合,而滤波过程中的分类误差将降低DEM和树高反演的精度。     

区域地质调查路线剖面图加密重建与三维可视化

路线剖面图是区域地质调查平面图的重要补充,其三维重建可明确反映地质层面的地表展布与地下发育情况,是重建区域三维地质模型的必要数据。针对区域地质调查路线距离长、褶曲多、地质结构复杂的特点,本文建立了一种基于纵向定位线的剖面特征点三维坐标转换模型,提出了地质界线特征点加密算法,能够有效地提高重建路线三维剖面的准确度与光滑度。研发的剖面三维重建模块已应用于多幅实际区调数据工程项目,应用结果表明:该方法可满足区域地质调查建模需求,剖面重建效果良好,具有较好的实用价值和应用前景。     

BIBD的矢量空间数据数字指纹算法

针对矢量空间数据分发后叛逆者追踪困难的问题,该文提出了一种运用均衡不完全区组设计(BIBD)的矢量空间数据数字指纹算法。该算法首先运用限定条件的BIBD构造抗合谋攻击指纹编码,并利用Logistic映射将待嵌入指纹序列进行置乱,然后通过D-P算法提取矢量空间数据的特征点,最后应用量化索引调制(QIM)方法将指纹信息嵌入到矢量空间数据特征点上,从而得到含指纹矢量空间数据。实验表明,该算法能够抵抗多用户合谋攻击,能正确追踪到至少一个叛逆者,未发生误判;算法实现了指纹信息的盲检测,且对单用户大范围裁剪攻击具有较好的鲁棒性;该算法可以应用到矢量空间数据分发中,为矢量空间数据版权保护提供有力技术支持。     

全波形激光雷达的波形优化分解算法

随着数据存储能力和处理速度的提高,三维激光扫描系统逐渐具备全波形采集和分析技术。为了从全波形数据中获得脉冲时间、幅度、脉宽以及多回波分布等综合信息,波形分解成为了全波形激光雷达数据处理的关键技术之一。针对LM算法在一定程度上依赖初值,而传统激光雷达数据处理容易遗漏部分重叠的返回波,本文提出了一种改进回波分量初值设定的算法来获取回波脉冲的位置、宽度和强度。针对一套自主研发的全波形记录激光雷达演示系统进行了波形分解试验,定性和定量分析结果验证了该方法的有效性、可靠性和准确性。     

改进邻域结构与轮廓分析的LiDAR点云立交桥提取

由于缺乏有效并具有针对性的方法以及传统遥感影像的2维局限性,城市立交桥点的识别与轮廓提取存在较大困难。本文基于机载LiDAR点云数据提出一种城市立交桥的提取方法。首先,通过基于局部平面约束的剖面点分割方法,利用多方向扫描线建立改进的剖面邻域点云组织结构,从而提取出立交桥种子点。然后,利用Alpha-shape算法定位立交桥轮廓,并获取立交桥初始点。最后,利用区域增长的方法提取出完整结构,同时获取立交桥轮廓。实验结果表明,从提取结果上获取的立交桥长度、宽度以及形态等指标与人工量测结果相近,具有较高的准确度。     

不规则三角网数字水深模型缓冲面快速构建的滚动球加速优化算法

针对TIN_DDM缓冲面构建与应用中存在的数据类型特殊、算法效率与模型精度不匹配的问题,本文将滚动球模型应用扩展至TIN_DDM缓冲面的构建过程。在分析滚动球模型构建精度局限的基础上,建立了滚动球半径关联的滚动球模型整体精度控制方法;结合大数据量TIN_DDM缓冲面多次构建的应用效率需求,阐明了关键采样点与滚动球半径对TIN_DDM缓冲面构建效率的影响规律;设计了TIN_DDM缓冲面构建关键采样点的判定准则,建立了关键采样点与滚动球半径的数值关联关系;提出了一种基于滚动球加速优化模型的TIN_DDM缓冲面快速构建算法,算法时间复杂度为O(n)。试验结果表明:本文算法可实现任意缓冲半径条件下TIN_DDM缓冲面的多次快速构建,且算法精度控制在2σ内。     

机载LiDAR点云时间纹理信息航带重叠区消冗

机载LiDAR获取的完整测区点云数据中包含了丰富的信息,同时也伴随着大量冗余数据,本文提出基于机载LiDAR点云时间纹理信息的航带重叠区消冗方法。首先按点云时间信息划分航带,再按点云纹理信息提取航带边缘,接着提取高地物遮挡空洞,最后去除重叠区冗余数据。实验结果表明,该方法无需航线信息辅助,并能在保留遮挡空洞区域点云的同时,高效地去除航带重叠区中精度较低的点云。     

基于法向量模糊聚类的道路面点云数据滤波

针对道路面三维激光扫描的特点，结合点云法向量分布特征，提出了基于法向量模糊聚类的点云数据滤波算法。通过对3种不同类型实测道路面数据的实验表明，该算法对于路面扫描过程中产生的非路面冗余数据有较好的滤波效果，为点云数据滤波提供了一种新的手段。