一种顾及高程的无人机景观匹配定位方法

针对目前无人机飞行器主要依靠GNSS定位且易受干扰失效的问题,该文提出了一种基于景观匹配的无人机辅助三维定位方法,该方法首先将基准影像与DEM进行配准生成底图数据,然后采用SIFT算法将无人机实时飞行图像与底图数据进行匹配,得到同名点对并获取无人机飞行图像的平面与高程坐标,再利用空间后方交会对飞行图像进行解析,解算无人机的三维坐标,实现顾及高程的三维定位导航。实验结果证明该方法可以降低无人机对GNSS的依赖,实现无人机GNSS信号受干扰或失效时的定位导航。     

一种高郁闭度林分树高的估测方法

针对单一无人机影像无法有效地提取高郁闭度林分树高的问题,该文提出一种结合无人机影像数据和全站仪测量的地形数据获取高郁闭度林分树高的方法。①利用搭载数码相机的小型无人机平台,以50m航高获取实验区局部高精度林分影像,利用全站仪获取实验区的地形数据;②利用无人机影像处理软件对影像进行处理,通过初步的几何校正以及空三加密过程得到整个实验区的高分辨率DEM和DOM模型;③采用局部最大值算法探测单株林木的树冠中心点坐标,利用自然生长算法和高程差值公式得到树冠中心对应的树根高程;④以树冠中心点高程以及树根高程的差值作为单木树高的估计值。通过实验得出:结合无人机影像与全站仪数据能够准确快速地获取高郁闭度林分树高,本文提出的方法可以为森林可持续经营提供数据基础。     

一种高郁闭度林分树高的估测方法

针对单一无人机影像无法有效地提取高郁闭度林分树高的问题,该文提出一种结合无人机影像数据和全站仪测量的地形数据获取高郁闭度林分树高的方法。首先,利用搭载数码相机的小型无人机平台,以50 m航高获取实验区局部高精度林分影像,利用全站仪获取实验区的地形数据。然后,利用无人机影像处理软件对影像进行处理,通过初步的几何校正以及空三加密过程得到整个实验区的高分辨率DEM和DOM模型;接下来,采用局部最大值算法探测单株林木的树冠中心点坐标,利用自然生长算法和高程差值公式得到树冠中心对应的树根高程;最后,以树冠中心点高程以及树根高程的差值作为单木树高的估计值。通过实验得出:结合无人机影像与全站仪数据能够准确快速地获取高郁闭度林分树高,本文提出的方法可以为森林可持续经营提供数据基础。     

基于无人机影像和高程数据的地形构造线确定方法

目前传统的地形数据定量分析在图层提取应用中,存在误差较大的问题,为此提出一种基于无人机影像和高程数据的地形构造线确定方法.通过无人机遥感系统对高程数据进行获取,利用图像灰度化、平滑处理、山轮廓提取以及转化为坡度数据,实现对地形高程数据的预处理.基于坡度数据提取山脊线,借助反地形思想提取山谷线,由此确定地形构造线.实验结果证明,设计方法在坡度为35.47°～51.47°时,图层提取误差低于现有方法,具有较优越的图层提取性能.     

一种高郁闭度林分树高的估测方法

针对单一无人机影像无法有效地提取高郁闭度林分树高的问题,该文提出一种结合无人机影像数据和全站仪测量的地形数据获取高郁闭度林分树高的方法。首先,利用搭载数码相机的小型无人机平台,以50 m航高获取实验区局部高精度林分影像,利用全站仪获取实验区的地形数据。然后,利用无人机影像处理软件对影像进行处理,通过初步的几何校正以及空三加密过程得到整个实验区的高分辨率DEM和DOM模型;接下来,采用局部最大值算法探测单株林木的树冠中心点坐标,利用自然生长算法和高程差值公式得到树冠中心对应的树根高程;最后,以树冠中心点高程以及树根高程的差值作为单木树高的估计值。通过实验得出:结合无人机影像与全站仪数据能够准确快速地获取高郁闭度林分树高,本文提出的方法可以为森林可持续经营提供数据基础。     

一种有效改善无人机1∶500测图高程精度的方法

为了改善无人机1∶500航测成图受飞行姿态、地形条件等因素的影响,高程精度有时难以满足规范要求的问题,本文提出以倾斜摄影数据处理方法来辅助处理无人机1∶500影像数据,通过获取的LAS点云高程数据,改善高程精度。以鄂尔多斯丘陵地区为例进行试验,试验结果表明:使用所给方法获得的高程数据精度满足规程要求,并明显优于使用传统方法获得的数据。此外,文中还分析了不同地形条件高程精度改善的适用性。所给方法为改善无人机1∶500测图高程精度提出了一种有效的途径。     

BDS辅助无人机免像控三角测量数据处理方法研究CSCD

针对无人机空中三角测量处理需要外业控制点数量多、工作量大的问题,提出了北斗卫星导航系统(BDS)辅助无人机大比例尺免像控精度验证方法.该方法利用搭载双频全球卫星导航系统(GNSS)接收机的无人机摄影测量平台接收BDS数据,探讨了高精度的BDS摄站坐标解算、BDS数据与无人机影像数据联合平差关键技术,最后,以工程实例验证该方法的有效性.实验结果表明:此方法在无像控点情况下满足1∶500的大比例测图精度要求.     

基于不同激活函数ELM的无人机实测数据高程拟合算法

为找出无人机实测数据高程转换拟合的方法,本文基于不同激活函数激活极限学习机模型得到ELMS、ELMR、ELMH3种模型,并将计算结果与广义回归神经网络模型和BP神经网络模型对比,结果表明:基于5种模型可对无人机实测高程数据的异常点进行筛选并剔除,3种ELM模型对于高程点的筛选结果基本一致,共筛选出了21个高程异常点,GRNN模型精度次之,BP神经网络模型精度最低,ELM模型在不同激活函数下的计算精度有所不同,其中ELMS模型在高程点剔除和高程数据拟合中精度最高,RMSE仅为0.157m,而Ens和R2分别达到了0.944和0.968,可为无人机实测数据高程转换拟合的标准模型使用。     

无人机倾斜摄影测量土方计算及精度评定

无人机倾斜摄影技术的不断发展为土方测量中存在的受地形限制，费时耗力等问题提供了解决途径。本文详细阐述了结合PhotoScan软件进行无人机倾斜摄影土方计算的方法，介绍了点云分类方法与非地面点高程值修正方法。通过对地面控制点、点云分类方法和非地面点高程等因素进行分析，提出了地面控制点布设优化三原则，并利用RTK土方计算结果对无人机倾斜摄影测量土方计算结果进行精度分析。结果表明：利用无人机倾斜摄影技术进行土方计算，不仅能够简化内外业工作流程，降低生产成本，同时，通过对地面控制点布设、点云分类方法和非地面点高程改进方法等影响因素进行优化，还能够在一定程度上提高土方计算的精度。     

旋翼无人机外业像控点布设方案研究

为了解决提高旋翼无人机外业影像控制点测量质量的问题,本文深入研究了基于旋翼无人机低空多视角航空摄影的像控点布设方案.通过大量实验数据和不同像控点布设方案比对,研究确定高质量的布设原则,结果表明:测区四周均匀布设控制点有利于保证区域内部的精度.一般情况下,单点布设的精度不如点组布设精度高,而且点组布设可以提高平面高程的精度.     

一种利用凸包思想顾及障碍物的聚类分析

提出了利用凸包思想求取障碍距离的方法,并对该方法进行了理论与实践上的探讨。然后以所求得的障碍距离为依据,利用改进后的k-中心点法进行实验。实验表明,其结果不仅可以得到两点之间的障碍距离与障碍路径,而且可以实现顾及障碍物聚类的要求。最后对实验结果做出了总结与展望。     

解析延拓高阶解的推导方法与比较分析

利用迭代求导法、直接求导法推导了解析延拓高阶解公式,并与经典递推方法进行了比较分析。利用迭代求导法得到了重力异常径向导数在球近似下的通用递推公式,该公式表明,解析延拓的经典递推求解方法实际上是忽略小项的近似,在忽略小项后,迭代求导法与递推法的形式是一样的。虽然直接求导法可以提高计算速度,但利用5°×5°实验区的重力数据进行解析延拓实验的结果表明,直接求导法获得的犵2项数值较其他方法偏小0.1～0.4mGal,这种差异的产生主要由于计算误差引起的。     

移动配置法在高程异常拟合中的应用

本文将最小二乘配置理论引入到高程异常移动曲面拟合模型中(移动配置法),采用格网内插法解决了配置理论中的难点—协方差函数确定的问题。通过实验,验证了移动配置法的优越性。     

单应性几何下的后方交会直接解法

传统的后方交会最小二乘解法需要良好的外方位元素初值。在无初值或者初值不够精确的情况下,最小二乘迭代不容易收敛。在近景摄影测量或者计算机视觉等领域,往往不提供良好的初值,无法适用传统的后方交会解法。针对上述情况,本文提出了一种基于单应性矩阵的后方交会直接解法,在不需要初值的情况下,获取外方位元素的直接解。该方法根据单应性矩阵所描述的平面几何关系,利用单应性矩阵内在的约束条件,将后方交会问题转换为一个二元二次方程组的求解问题。该方法受舍入误差影响小,在无偶然误差的情况下,解算精度能达到10–9量级,能够避免传统直接解法计算复杂的问题,为传统的平差迭代解法提供良好的初值。此外,在多个控制点共面的情况下,该方法能够直接获得外方位元素的精确解。实验结果表明:在各种不同倾角拍摄的情况下,该方法均能够获得稳定的外方位元素,为后续的后方交会最小二乘算法提供良好的初值。采用本文方法计算的初值参与平差,能够达到与人工给定初值平差一致的精度,且迭代收敛速度是人工给定初值平差的2倍以上。在控制点共面的情况下,该方法的反投影精度能够达到亚像素级,且精度优于大部分主流的直接解法。     

基于动态化简的多源数据相似性评估

随着空间数据获取手段和途径的丰富,多源数据的差异性对数据更新的影响一直备受关注。本文提出一种基于动态化简的多源空间数据相似性评估方法。首先,将多个来源数据分别与参考数据用传统方法进行匹配;其次,利用加入动态化简的匹配方法对多源数据重新匹配;最后,分析上述两次匹配结果的差异,从数据匹配的角度出发,通过整体一致性和数据详细程度评估对数据匹配质量进行对比,根据获取的评估结果实现更新数据的选择。通过实验和分析,验证了本文方法的科学性和可操作性。     

Smart 3D数据的三维模型重建

针对Smart 3D生成的实景三维模型是一个三角网集合,并不能直接应用于数字城市建设、土地利用管理与城市规划的问题,该文提出了Smart 3D数据三维模型重建的方法:研究了基于分割过滤方法,提取高精度数字高程模型;基于参数化建模、纹理重建方法构建了建筑物三维模型。利用敦化市的倾斜影像进行了实验。实验结果表明:三维重建模型精度高、效果好、提高了自动化的程度,实现了城市建筑物模型的单体化。     

正则化距离准则的Wi-Fi位置指纹室内定位方法

针对K-近邻法中常规指纹相似度匹配准则未能充分利用测试点和参考点的几何距离信息问题,该文提出了正则化距离准则的Wi-Fi位置指纹室内定位方法。该方法较常规距离准则兼顾了测试点与参考点的指纹距离和可靠几何距离,仅增加了正则化距离和K-近邻位置估算的迭代流程。而且,该方法仅含一个正则化因子,确定方法简便且可解释性好。密集与稀疏参考点格网间距下智能手机Wi-Fi平面定位实验表明,所提方法在正则化距离准则下能够有效提高约20%的定位精度,其中曼氏和欧氏定位中误差不超过2m。     

单张影像月球着陆区选取技术

提出了一种基于单张影像的月球着陆区快速选取方法.首先在分析月面光照成像模型基础上,提出了一种新的改进的光照模型和一个新的约束条件,采用明暗恢复形状(SFS)算法得到月面3维形貌;然后综合影像和得到的3维形貌,计算月面地形粗糙度,采用两步筛选的方法,选取着陆区域.实验结果表明,该方法较好地实现了着陆区的选取.     

基于D-InSAR三轨法的北京平原区地表形变监测

首先阐述了D-InSAR三轨法提取地表形变的基本原理,以北京平原区为实验区域,利用2009年9月到2010年4月间时隔210 d的三景Envisat ASAR数据进行解算,获取了该时间段内北京市城区范围内的整体地表形变,并将其与常规水准测量结果进行比较。结果表明,实验区监测结果范围与传统测量方法累计沉降量等值线吻合较好,D-InSAR三轨法能很好地反映实验区域的地面沉降情况。     

分形地形复杂度研究

利用VC++6.0与OpenGL开发了1个地形分析程序,分别实现了2种地形复杂度描述方法.基于分形几何学的思想,对栅格DEM进行地形分析,得出的实验地区地表分维值,比传统地表粗糙度分析方法得出的地表粗糙度值能更好地表现地形变化的连续性和空间相关性.实验表明,地表分维值能够很好地反映地形变化特征,可作为栅格DEM地形复杂...