基于高精度轨迹数据的要素特征点提取研究

连续运行参考站(CORS)向社会提供高精度位置服务的同时,产生了大量的轨迹数据,这些数据蕴含丰富的地形、地物特征。本文以河北CORS采集的轨迹数据为基础,应用分布式运算的思想,将全省不同测区、不同项目的数据整合、分析,开发了要素特征点提取工具,实现了地理信息要素特征点的自动提取。针对原始观测数据以及地理信息要素空间形态多样、变化不规律的特点,采用轨迹检索、拐点提取和空间密度聚类算法相结合的技术,达到了获取要素细节特征点的目的。测试结果表明,要素形态变化处的关键特征点提取准确率在94%以上,在地形图测绘、控制测量等生产项目中具有重复利用的价值。     

GDCORS在某区像控测量中的应用

论述了应用GDCORS中网络RTK技术在某区像控点测量的实践。重点介绍了CORS技术的原理以及像控点采集的整个生产作业流程。通过实践结果分析得出：CORS技术完全可以满足像控点测量的精度要求，并且与常规导线测量、RTK测量等方法相比具有很大的优越性，在进行大面积测绘、快速测量中具有非常广泛的应用前景。     

Application of CORS in Air Photograph Control Survey for 1：2000 Topographic Map

结合北京市六环内1：2000地形图航测像控制点联测项目,重点介绍了CORS技术在航测像控测量中的应用。通过探索、应用并分析,文章得出基于CORS的VRS RTK技术完全可以满足航测像控点测量的精度要求,并且与常规方法相比具有很大的优越性,具有广泛的应用前景和社会经济价值。     

CORS技术在1∶2000地形图航测像控测量中的应用

结合北京市六环内1:2000地形图航测像控制点联测项目,重点介绍了CORS技术在航测像控测量中的应用。通过探索、应用并分析,文章得出基于CORS的VRS RTK技术完全可以满足航测像控点测量的精度要求,并且与常规方法相比具有很大的优越性,具有广泛的应用前景和社会经济价值。     

CDCORS在天府国际机场像控测量中的应用及精度分析

本文结合成都天府国际机场1∶2000正射影像图航测像控点测量项目,重点介绍了CDCORS技术应用于像控测量的工作原理以及像控测量详细的作业实施流程。通过实例应用并分析其精度,证明CORS技术可以满足航测像控点测量的精度要求,与传统方法比较具有较大的优势。     

高分辨率航带影像像控点的布设和基准约束测量

推扫式航摄仪所获取的带状影像,其每个像素都具有比较准确的WGS-84坐标。带状影像模型自成刚体,具有很强的稳定性,但其区域网模型精度在高程方面偏弱。受其自身航带影像模型刚性和区域网弱高程模型精度的影响,其像控点布设有其自身的特殊性。在获取具有多重空间基准约束的像控点的过程中,当在像控区域中有CORS基站、GPS控制网、水准控制网等多个空间基准类型可以利用时,可利用IGS站点和EGM2008数据快速验证这些基准的应用有效性,避免已有空间基准的潜在问题,这是保证像控点快速和精确获取的关键。     

省级像控点影像库的设计与应用

为更好地将已有像控点成果用于数字正射影像图(DOM)更新, 设计并建立了像控点影像库。通过对已有纸质刺点片、空三加密成果、DOM等资料的分析, 确定了像控点数据的组成与结构并开发了像控点影像库管理系统。该系统可以通过空三加密成果自动采集像控点的X、Y、Z三维坐标及原始数码航摄影像, 并可以自动采集像控点的DOM小片;通过管理系统, 可以对像控点影像库数据进行有效的管理与使用。建成的像控点影像库已经应用于省级基础地理信息数据更新、地理国情普查项目, 影像库的使用节省了大量生产成本, 有效缩短了更新周期。     

一种利用点云邻域信息的建筑物屋顶面高精度自动提取方法

从LiDAR数据中高精度地提取建筑物屋顶面是构建屋顶面拓扑关系、实现建筑物三维模型重建的关键。本文针对现有算法提取复杂建筑物屋顶面适应性较差、精度较低等问题,提出了一种利用点云邻域信息的建筑物屋顶面高精度自动提取方法。通过主成分分析计算点云特征,构建特征直方图,选取可靠种子点;利用提出的局部点云法向量分布密度聚类算法聚类种子点,快速准确地提取初始屋顶面片;构建基于邻域信息的投票模型,有效地解决屋顶面竞争现象。试验结果表明,本文方法可自动、高精度地提取屋顶面,对不同复杂程度的建筑物具有较好的适应性,能为建筑物三维模型重建提供可靠的屋顶面信息。     

像控点信息采集软件设计及实现

像控点测量作为航空摄影测量生产数字产品的关键环节,其传统外业测量和点之记制作费事费力。因此,从像控点外业测量和内业数据整理两个方面,设计和研发了移动端的像控点信息采集软件和PC端的像控点点之记自动生成软件,改变了传统的像控点采集和点之记制作作业模式,一定程度上提高了像控点采集的工作效率,规范了像控点数据成果。     

机载LiDAR基础测绘关键技术及应用

针对激光扫描系统高精度检校与相机标定、点云数据滤波处理与高精度DEM构建、地物要素自动提取等技术难题,自主设计建立了机载LiDAR检校场,实现了机载LiDAR系统各个组成部分的高精度一体化检校;利用改进的各向异性扩散滤波算法模型有效滤除了高分辨率DEM数据中的高频噪声,提高了等高线提取和水文分析的质量;基于激光点云和高分辨率航空影像构建的面向对象的地物要素主被动遥感协同提取模型,实现了居民地、道路等主要地物要素的自动提取。实际应用结果表明,地物要素的整体提取准确度超过90%。     

高精道路地图制作方法及关键技术

本文提出一种基于车载移动测量、倾斜摄影等多源数据成果的高精道路地图互补采集方法,并对其关键技术进行了深入研究。首先以国内第一条基于自动驾驶的智能网联高速公路测试路段——淄博智能网联测试基地为例,开展了激光点云、全景照片、倾斜影像等多源数据获取及高精道路地图要素采集。然后以道路三维矢量要素自动提取为基础,辅以人工采编,并在数据差分解算中测试了我国北斗数据。实例表明,本文方法切实可行、精度可靠,有效改善了高精道路地图采集模式,降低了劳动强度,保障了人身安全,提高了作业效率,对于高精道路地图制作具有借鉴价值。     

基于CORS的GPS工程控制网的高精度正常高获取方法的探讨

CORS的各基站通过长时间连续不断的观测能获得高精度的大地高和高程异常,基于CORS的GPS工程控制网各点也能获得高精度的高程异常,从而获得高精度的正常高。本文对这一方法实现的可能性进行了分析,并在实践中进行了检验。     

基于几何规则的车载近景立体影像道路交通标线自动提取

道路交通标线信息是道路导航地图中必不可少的数据，对于制作精度更高、道路细节信息更加丰富清晰的高精度导航地图具有重要的作用。本文以车载近景立体影像中的道路交通标线信息自动提取为研究目标，针对道路交通标线快速、精确采集的应用需求，提出了基于几何规则的车载近景立体影像道路交通标线自动提取方法。该方法首先分析了道路交通标线的几何特征；其次，构建了基于几何特征的交通标线信息提取规则；最后，以标线种子点为基础，结合前述规则，实现了道路交通标线三维空间信息的自动采集。以南京师范大学的车载移动测量系统拍摄的实际近景立体影像为数据进行了试验，试验结果证明，本文方法相比传统人机交互采集方法，在交通标线特征点采集效率、标线几何相似度等方面有较大的优势，可为高精度导航地图的生产提供一种可借鉴的技术支撑。     

地面激光点云与数码影像自动高精度配准

针对地面激光雷达点云和数码光学影像非同源异质数据自动配准困难的问题,本文提出了基于互信息的两种数据同名特征高精度自动提取的方法。首先,把点云数据生成中心平面投影的反射强度图像和基于RGB信息的彩色图像,应用点云彩色图像和数码光学影像的匹配,确定点云与影像的粗配准参数;然后,对反射强度图像进行特征提取,应用粗配准参数确定其在数码光学影像上的初始位置,应用互信息实现非同源数据的高精度匹配;最后,应用罗德里格矩阵和选权迭代方法计算高精度配准参数,生成三维彩色模型。试验证明,本文方法可以解决地面激光点云和数码光学影像非同源异质数据的配准问题,具有一定的研究和应用价值。     

OSM辅助车载LiDAR点云三维道路边界精细提取

道路边界精确提取建模是城市道路管理、智能交通规划和高精度地图制作等领域的重要课题之一。本文提出了一种基于车载激光雷达点云数据和开源街道地图(OSM)的三维道路边界精确提取方法。首先,针对原始车载LiDAR点云数据应用布料模拟滤波分离地面点,再结合相对高程分析获取道路边界点候选数据集。然后,应用OSM矢量道路网数据的节点辅助道路边界点候选点集进行分段。最后,在各分段点云数据集中基于随机抽样一致性算法获得三维道路边界点集。通过直道、弯道及高密度复杂场景3种不同类型的城区道路边界路段分类提取试验。结果表明,利用该方法进行道路边界提取的准确率和召回率分别达96.12%和95.17%,F1值达92.11%,本文方法可用于高精度道路边界的三维精细提取与矢量化,进而为智能交通与无人驾驶导航提供支撑。     

控制点自动更新方法研究

针对利用TM影像进行土地利用变化分析的目标,提出一种基于控制点自动影像匹配的影像数据库建库及自动更新方法。以武汉城区1998年、2002年两个时期TM影像为试验区,从影像控制点数据库建库方法、影像控制点搜索方法和影像控制点自动更新方法三个方面展开研究。研究表明,上述方法可行,具有较好的实用价值和可操作性。     

激光雷达点云电力线自动提取算法

针对当前电力线提取方法自动化程度和精度不高的问题,本文从点云数据的空间分布特征出发,提出了一种高效的电力线自动提取方法。首先基于自然裂点法,将点云数据按高程分类后去除地面点;然后对数据进行空间划分,基于子空间的点密度及空间结构特征的差异化,利用地物分割算法去除电塔点和残留的植被点;最后利用基于欧氏距离分割的电力线自动检测算法,实现单根电力线的快速、高精度提取。提取结果和拟合试验表明,该方法能在复杂地形下实现电力线的自动提取,极大提高了电力线的提取效率和精度。     

基于直线特征匹配的序列图像自动配准

提出了一种运用相应直线段特征作为控制基础的序列图像自动配准方法。根据相应直线段"共线"原理建立了图像配准模型,该模型的优点是不必精确定位相应直线段的端点,突破了相应特征必须严格"同名"的限制。同时,根据图像配准对控制直线段的要求,分别设计了序列图像中直线段特征的自动提取和自动匹配算法,从而实现了概略对准条件下的序列图像的全自动配准。     

基于RFM的高分辨率卫星影像三维重建方法

随着高分辨率卫星遥感成像技术的快速发展,基于卫星影像的三维重建技术研究已成为当前国内外研究的热点,但由于种种因素的制约,实现自动化、高精度的三维重建仍然存在很大困难.鉴于此,提出一种基于同源高分辨率卫星影像的三维信息提取方法,其步骤包括利用影像匹配技术获取同名点,通过影像同名点解算像对间几何转换模型,最终基于有理函数模型获取地物点的三维坐标.结果表明,利用文中方法可以实现影像的三维重建,精度上能够满足一定的生产需求.     

高精度无人机影像空三处理方法

针对无人机影像生产测绘产品时需要地面控制点数量多、外业工作量大的问题,提出无人机影像高精度空三处理方法研究。首先,通过引入构架航线,在无控制点、稀少控制点等不同情况下的进行改进的高精度GPS辅助空中三角测量;然后利用试验对无人机影像高精度空三处理方法的精度分析。结果表明,在稀少控制点情况下,利用改进的高精度GPS辅助空中三角测量方法能够满足1:2000比例尺地形测绘生产要求。