利用偏度平衡自动提取机载LiDAR点云城区道路

针对机载LiDAR点云提取城区道路自动化程度低以及提取道路网不完整的问题,提出一种基于偏度平衡算法自动提取城区道路的方法。首先,计算末次回波点云中邻近点的坡度,依据城市道路设计标准选择坡度阈值,分离非地面点并获得初始道路点云;然后,利用偏度平衡算法计算出最优强度阈值,滤除非道路点,再结合道路与停车场的空间位置关系,通过点距精化初始道路点云;最后,对道路区域进行细化和平滑,得到道路中心线。通过定量分析及对比实验,该方法能够自动地从LiDAR点云中提取出较为完整的道路网。     

利用波形信息的加权曲面拟合LiDAR点云滤波

为发挥机载全波形激光探测与测量（light detection and ranging,LiDAR）技术优势,提高数字高程模型（digital elevation model,DEM）生成精度,提出了一种利用波形信息的加权曲面拟合LiDAR点云滤波方法。该方法利用全局收敛LM解算离散点云与波形参数,引入波形信息与抗差估计原理检测异常种子点,依据波形参数对地形曲面进行加权拟合,综合考虑滤波窗口尺寸与曲面拟合中误差影响设置自适应高差阈值。选取中国黑河综合遥感联合实验中的城市区域、耕地区域与山地区域数据进行实验,结果表明,相比传统方法,所提方法的波形分解结果更加可靠,点云滤波精度进一步提高,具备较高实用价值。     

地形自适应车载LiDAR点云滤波

针对车载LiDAR点云进行地面点滤波时,基于常规TIN、坡度等滤波算法不能根据局部地形变化自动调整阈值的问题,该文结合城市点云特征和地形起伏度,提出地形自适应的车载LiDAR点云滤波方法。该方法通过引入地形自适应参数进行区域增长阈值的动态调整,实现地面点、非地面点的自动精确滤波。通过实测数据试验,结果表明该方法可适用于车载LiDAR城市点云中地面点和非地面点的较精确分类,解决低矮浅丘、低矮灌木等地物点不容易正确分类的问题。     

机载LiDAR数据中电力线的自动提取与重建

为实现电力线走廊更加有效地巡检，本文设计了一套LiDAR点云数据中电力线自动提取与重建的方法。首先，利用改进的渐进形态学滤波剔除地面点，通过高差阈值与高程离散度分割，实现电力线点粗提取；然后，借助RANSAC直线检测，得到电力线直线模型，依靠密度检测，实现单根电力线点云精确聚类；此外，利用k-means算法完成分裂导线束间归类；最后，进行二次多项式限制的最小二乘拟合，生成电力线曲线模型。试验结果表明，使用该方法电力线点云提取的正确率达98%以上，非电力线点云误判率低至1%左右，电力线直线模型拟合误差在5 cm以下，曲线模型拟合误差在3 cm以下，完全满足实际工程需求。     

改进的参数统计机载雷达点云滤波方法

针对基于高程的偏度参数统计的LiDAR数据滤波对地形起伏城区滤波适应性不强的弱点,文章对该方法进行了改进,提出基于二次曲面高程残差的偏度参数统计法的LiDAR数据滤波。实验结果表明改进的方法不仅延续了参数统计法无需阈值的优势,而且对城区滤波更具适应性、合理性和稳定性,能够明显提高滤波精度。     

一种顾及地形复杂度的LiDAR点云多尺度滤波方法

针对复杂地形区域的机载LiDAR数据滤波方法中自适应阈值设置问题,根据地形多尺度效应,提出一种自适应阈值的机载LiDAR点云多尺度滤波方法。该方法采用影像金字塔策略按分辨率从高至低逐级构建LiDAR点云分层格网,滤波过程则从最大尺度格网(顶层格网,最低分辨率)开始,采用局部统计分析的方法自适应地确定高差阈值,同时结合薄板样条内插出下层各格网控制点的高程值,直至最底层格网完成原始激光点云滤波。通过我国某山区城市复杂地形的LiDAR数据实验表明顾及地形复杂度的LiDAR点云多尺度滤波方法能够快速有效地提取高精度DEM,能够满足实际生产需求。     

面向滩涂DEM构建的机载LiDAR点云滤波方法

在基于激光点云构建DEM的过程中,用于区分地面点和非地面点的点云滤波处理至关重要。本文面向基于机载LiDAR点云的沿海滩涂DEM高精度的构建需求,提出了一种机载LiDAR点云的改进坡度滤波算法。首先,采用统计异常值剔除法(SOR)去除原始机载LiDAR点云数据中的噪声;然后,利用规则格网的坡度和高程阈值,设计了适用于滩涂点云数据的地面点坡度滤波方法;最后,选取如东市长沙港的滩涂机载LiDAR点云作为试验数据,构建滩涂DEM,并进行精度检验。试验结果表明,利用本文方法处理后的LiDAR点云构建的DEM精度满足国家与行业标准的要求。     

混合整体最小二乘曲面拟合在点云滤波中的应用

针对传统点云滤波过程中拟合曲面不连续，参数求解不合理及高差阈值不明确的问题，本文提出一种基于混合整体最小二乘的曲面拟合约束法。利用中心网格加权坡度值构建了多尺度格网，探讨了依据网格邻域选取地面种子点的标准，分析了混合整体最小二乘曲面方程求解和根据滤波结果逐级调整高差阈值的方法和步骤。试验结果表明，该方法提高了复杂区域的点云滤波精度，为构建数字高程模型提供了精确数据。     

一套基于虚拟格网的城区LiDAR点云数据滤波流程

针对城区LiDAR点云数据滤波问题,结合城市地区点云数据的特点,引入虚拟格网技术,提出一种基于坡度的城区LiDAR点云数据滤波流程。该流程首先根据点云密度构建虚拟格网;其次基于虚拟格网进行单一阈值法粗差剔除;然后依据最大建筑物边长进行地面种子点选取;最后,基于坡度进行地面点判断。实验方面,通过两组实验验证了该流程的可行性和有效性。     

基于Car(p,q)模型和数学形态学理论的LiDAR点云数据滤波

在分析现有的LiDAR点云数据后处理方法的基础上,本文提出了一种点云数据“分步”滤波方法。首先对LiDAR点云数据进行数学形态学“粗”滤波,得到“地面点假设”和“非地面点假设”。然后引入顾及因果关系的自回归模型（car）对两类点云数据假设进行模型化处理和假设检验,根据假设检验的结果判断地面点和非地面点,最终得到可靠的分类结果。与单纯的“最小二乘拟合预测法”或“数学形态学”方法相比,这种“分步”处理的思想用于LiDAR点云数据分类处理的结果更可靠。     

数字航空影像辐射信息精处理问题的探讨

在分析数字航空影像辐射信息的基础上,针对数字航空像片的特点,探讨对数字航空影像进行匀光和匀色处理的技术方法,以及实现批量化处理的方法研究。     

IGS跟踪站与国内跟踪站联合处理的框架点选择研究

应用国内外GPS跟踪站5a的观测数据，提出了IGS跟踪站与国内跟踪站联合处理的框架点选择应遵循连续性、稳定性、高精度、多种解、平衡性、精度一致性等6条原则。并应用此6条原则，选定了最后的IGS框架点。     

基于线平衡点的时空演化分析

时空演化分析是时空数据挖掘和知识发现的研究热点之一。为实现定量表达线要素地理属性的时空演化特征,在力矩平衡原理的基础上,提出一种基于线平衡点的时空演化分析定量表达方法。该方法将地理属性力矩定义为线要素上各点地理属性值与该点到平衡点的线上距离的向量乘积,然后利用物理学力矩平衡计算公式求得力矩平衡点的位置。当不同时刻各点的地理属性值发生变化时,平衡点位置亦随之不断移动,进而利用平衡点与均质平衡点的偏移向量以及相邻时刻之间平衡点的转移向量,定量地表达线要素地理属性的时空演化特征。最后,通过实验验证了该方法的可行性以及有效性。     

复杂区域的土方均衡计算研究

针对施工区域地形条件复杂、设计标高需按施工情况实时进行调整等问题,讨论如何建立内外边界约束条件下的Delaunay三角网,研究顾及就近取弃土量、填挖平衡、土质可松性等因素的土方均衡计算方法,并结合实例进行分析与比较,具有一定的参考价值。     

一种顾及影像间位置关系的匀光方法

提出了基于矩匹配的色彩平衡算法,在顾及影像间位置关系的基础上将影像的均值和均方差映射到给定的数值,并且使不同区域的灰度均值和均方差近似相等,在尽量保持影像原有色调的条件下消除影像之间以及影像内部的色调和亮度差异。     

基于J2EE环境下EJB结构的Web GIS实现

在阐述了Web Gis原理的基础上，Java Applet、Servlets、EJB与Oracle Spatial结合，提出了基于J2EE框架的Web GIS系统实现方案。该方案实现了一个安全、跨平台的Web GIS原型，较好地解决了海量数据存储晨多用户并发访问时客户机和服务器的负载平衡问题。     

基于像素工厂的数字正射影像匀色应用研究

在数字正射影像生产中,我们会遇到影像存在影响色彩、色调、对比度等方面的问题。本文以实际生产项目为例,初步探讨了以像素工厂软件为基础的匀光匀色技巧,倡导在生产实践中不断完善,以改善数字正射影像图的色彩质量,提高产品质量。     

多服务器技术在WebGIS中的应用

在研究WebGIS三层结构模式和多服务器技术的基础上 ,提出了一个扩展的多服务器处理GIS客户请求的模型。在建立该模型的过程中 ,根据GIS服务的特性 ,采用GIS数据的多级存储和索引技术、AOI数据区域管理方法和动态负载牵移策略来实现多服务器之间的负载平衡 ,使得多台服务器能快速处理GIS客户的请求 ,为用户提供稳定、快捷的GIS功能服务     

专题地图图面要素自动配置方法的研究

实现地图图面要素配置的自动化是地图制图自动化中的一个重要部分,能够帮助制图人员提高制图效率。文中在分析国内外有关研究成果的基础上,利用地图图面配置规律和视觉平衡理论,提出一种自动搜寻地图图面要素合适位置的方法。该方法从专题地图生产的实际需要出发,考虑了纸张大小和地图比例尺等因素,用矩形框表示图面要素的大小和位置,简化设计过程。最后,在CorelDRAW环境下,利用VBA技术实现文中所提出的方法。该软件提供了多种地图图面要素配置模板供地图设计人员选择,能进行地图图面要素位置的自动冲突探测,可以为地图设计人员提供一个标准化地图图面配置模板。     

湖泊水质预测模型的建立及其应用

根据东湖多年监测数据分析，建立了多元相关预测模型、基于灰色理论灰色系统的预测模型和质量平衡模型。为了提高灰色预测精度，利用残差对模型进行了相应的修正，并利用３种模型对影响东湖水质主要因子——经济、人口、ＢＯＤ、ＣＯＤ、ＴＮ、ＴＰ进行了２０００年的预测，提出了东湖污染防治对策