基于圆形标志点和精密测角的数字相机检定系统

数字相机检定是摄影测量的基础性工作,本文利用高精度二维转台和平行光管构建了数字相机的实验室检定系统。该系统选用圆形标志和椭圆拟合法进行图像中心的精确定位,利用畸变平方和最小算法进行检定参数的解算,实验结果表明该系统用于数字相机实验室检定是切实可行的。     

短距离精密测距技术的研究

本文根据浮子式液位计原位校准系统的要求与苏州第一光学仪器厂合作生产出一款短距离高精度测距仪,它采用相位法测距原理,在使用其配套棱镜时,10m范围内测距精度可达0.3mm。本文在分析和评定测距仪内符合精度的基础上,利用双频激光干涉仪校准系统,对仪器的精度进行了检定和分析,并通过三次样条插值等方法对测距误差进行拟合分析,利用拟合函数对测距误差进行改正,进一步提高测距仪的精度。最后通过验证,经过改正后的测距仪精度可达0.1mm。     

全站仪坐标测量精度评定方法探讨

全站仪坐标测量在航空航天、大型设备制造业、特种异形工程和计量检测等领域有广泛应用,其坐标测量误差是最受关注的精度指标。基于激光跟踪仪建立高精度三维检校场,以空间绝对坐标基准来检定全站仪坐标测量外符合精度。设计了碳纤维基准尺以引入长度基准,检定全站仪长度测量误差。通过建立强制对中墩和测定加常数等方法,严格控制全站仪自身系统误差。基于多站公共点定向原理,检定全站仪坐标测量内符合精度。将该方法应用于检定TDA5005、TS30和MS05A等工业全站仪坐标测量精度,取得了良好效果。     

重力仪动态精度检定方法浅析

重力仪动态精度检定是重力仪检定的重要项目。本文主要从相对重力仪的动态精度检定方法、检定性质和合格性判定标准入手,通过对不同约定真值引入,提出了使用动态内符合精度和外符合精度联合判定重力仪动态精度的检定方法,明确了粗差剔除方法,确定了合格性判定标准,并进行试验论证,仅供同行参考。     

一种用于GNSS接收机动态精度检定的系统设计

主要介绍了GNSS接收机动态精度检定系统的设计。提出了利用光电传感器的快速响应特性构建GNSS接收机动态精度检定系统的基本方法;设计了基于FPGA和授时模块的高精度触发时间记录电路;给出了利用精确触发时间和触发位置确定动态条件下接收机测量数据"真值"的计算方法;最后分析讨论了该系统检定时的主要误差因素与精度评估方法。该系统可实现GNSS接收机动态测量精度的检定。     

磁暴事件对高精度TEC二维分布的影响

电离层总电子含量(TEC)是电离层探测与研究工作的重要特征参量之一．利用地基GPS接收站台网,可以获得大量的垂直TEC数据．本文提出一种高精度TEC地图重构方法,基于Kriging法对垂直TEC进行插值处理,实现了亚大区域高分辨率TEC二维分布的重构,并与实测数据对比验证了本方法的精度和有效性．基于此二维分布,分析了区域TEC值随时间、纬度的变化情况;重点分析了磁静日与磁暴期间南北半球不同纬度TEC值的不同表现特征,并给出了磁暴期间不同纬度TEC的变化趋势所存在的差异及其解释,相关研究成果可为区域高分辨率电离层监测系统的建立提供方法支撑．      

准二维控制场的设计与研究

详细介绍了高精度二维控制场的设计与实施方案,并对控制场的观测精度进行了分析。同时,利用数字畸变模型理论建立该控制场的不同焦距的数字畸变模型。根据得到的数字畸变模型对所拍摄的影像进行纠正。最后,采用二维控制场多片空间后方交会的方法,确定出相机内方位元素。     

电子水平仪应用程序开发

介绍了一种新型的电子水平仪的结构与原理,阐述了其与计算机的连接方法,实现了计算机与电子水平仪的通信,并在VB平台上开发出一套电子水平仪应用程序.     

地面3维激光扫描仪测量精度试验与分析

地面3维激光扫描仪是一种可进行全自动高精度立体扫描的先进仪器。其特点是可大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的3维坐标数据,且所获取的数据具有实时、动态、高密度、高精度等优点。因而,激光扫描测量仪器的精度对工程应用的影响以及对3维点云模型的建立和精度影响至关重要。文章针对瑞格公司所生产的VZ400扫描仪在测量时,距离、入射角度、目标颜色几个因素对精度产生的影响进行研究。利用平面拟合的方法分析精度,得出了随着距离的增加,入射角的增大,会导致地面3维激光扫描仪测量精度降低的定性分析结论．     

基于高精度基准数据网的陀螺全站仪寻北精度及稳定性评价方法

结合我国自主研发的GAT磁悬浮陀螺全站仪,提出一种基于高精度GPS控制网和高精度全站仪测角网的陀螺全站仪精度评价方法,并利用该方法分别对德国的Gyromat 2000和我国的GAT-05B磁悬浮陀螺全站仪进行了检定,取得了良好的效果。并通过GAT陀螺全站仪在若干大型工程中的成功应用案例验证该方法的可行性。     

移轴原理的数字相机检校

移轴相机由于其垂视摄影且视场可扩展的优势,已逐步开始应用于航空大面阵多相机系统中。针对当前航空移轴大面阵多相机系统未检校或由于检校精度不高导致几何精度较低的问题,提出了一种针对移轴成像的数字相机几何检校方法。该方法建立了移轴影像像平面坐标系到基准像平面坐标系的转换关系,并以此为基础构建移轴相机几何检校模型。本文以典型的单反移轴相机为例,利用室内三维检校场数据进行了实验验证与分析。结果表明,利用该方法对移轴相机进行检校是可靠的,并达到了较高的精度。     

高精度测量系统的时间基准确定和相位校准方法研究

针对高精度测量系统的时间基准确定和相位校准需求,提出了一种时间基准的高精度相位确定和校准方法,以解决系统中校准精度较低的问题. 该方法利用现场可编程门阵列（FPGA）延迟线对时间基准进行延时控制并且结合相位跳变检测技术.首先准确判断时间基准在被系统时钟采样时发生相位跳变的区间,其次准确测量出稳定时间基准所需要的延时值,最后对时间基准进行内部延迟,并对延迟后的时间基准进行系统同步. 所提方法具有校准精度高、设计简洁的特点. 搭建了一套仿真验证平台并结合计算机对所提方法进行了功能性验证.所提方法已应用在高精度测量系统中.      

资源一号02C卫星全色相机在轨几何定标方法

为提高资源一号02C卫星全色影像几何精度,首先从其严格几何成像模型出发,对成像过程中的几何误差来源及其特性进行分析,在此基础上构建资源一号02C卫星全色相机的在轨几何定标模型;然后,将待定标参数分为内外定标参数,采用分步迭代策略进行解算;最后,基于本文的定标模型及解算方法,利用嵩山定标场提供的高精度参考数据对其进行了在轨几何定标实验。实验结果表明,本文的定标模型及解算方法合理有效,能显著提高资源一号02C卫星全色影像的无控定位精度和有控定位精度;同时,内定标精度优于0.3个像元。     

针对GF-1遥感影像的基于影像与基于辐射传输模型的两种交叉定标方法比较

"高分一号"配置了4台16m分辨率多光谱宽幅(WFV)相机,组合观测幅宽达到800km。为了将其应用于定量遥感,需要对其进行精确的辐射定标。目前针对高分一号卫星有两种交叉定标方法,都在传统方法的基础上进行了改进。一种是基于影像的交叉定标方法(image-based),另一种是基于辐射传输模型和二向反射分布函数的交叉定标方法(RTM-BRDF)。本文采用这两种方法对高分一号(GF-1)的4个相机进行辐射定标,并对这两种方法进行了对比分析,发现对于WFV2和WFV3这两个近似星下点成像相机,image-based方法可以得到精度较高的辐射定标系数,而对于WFV1和WFV4这两个非星下点成像相机来说,RTM-BRDF方法得到的定标系数精度较高。因此,最终将两种方法结合给出GF-1 4个相机最终的定标系数。     

TLS算法在参考球标定场中的应用

精密工程测量领域,对仪器有着极高的要求,需要定期对仪器的各项性能指标进行检定。仪器的检定和精度标定都需要有一定的基准,并用来评价仪器的性能。文中以球体为基准建立空间标定场,提出利用TLS(整体最小二乘平差)算法拟合球面的方法,并对比分析该方法的可行性;提出在满足精度要求下,参考球的选择方法;理论加实例分析,验证该方法的合理性。     

非量测数字相机实验室几何标定

非量测数字相机的几何标定,包括内方位元素和畸变的精确测定,直接影响其用于航空摄影测量的最终精度。本文研制出一套非量测数字相机实验室几何标定系统。该系统采用平行光管加星点板作为目标发生器,在测量出一组目标点在相机的CCD靶面上的像点坐标及对应的平行光线的入射角后,结合几何标定的数学模型,可以实现相机的高精度几何标定。采用佳能EOS 5D MarkⅡ和哈苏H3D两款典型的数字相机进行了试验与分析。试验结果验证了本文标定方法的正确性以及精度的可靠性。     

Development of time series stacks of Landsat images for reconstructing forest disturbance history

Abstract

Forest dynamics is highly relevant to a broad range of earth science studies, many of which have geographic coverage ranging from regional to global scales. While the temporally dense Landsat acquisitions available in many regions provide a unique opportunity for understanding forest disturbance history dating back to 1972, large quantities of Landsat images will need to be analysed for studies at regional to global scales. This will not only require effective change detection algorithms, but also highly automated, high level preprocessing capabilities to produce images with subpixel geolocation accuracies and best achievable radiometric consistency, a status called imagery-ready-to-use (IRU). This paper describes a streamlined approach for producing IRU quality Landsat time series stacks (LTSS). This approach consists of an image selection protocol, high level preprocessing algorithms and IRU quality verification procedures. The high level preprocessing algorithms include updated radiometric calibration and atmospheric correction for calculating surface reflectance and precision registration and orthorectification routines for improving geolocation accuracy. These automated routines have been implemented in the Landsat Ecosystem Disturbance Adaptive System (LEDAPS) designed for processing large quantities of Landsat images. Some characteristics of the LTSS developed using this approach are discussed.     

利用Vicon系统进行IMU标定

针对传统IMU标定方法操作复杂、过于依赖转台的问题,本文提出了一种利用Vicon系统进行IMU标定的方法。首先,利用预积分技术将IMU数据与Vicon数据融合,得到IMU残差;然后,将Vicon相邻帧间的状态量相减,得到Vicon残差;最后,将IMU残差和Vicon残差放到同一个状态向量中,并引入边缘化先验信息,建立非线性优化函数,求解得到陀螺仪和加速度计的零偏估计参数。同时本文设计EuRoc数据集测试试验和室内定位对比试验,结果表明,该方法对IMU的标定结果优于传统方法的标定结果,具有更高的精度。     

GOCE引力梯度内部校准方法

GOCE卫星引力梯度仪的精确校准是反演高精度重力场的前提之一,本文利用GOCE卫星L1b数据中的引力梯度仪及恒星敏感器数据实现了卫星引力梯度的内部校准。以最小二乘联合多个恒星敏感器观测数据确定内部校准使用的角速度,有效避免了单个恒星敏感器低精度角速度分量对坐标转换过程的影响。考虑到恒星敏感器坐标系与梯度仪坐标系间旋转矩阵随时间的变化,本文在ESA官方内部校准方法的基础上,提出了顾及旋转矩阵校准参数的内部校准模型,并利用2009年11月的GOCE实测数据验证了该方法的效果。结果表明,该旋转矩阵校准参数数值约100″,且在该月存在3″~30″的漂移;与GOCE官方内部校准方法对比,从卫星引力梯度精度结果来看,在低于0.005 Hz频段内,同时解算旋转矩阵的校准参数与梯度仪内3个加速度计对的校准参数的内部校准模型优于仅考虑加速度计对校准参数的模型;除此之外,本文讨论了以该模型为基础的GOCE梯度仪数据校准的可能方法,为GOCE及后续重力卫星的数据处理工作提供参考。     

铜陵公铁两用长江大桥施工控制网测量

以铜陵公铁两用长江大桥工程测量为背景项目,提出了采用GPS、电子水准仪测量和跨河水准测量技术完成该项精密测量任务的方法,并对此进行了详细论述.测量结果不仅验证了此方法的正确性,也为其他类型工程的测量提供了参考.