SuperMap GIS公交换乘算法设计与实现

公交换乘分析是地图服务的一项重要内容,在对城市公交数据特点进行分析的基础上,提出了一种高效实用的公交换乘算法。该算法通过引入归并站点概念和记录归并站点间步行邻接关系,完善了公交线路和站点之间的关系存储,并有效减少了换乘方案搜索的网络规模。同时,该算法还支持多样化的用户需求:涉及换乘次数、费用、距离、步行距离等方面。最后,本文使用北京市公交换乘数据进行了算法验证和搜索结果分析。     

Supre MapGIS 公交换乘算法设计与实现

公交换乘分析是地图服务的一项重要内容,在对城市公交数据特点进行分析的基础上,提出了一种高效实用的公交换乘算法。该算法通过引入归并站点概念和记录归并站点间步行邻接关系,完善了公交线路和站点之间的关系存储,并有效减少了换乘方案搜索的网络规模。同时,该算法还支持多样化的用户需求：涉及换乘次数、费用、距离、步行距离等方面。最后,本文使用北京市公交换乘数据进行了算法验证和搜索结果分析。     

欧氏聚类算法支持下的点云数据分割

欧氏聚类算法是多元统计中的一种重要分类方法,可以将其应用于测绘领域中点云数据的分割。本文首先计算点云数据中两点之间的欧氏距离,将距离小于指定阈值作为分为一类的判定准则;然后迭代计算,直至所有的类间距大于指定阈值,完成欧氏聚类分割。具体步骤为：①利用Octree法建立点云数据拓扑组织结构;②对每个点进行k近邻搜索,计算该点与k个邻近点之间的欧氏距离,最小归为一类;③设置一定的阈值,对步骤②迭代计算,直至所有类与类之间的距离大于指定阈值。试验证明,欧氏聚类算法对不同测量技术手段获取的点云数据均具有适用性,可以成功对点云数据进行分割,分割效果良好。     

一种公交换乘路线智能选择的新方法

公交换乘问题是公共交通信息查询的重要内容,本文首先叙述了经典Dijkstra算法,并分析了其不适合公交网络最优路径选择的原因。然后提出了一种改进的Dijkstra算法,该算法将求解最短路径获得的站点作为搜索站点,并将这些站点及经过这些站点的线路构成换乘矩阵,结合换乘次数的要求,给出了基于Dijkstra的智能选择换乘线路的实现算法。最后通过一个实际算例说明改进的Dijkstra算法在公交换乘路线选择中应用的可行性。     

一种大规模点云k邻域快速搜索算法

针对大规模点云数据k邻域搜索效率低和分块不均匀的问题,提出了一种新的k邻域快速搜索算法。首先,根据设定的子空间内点云数目上限对点云空间在坐标轴方向自适应分块;然后,以待搜索点到所对应子空间6个面的最小距离作为边长生成初始自身小立方体,根据小立方体内采样点数目的控制阈值动态控制小立方体大小,缩小k邻域的搜索范围;最后,以搜索不成功的点到子空间边界的最小距离所对应的面的外法向量方向作为此面的扩展方向,并以所有搜索不成功点到该面距离的最大值作为该方向的扩展步长对子空间定量扩充。实验结果表明,该算法不仅具有较强的稳定性,而且自动化程度较高,能更快地完成k邻域搜索。     

结构体整体变形量提取算法

以往利用三维激光扫描提取变形量都是基于DEM模型进行变形量的提取。该方法提取的是一维变形量,没有考虑不同方向的变形量。针对此,对基于K-最邻近点搜索的ICP算法进行改进;并基于局部匹配的方法,提取结构体的整体变形量,包括变形的方向和大小。首先,对ICP算法中最邻近点搜索容易出现重复的地方进行了修改,构建了改进的K-最邻近点搜索的ICP算法。其次,利用该算法对采集的两期点云进行全局配准,并将配准后的结构体点云进行归一化处理。最后,利用该算法对结构体点云进行局部匹配,从而可以得到结构体的整体变形量,包括3个旋转向量和3个平移向量。通过实例,验证了该方法在结构体变形提取中的有效性。     

自适应阈值定权最小二乘3D匹配算法

针对点云精配准中最小二乘3D算法的先验权值无法自动确定的问题,提出了一种自适应阈值定权的最小二乘3D匹配算法。以待匹配点云与目标点云中对应同名点间欧式距离作为约束条件,通过自适应阈值的方式,对同名点先验权重系数进行约束,提高了先验权重系数的有效性。通过实验证明,自适应阈值约束算法提高了最小二乘3D算法的精度和收敛速度,且优于主流的迭代最邻近点算法。     

基于交通网络几何和语义(交通)规则集成的公交换乘研究

换乘信息特别是基于地理信息系统技术的图文换乘信息服务,已经成为城市公共交通信息服务、线网规划和线路优化调整的重要指标与内容。但是公共交通线网具有特殊的网络特征和拓扑关系,它不同于城市道路网络,因此公共交通换乘不能简单应用于目前的最优路径算法,例如Dijkstra算法。本文将通过对公共交通线网的空间特征和语义(交通)规则分析,建立城市交通网络的几何和语义连通性的集成关系。几何连通性是语义连通性的基础和先决条件,而语义连通性是公共交通网络拓扑的核心。基于语义连通性的公共交通线网拓扑关系提升公共交通换乘算法的效率和信息准确度,任何两个站点之间的最优路径可以被迅速获取而不需要检索整个网络的几何拓扑信息。并且该最优换乘路径考虑到最少换乘次数、出行距离最短、费用最少、途经站点最少和换乘中最短步行距离等多目标换乘。     

基于八叉树与KD树索引的点云配准方法

针对点云配准算法中KD树多维查询效率较低的问题,提出一种基于八叉树和KD树多层索引结构的点云配准方法。首先为模型点云数据建立八叉树全局索引,然后在八叉树叶子结点构建局部数据的KD树索引。对传统的ICP点云配准算法进行改进,通过叶子结点的全局索引值快速定位局部点云数据块,利用局部KD树索引加快最近点的搜索,计算最近点时利用欧氏距离阈值、点对距离差值和法向量阈值剔除部分噪声点。实验表明,改进算法提高了点云配准的效率和精度。     

机载LiDAR点云自适应滤波算法

针对传统移动曲面拟合滤波算法难以使用单一且具有自适应性阈值滤波的问题,提出一种改进自适应阈值滤波算法.首先将点云格网化,利用混合最小二乘曲面拟合对多级移动曲面滤波算法进行部分优化;其次利用离散点云数据分布特征计算一级滤波阈值;最后计算格网中最大真实高程值与最小真实高程值之差,利用曲率极限点为该值设定一个自适应系数,对滤波阈值算法进行自适应改进后二级滤波.实验采用国际摄影测量和遥感学会(ISPRS)公布的激光雷达数据集验证算法,结果表明,该算法滤波总误差平均值达到6.26％,连续地形滤波总误差达到4％以下,可以较精确地区分地面点与地物点,精确度较高且适应性较强.     

基于中国地球空间数据交换格式的数据转换方法

空间数据交换标准是国家空间数据基础设施的一个重要组成部分,也是目前实现空间数据共享的一个必要手段。国家技术监督局１９９９年８月２日发布了“中华人民共和国国家标准地球空间数据交换格式”（简称ＣＮＳＤＴＦ,标准编号：１７７９８－１９９９）。本文简要介绍ＣＮＳＤＴＦ的设计思想、主要特征及数据结构,提出了推广我国空间交换格式,完善与国外ＧＩＳ软件的数据接口向空间数据相互操作协议努力的方法,与加快我国国家空     

Numerical prediction methods for clock deviation based on two-way satellite time and frequency transfer data

Three functional models, polynomial, spectral analysis, and modified AR model, are studied and compared in fitting and predicting clock deviation based on the data sequence derived from two-way satellite time and frequency transfer. A robust equivalent weight is applied, which controls the significant influence of outlying observations. Some conclusions show that the prediction precision of robust estimation is better than that of LS. The prediction precision calculated from smoothed observations is higher than that calculated from sampling observations. As a count of the obvious period variations in the clock deviation sequence, the predicted values of polynomial model are implausible. The prediction precision of spectral analysis model is very low, but the principal periods can be determined. The prediction RMS of 6-hour extrapolation interval is Ins or so, when modified AR model is used.     

Numerical prediction methods for clock deviation based on two-way satellite time and frequency transfer data

Three functional models, polynomial, spectral analysis, and modified AR model, are studied and compared in fitting and predicting clock deviation based on the data sequence derived from two-way satellite time and frequency transfer. A robust equivalent weight is applied, which controls the significant influence of outlying observations. Some conclusions show that the prediction precision of robust estimation is better than that of LS. The prediction precision calculated from smoothed observations is higher than that calculated from sampling observations. As a count of the obvious period variations in the clock deviation sequence, the predicted values of polynomial model are implausible. The prediction precision of spectral analysis model is very low, but the principal periods can be determined. The prediction RMS of 6-hour extrapolation interval is 1 ns or so, when modified AR model is used.     

多媒体电子地图的信息传递

将多媒体技术引入电子地图的编制,为空间信息可视化提供了更加丰富的表达方式,同时也对地图信息的传递方式产生了重要影响。多媒体电子地图实现了制图者和用图者之间的真正意义上的信息交互,从而使地图设计更具有用户化的特点;而且多媒体电子地图可以提供查询、量算、统计、分析等手段用以挖掘数据间的关联性和发展趋势,加强地图的社会功能。在多媒体电子地图(集)的设计中,应根据地图(集)编制的目的和用户类别确定地图(集)系统的信息总体流向,用一系列的节点(热区)和不同类型的链接来组织地图(集)的信息流程,将地图(集)的主要信息有重点、有层次地传递给地图的用户。     

Application of geodetic receivers to timing and time transfer

Two methods for smoothing pseudorange observable by Carrier and Doppler are discussed. Then the procedure based on the RINEX observation files is tested using the Ashtech Z-XII3T geodetic receivers driven by a stable external frequency at UNSO. This paper proposes to adapt this procedure for the links between geodetic receivers, in order to take advantage of theP codes available onL1 andL2. This new procedure uses the 30-second RINEX observations files, the standard of the International GPS Service (IGS), and processes the ionosphere-free combination of the codesP1 andP2; the satellite positions are deduced from the IGS rapid orbits, available after two days.     

Application of geodetic receivers to timing and time transfer

Two methods for smoothing pseudorange observable by Carrier and Doppler are discussed. Then the procedure based on the RINEX observation files is tested using the Ashtech Z-XII3T geodetic receivers driven by a stable external frequency at UNSO. This paper proposes to adapt this procedure for the links between geodetic receivers, in order to take advantage of the P codes available on L1 and L2, This new procedure uses the 30-second RINEX observations files, the standard of the International GPS Service (IGS), and processes the ionosphere-free combination of the codes P1 and P2 ; the satellite positions are deduced from the IGS rapid orbits, available after two days.     

IMU辅助下的单目视觉坐标传递

针对管线测量中由于GNSS RTK卫星信号遮挡或测站不易架设等原因无法提供坐标的场景，本文提出了一种IMU辅助下的单目视觉坐标传递方法，用于延伸RTK测得的精密坐标。首先在两个已知的RTK点上架设相机拍摄图像，同时采集IMU数据；然后对图像进行特征提取和匹配，恢复帧间旋转、平移及尺度；最后三角化待测点，以获得待测点在真实尺度的相机坐标系下的坐标。受IMU静基座初始对准方法的启发，本文利用重力矢量和相机光心间矢量分别在地理坐标系和相机坐标系下的投影求解这两个坐标系间的旋转矩阵，进而求得待测点在地理坐标系下的三维坐标。相对于其他测量手段，本文方法灵活便捷、设备轻便、操作简单，且一次采集即可获取相机视场中的任意共视点坐标。试验结果表明，本文提出的坐标传递方法所得的平面坐标的误差平均值为0.12 m，高程误差的平均值为0.2 m。     

多通道时间传递接收机NTSCGPS-1的研制与测试

近20年来，GPS共视(GPS CV)技术作为一种主要技术被用于TAI时间比对。GPS时间传递接收机是进行GPSCV时间比对的主要设备。介绍了中科院国家授时中心采用Motorola VP Oncore GPS OEM板、GT200计数器研发的高精度、多通道GIPS时间传递接收机NTscGPS-1的原理和特点。并通过实际观测数据分析，认为NTSCGPS-1的观测噪声水平与其它时间传递接收机相当，并有较好的兼客性。     

图像重采样对调制传递函数估算的影响

选取理想刃边图像和真实遥感图像作为原始图像,对其进行多种辐射和几何重采样操作,得到了一系列退化图像;用这些图像按照刃边法对成像系统的调制传递函数进行了估算。试验表明,采用刃边法估算成像系统的调制传递函数时,为了视觉效果,可以对图像进行适当的辐射重采样操作,基本不会影响成像系统的调制传递函数;而几何重采样则会严重影响成像系统的调制传递函数。     

On the link between GPS pseudorange noise and day-boundary discontinuities in geodetic time transfer solutions

When neglecting calibration issues, the accuracy of GPS-based time and frequency transfer using a combined analysis of code and carrier phase measurements highly depends on the noise of the GPS codes. In particular, the pseudorange noise is responsible for day-boundary discontinuities which can reach more than 1 ns in the time transfer results obtained from geodetic analysis. These discontinuities are caused by the fact that the data are analyzed in daily data batches where the absolute clock offset is determined by the mean code value during the daily data batch. This pseudorange noise is not a white noise, in particular due to multipath and variations of instrumental delays. In this paper, the pseudorange noise behavior is characterized in order to improve the understanding of the origin of the large day-boundary discontinuities in the geodetic time transfer results. In a first step, the effect of short-term noise and multipath is estimated, and shown to be responsible for only a maximum of 150 ps (picoseconds) of the day-boundary jumps, with only one exception at NRC1 where the correction provides a jump reduction of 300 ps. In a second step, a combination of time transfer results obtained with pseudoranges only and geodetic time transfer results is used to characterize the long-term evolution of pseudorange errors. It demonstrates that the day-boundary jumps, especially those of large amplitude, can be explained by an instrumental effect imposing a common behavior on all the satellite pseudoranges. Using known influences as temperature variations at ALGO or cable damages at HOB2, it is shown that the approach developed in this study can be used to look for the origin of the day-boundary discontinuities in other stations.