机载LiDAR检校场布设及检校技术探讨

随着LiDAR技术的运用领域日益广泛,决定其所获取的点云数据精度的检校技术研究也显得越来越重要。本文通过项目的具体试验数据,对LiDAR检校场布设及整个航迹解算和激光检校过程进行较为详尽的探讨。     

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。     

无人机载激光雷达在房地一体测绘中的应用

主要探讨了如何利用大黄蜂四旋翼无人机搭载AS-900HL多平台激光雷达系统完成外业点云数据获取,通过点云解算软件生成高精度点云三维模型,采用CoMapping点云测图软件进行内业测图,形成测图成果后,通过图纸回放外业,进行修补测及间距勘丈的技术方法。通过点位精度和间距精度的验证,充分证明了采用无人机载激光雷达,不但可以达到房地一体测绘的精度要求,而且能够大大提高房地一体测绘的工作效率。     

徕卡ALS70机载激光扫描系统检校研究与应用

详细介绍了徕卡ALS70机载激光扫描系统的检校原理、检校厂布设原理以及检校方法,并以台安县作为检校场地进行检校实验,检校后,台安县120 km2的0.7 m点间距的点云数据精度完全符合我国相关技术要求规定,证明了该检校场地布设和检校方法是安全可靠的,是可以大范围地应用在点云数据检校生产当中。     

UAV航测和TLS技术在广钢遗址测绘建模中的应用

联合应用地面三维激光扫描技术和无人机航测技术采集了广钢炼钢遗址空间数据,并进行了现状测绘与三维建模。三维激光扫描获取遗址内外高精度点云数据;无人机航测获取遗址顶部点云及周边地形DSM和DOM,将航摄DSM数据拟合到激光点云上,使得航摄DSM精度达到12.6cm,且弥补了激光点云的漏洞;采用融合的点云数据测制了平立剖测绘图,建立了三维模型。上述两种技术优势互补,形成了一种高效率、高精度、全方位的历史遗迹测量与建模的解决方案。     

基于影像的地面激光点云数据分类

为了完成地面激光点云数据的分类工作,不同于传统方法利用点云的几何特性和辐射信息,本文利用非量测相机获取影像数据实现点云的分类。首先,通过相机检校获取相机的参数,从而得到影像内方位元素;然后,将影像与点云进行配准,计算出影像的外方位元素;最后,对上述参数进行优化,实现二维影像与三维点云信息的融合,进而完成点云分类。实验表明该方案可实现地面激光点云数据的分类。     

一种车载三维激光点云数据加密及补偿方法

针对"全景江苏"三维地理场景建设中的可量测街景数据采集时,由于点云数据稀疏或缺失造成量测可靠性及精度低的问题,探索出以地面激光点云为数据补充,通过坐标转换、点云融合等技术方法加密补偿稀疏点云,提高数据精度的技术路线.最后,以具体道路为例,验证了方法的可行性,为提高车载三维激光点云的应用精度和能力提供了可借鉴的依据.     

3D SLAM的室内背包移动测量系统研究

针对室内移动测图中GPS信号缺失,导致无法获取精确定位坐标与导航的问题,该文研发了一套室内背包式移动测量系统,该系统能够利用三维激光定位与测图的方法实现快速同步定位及地图创建和室内三维激光点云获取,可以应用在室内或地下的环境中进行数据采集,在不损失作业效率的前提下获取系统作业轨迹、高精度点云等多种数据结果。为了对系统的精度进行验证,使用该系统在实验室大楼走廊中进行实验获取室内三维激光点云,并将实验结果与采用常规测量手段得到的结果进行对比分析。实验表明,此系统的相对精度和绝对精度分别能够达到0.048和0.047m,在室内三维信息获取过程中相比较于传统作业方式显著提高了作业效率和数据质量,能够满足室内建模与测图要求。     

基于机载激光雷达技术的城市三维数据建设

三维激光扫描技术获取的点云数据是目前世界上先进的测绘新技术成果之一,它不仅可以实现三维场景复制,而且与其他测绘技术手段相比,数据更丰富,精度更高。本文首先介绍了激光点云数据获取的原理,叙述了基于点云数据制作三维建筑体框模型和DEM的技术方案,进而详细讲解了点云数据处理和建立建筑物体框模型的流程。     

利用激光点云数据进行大比例尺地形图测绘的方法

选择校园内具有典型地物的长方形区域为试验对象,依据仪器功能与测区情况介绍了获取点云数据的技术方案与实施过程,以及点云数据的预处理方法,详细阐述了大比例尺地形图制作方法,并与全站仪测图方法进行了对比分析。试验研究结果表明,采用激光点云数据制作大比例尺地形图技术方法可行,精度能够满足要求,但要做到广泛应用,还有许多问题有待解决。     

基于地面三维激光扫描两种模型重建技术

地面三维激光扫描技术可以快速地采集目标物表面海量点云数据,利用点云能够准确重建空间三维模型。本文基于完全不同形状的两组点云数据,分别采用三角网格法和提取特征线法两种不同建模方法进行实验,完成模型重建,取得较好的效果。同时探讨了点云处理和模型重建的关键问题,为工程生产提供借鉴。     

三维激光扫描技术在宁化天鹅洞改造测量中的应用

三维激光扫描技术是目前最先进的测绘数据获取方式之一,它采用非接触主动测量方式直接获取高精度的三维数据,能够对任意物体进行扫描,快速将现实世界的信息转换成计算机可处理的三维数据信息,与传统测绘技术相比,除了速度快、精度高的优势外,更有获取对象信息更全面、提供的测绘成果更丰富更直观的突出技术特点。本文以宁化天鹅洞改造测量项目为例,探讨了三维激光扫描技术在地下溶洞改造测量工作中的应用原理、工作流程、成果类型及其技术优势,希望对同类工程项目应用有一定借鉴作用。     

高精采集系统激光标定的评测方法

常用的激光标定评价方法是在检校场用同名特征点的距离误差衡量标定质量,选点的误差对高精度激光的标定评测不可忽略。本文提出了利用同名面评测激光的标定精度的方法,用控制点和静态激光建设精度较高的面检校场作为真值,从待评测激光点云中提取同名面,统计被评测激光的同名面和真值面之间的误差,评价激光的标定精度。该激光标定精度评测方法已经应用于高德高精采集车,并投产两年多,点云资料矢量化出的高精地图要素中相对精度优于10 cm的占比达到了98%。     

基于3维激光扫描技术的滑坡体地形图制作研究

采用3维激光扫描技术快速采集滑坡体地形点云信息,并提取滑坡体微地貌信息,为滑坡监测提供基础技术支持。3维激光扫描技术的数据处理主要包括外业数据采集、点云数据配准、地貌数据获取与非地貌点云数据过滤、地形图生成等过程,并着重介绍其工作原理与处理方法。采用3维激光扫描技术能够高效准确实时的监测地质灾害,对预防灾害的发生提供了决策作用。     

平原地区机载激光雷达数据的抽稀算法分析

目前，机载激光雷达点云数据在测绘行业中的应用还存在较多的瓶颈。为了使机载激光雷达点云数据更好地服务等值线等数据的生产，发挥其高效和高精度的优势，本文归纳、总结了国内外现有的LiDAR点云数据抽稀算法，并通过对比分析现有LiDAR点云数据抽稀算法存在的优缺点，如系统抽稀、格网抽稀、TIN抽稀和坡度抽稀等算法，结合平原地区激光点云在实际生产中的应用，研究了更适合平原地区点云数据的抽稀方法，通过大量的数据测试和试生产。结果表明，该方法可以在应用项目精度约束下保证数据质量，减少了后期数据处理应用的难度，提升了后续成果数据的质量，提高了作业生产效率，对机载激光雷达点云数据在测绘行业中的应用推广具有重要的现实意义。     

基于机载LiDAR数据制作高精度DEM产品研究

机载LiDAR获取点云数据具有快速、高效和高精度的特点,以此为基础制作的DEM数据具有表达地貌细微、精度高的特性。本文以白城地区基础测绘DEM制作项目为例,探讨了LiDAR数据的获取、处理及以此为基础制作高精度DEM过程中的关键影响因素,以及解决方法。为推动"十三五"期间,利用现有的基础测绘现代化高新技术装备——机载激光扫描系统,完成吉林省LiDAR航摄生产1∶10 000 DEM及地貌测绘工作提供借鉴和经验。     

基于地面三维激光扫描数据的快速建模

三维激光扫描技术具有速度快、精度高、自动化程度高并且不与物体直接接触等诸多优点,现已应用于古建筑保护、数字城市、工业生产、地形测绘等不同领域。本文利用地面三维激光扫描仪对校内樱花园手形建筑物进行扫描,获取该目标物的点云数据,并对获取的点云数据进行拼接、去噪处理。同时,利用点云数据处理软件Geomagic对目标物进行快速的三维模型重建并达到了预期的效果。     

三维激光扫描数据获取高分辨率DTM试验研究

三维激光扫描技术能够提供实体表面点云数据,可用于获取高精度高分辨率数字地形模型。本文以重庆万州区付家岩滑坡体为例探讨了采用三维激光扫描监测技术获取数字地形模型的方法,着重讨论了相关点云数据处理流程和关键技术问题。通过结合差分GPS技术进行激光数据的相对定位和绝对定位、去噪、拼接等方法,获得了该区域地表高精度地形数据,并生成了相应的数字高程模型。试验结果初步说明该技术可用于获取小尺度高精度高分辨率数字地形模型,具有一定的应用前景。     

基于SSW点云数据的矢量地图平面精度自动校验方法

常规的矢量地图精度校验采用抽样与实地测量，外业工作量大，自动化程度低。针对这一问题，本文提出基于SSW激光点云数据的矢量地图平面精度自动校验方法。首先，使用车载激光扫描器获得道路两侧高精度点云数据，并对点云数据进行滤波、坐标转换和精度检验；其次，基于多特征识别算法，使用SWDY软件提取点云特征点线；最后，利用最近邻法搜索待检矢量图中的同类地物特征点线，并计算匹配点线对的中误差。以兴化城区为试验区，采用该方法检测该地区1：1000比例尺的矢量地图平面精度，试验结果显示，成功匹配了点云数据205个地物特征中的201个，矢量地图的总体中误差为0.26 m，且能够发现待检测矢量地图中的采集丢漏与明显错误。本文方法可以减少现有检测方法的野外实测工作量，增加检测样本数量，降低检测过程中的人为干扰因素，有效提升检测的可靠性与检测效率。     

3维激光扫描技术在城市轨道交通工程结构断面测量中的应用研究

采用应用研究与生产相结合的方法,介绍了城市轨道交通工程中结构断面测量的必要性和相关要求,引入地面3维激光扫描技术进行数据采集,并对采集数据进行去噪、拼接、影像匹配、点云数据抽稀、结构断面提取等操作,讨论了地面3维激光扫描技术在城市轨道交通工程结构断面测量中应用的可行性、技术优势、测量方法和数据处理方法。