一种基于平面特征的自检校误差模型研究及精度分析

针对基于点特征的地面三维激光扫描仪自检校方法需要建立检校场的问题,提出了一种通过拟合点云数据中平面几何特征来解算仪器系统误差参数的方法,构建并推导了该方法的误差模型公式,并通过实验对RIEGL VZ-400地面三维激光扫描仪进行检校。实验结果表明,经过系统误差改正后对平面的拟合效果要明显优于不考虑系统误差的拟合效果,从而验证了基于平面特征的地面三维激光扫描仪自检校方法的有效性和可行性。     

地面三维激光扫描仪系统误差模型研究及精度分析

分析了外部观测条件对地面三维激光扫描仪测距的影响,以空间相似变换为基础,提出了自检校法的优化模型,并给出了模型解算策略。通过实验对RIEGL VZ-400地面三维激光扫描仪进行检校和测量数据改正,结果表明:将外部观测条件影响因素纳入系统误差模型中后,可以提高地面三维激光扫描仪的数据精度,从而验证了优化模型的可行性与正确性。     

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。     

一种直接代替检校场改正POS系统误差的新方法

根据共线方程的基础理论,提出一种直接代替检校场改正POS定位测姿数据中系统误差的新方法。试验证明,这是一种比检校场更简单、更直接、更适用的POS系统误差改正方法,能大大提高航摄、航测生产的工作效率和经济效益。     

GLS-1500 3维激光扫描仪系统误差检校

深入研究了地面3维激光扫描仪的系统误差来源,设计了三段法、水平序列标志法和垂直序列标志法,实现了对GLS-1500扫描仪加常数、水平角误差和垂直角误差的检校及修正,并分析了角度检校实验中标志中心提取准确度对角度检校结果的影响。     

360°激光扫描仪测角误差检校方法探讨

本文在分析激光扫描仪测角误差影响因素基础上,探讨360°车载激光扫描仪测角误差的2种检校方法,即动态法和静态法;并结合TerraScan软件和matlab处理点云数据,设计数学模型对误差进行改正;最后对试验结果进行了详细分析.     

POS定位测姿的系统误差分析及补偿

在实验的基础上获取了航摄姿态角的分布范围,重点分析了POS系统辅助航空摄影测量时,姿态角的实时变化对外方位元素测定结果的影响以及采用飞行检校场法对其进行系统误差补偿的局限性;提出了采用附加参数法对系统误差进行改正,并将观测值的改正参数和观测值一起作为带权观测值参与平差计算的方法;并通过实例证明了该方法能达到理想的效果。     

SICK-LMS 291激光扫描仪单机检校方法研究

激光扫描仪测量是获取三维空间信息的最有效方法之一。本文通过设计针对性的试验分析了SICK-LMS291激光扫描仪的测角和测距精度,建立数学模型分别求解了其距离和角度改正参数,结果表明改正后的激光扫描仪距离和角度测量精确度都得到了明显的提高,验证了本文采用的检校方法的可行性。     

不同距离对激光扫描仪测距的影响及处理

RA-360激光扫描仪能够同时获取360°圆周目标二维坐标数据，在城市三维数据采集中有广阔的应用前景。介绍了车载激光测量的缺点，根据其工作原理设计了一系列检校试验方案，提出其改正误差的方法，提供了一种可行的提高扫描仪测量精度的解决方案，并应用到实际中，为以后的车载三维建模打下基础。     

无检校场的机载LiDAR点云数据检校方法

机载激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)是集合了多种技术的集成设备,其系统误差对后期产品的影响较大,因此必须对其进行误差检校。传统的检校方法可靠稳定,但对检校场地要求较高,在某些地区难以找到合适的检校场地。基于此,提出一套无检校场的点云检校方法。该方法基于Burman模型和航带平差理论,通过安置角及三维坐标的改正来消除或减少系统误差。对云南小江实验区的验证结果表明,检校后的点云成果数据完全满足1∶2 000比例尺DEM成图要求。     

高分辨率卫星遥感影像姿态角系统误差检校

简要介绍高分辨率卫星遥感影像的严格几何处理模型,提出较为严密的影像姿态角系统误差检校模型。通过对SPOT-5、CBERS-02B两种卫星遥感影像的试验证实模型的正确性和方法的有效性。对影像姿态角系统误差进行补偿后,可明显提高卫星遥感影像对地目标定位的精度,且优于影像姿态角常差检校的效果,目标点平面定位精度达到了±(2～3)像素的水平。     

Completeness and classification correctness of features on topographic maps: An analysis of the estonian basic map

In an increasingly GIS‐literate world, the availability of quality topographic maps and map databases is critical for the numerous users of spatial data. Particularly governmental agencies, first responders, and utility and transportation services, rely on the completeness and classification correctness of these maps. Estonia has systematically updated its topographic Basic Map in digital form over the past 15 years. An analysis of the Estonian production process in the period 2003‐2006 provides a useful case study of both error types and error frequencies encountered in topographic mapping. Errors of completeness and classification correctness of topographic features are analyzed at two levels of specificity: in general, across all map sheets, and in detail according to the field‐workers who performed the mapping. The structure of errors at the two levels was different by geometry and error types; however, both systematic and individual errors were evident. The systematic errors indicated a need for revision and improvement of the data capture specifications, which was accomplished. The individual errors were addressed by additional training for the field‐workers involved.     

总体最小二乘方法在空间后方交会中的应用

在空间后方交会的解算过程中,利用共线条件方程式列出误差方程后,针对地面控制点以及像点坐标均存在误差这一特点,引入总体最小二乘(total least squares,TLS)的方法,对系数矩阵A以及观测向量b同时进行改正,计算像片的6个外方位元素,建立更加合理的计算模型,可获得精度更高、更稳定的解。     

Using simulated Terrestrial Laser Scanning to analyse errors in high-resolution scan data of irregular surfaces

Terrestrial Laser Scanning (TLS) is increasingly being used to collect mm-resolution surface data from a broad range of environments. When scanning complex surfaces, interactions between the surface topography, laser footprint and scanner precision can introduce errors into the point cloud. Quantification of these errors is, however, limited by the availability of independent measurement techniques. This research presents simulated TLS as a new approach to error quantification. Two sets of experiments are presented. The first set demonstrates that simulated TLS is able to reproduce real TLS data from a plane and a pebble. The second set uses simulated TLS to assess a methodology developed for the collection and processing of field TLS data. Simulated TLS data is collected from surfaces up to ～1 m² created from regular arrays of uniform spheres (sphere diameters of 10 to 100 mm) and irregular arrays of mixed spheres (median sphere diameters of 16 to 94 mm). These data were analysed to (i) assess the effectiveness of the processing methodology at removing erroneous points; (ii) quantify the magnitude of errors in a digital surface model (DSM) interpolated from the processed point cloud; and (iii) investigate the extent to which the interpolated DSMs retained the geometric properties of the original surfaces. The processing methodology was found to be effective, especially on data from coarser surfaces, with the retained points typically having an inter-quartile range (IQR) of point errors of ～2 mm. DSM errors varied as a function of sphere size and packing, with DSM errors having an IQR of ～2 mm for the regular surfaces and ～4 mm for the irregular surfaces. Finally, whilst in the finer surfaces point and DSM errors were a substantial proportion of the sphere diameters, geometrical analysis indicated that the DSMs still reproduced properties of the original surface such as semivariance and some percentiles of the surface elevation distribution.     

航空重力向下延拓的误差影响分析

本文从分析航空重力向下延拓过程中偶然误差和系统误差的变化特性入手,进而提出处理办法。首先,利用试验说明移去恢复法局限性,同时表明需处理系统误差和偶然误差的必要性。然后,采用理论推演和数值模拟计算分别估计了系统误差和偶然误差影响,试验结果发现:系统误差影响和偶然误差影响均与数据格网间隔、向下延拓高度呈线性关系,当格网化间隔较小和延拓高度较高时系统误差影响和偶然误差影响较大。最后,提出使用半参数模型和正则化算法的两步法估计系统误差和减弱偶然误差影响,试验结果说明两步法处理向下延拓各类误差影响优于仅用半参数模型或正则化算法的结果,在试验数据的偶然误差标准差为2×10~(-5) m/s~2、恒值系统误差3×10~(-5) m/s~2和变值系统误差标准差约1.3×10~(-5) m/s~2时,以及向下延拓高度6.3 km和格网间隔6′的条件下,两步法向下延拓结果的精度可达2.3×10~(-5) m/s~2。     

三原则整体最小二乘用于平面自由网平差计算

文中在平面网平差中应用整体最小二乘理念.在最小二乘模型中,为了消除观测方程系数误差和未知参数系统误差,加入系数改正数和参数改正数,并提出三原则整体最小二乘模型.研究平差两大步骤,用最小二乘多次改用"参考点组"而选出w个稳定点;用最小二乘多次改用"近似坐标"而消除系数误差和参数系统误差.三原则整体最小二乘适用于平面自由网...     

稳健估计下转换参数系数矩阵定向改正的整体最小二乘

不同空间坐标系在进行坐标转换过程中,利用整体最小二乘(TLS)构建高斯-马尔科夫(Gauss-Markov)模型求解布尔莎-沃尔夫(Bursa-Wolf)七参数模型时,存在已知控制点含有粗差、模型系数阵固定常数参与残差改正的问题。通过对系数矩阵中含误差参数进行改正,并结合稳健估计的方法,对TLS进行迭代定权,解决了已知控制点粗差会对参数计算精度产生影响的问题,同时使得系数矩阵中非常数项得到精确的残差改正。本文通过实验数据证明,此方法可行并且解算精度更优。     

LS和TLS在平面坐标转换中的应用

在超定线性方程Ax=b的解算中,最小二乘(LS)只考虑观测向量b的误差,而总体最小二乘(TLS)则同时顾及观测向量b和系数矩阵A均含误差的情况。本文以六参数模型在平面坐标转换中的应用为例,分别采用LS和TLS进行模型参数的求解。结果表明,2种方法所求参数并无显著差异,但是总体最小二乘更好地改善了坐标转换的内部精度,是一种更为合理的计算方法。     

Error model of curves in GIS and digitization experiment

IntroductionCurves are the fundamental geometric elementsin GIS. The uncertainty of their positions has ani mportant influence on those outputs from GISandis the reliable basis for reasonably evaluatingthose outputs .In contrast to measurement error theor…     

GF-1卫星WFV影像几何定位稳定性研究

针对GF-1卫星WFV传感器高分辨率与大视场相结合的特点,本文将ZY-3卫星传感器校正产品作为参考,通过分析同名点对的地理信息,对北京地区WFV传感器4台相机影像相对几何定位精度进行长时间序列评价,分析其误差特征。试验结果表明,单景影像均出现了明显的系统几何定位误差,但是不同时相影像的几何定位误差方向并无明显规律。针对该现象本文基于相机成像原理,从理论上证明了仅利用某一时相影像的有理函数模型补偿参数是无法有效消除其他不同时相影像系统误差的。