散乱点云数据空间三角网构建方法的研究

点云数据三维建模主要是对目标物体的表面进行网格建模。三角形作为三维建模的基本表示元素,不仅性质简单,而且可以有效地表示物体表面复杂的几何属性。Delaunay三角网是当前使用最广泛的三角剖分方法,它能够最大限度地避免狭长三角形的产生,并且无论从何处开始建网都能保持网型的唯一性。本文在已有生长算法研究的基础上提出了一个新的算法:即在二维生长算法的基础上,利用空间三角形的法向量来进行第三点的搜索构建空间三角网。该算法的优点是:适合大量点云数据构建空间三角网、构建的空间三角网可以很好地反映出物体的表面特征。     

近景影像三角网内插点密集匹配方法

针对目前密集匹配中依据种子点寻找新特征点存在计算复杂的问题,该文提出一种近景影像Delaunay三角网内插点密集匹配方法。该方法首先采用尺度不变特征变换算子匹配特征点,通过随机抽样一致性算法对特征点进行优化,以获取高精度同名点;依据同名点构建Delaunay三角网,在同名相似三角形内,以内插重心点作为匹配基元,并对内插点进行色彩信息相似性约束和极线约束,剔除粗差提高匹配结果精度;在匹配传播过程中,新特征点不断插入三角网中,对三角网进行动态更新,用于约束后续匹配。该方法能够避免繁琐计算,同时具有较高的可靠性,适用于不同类型的近景影像数据。     

机载激光点云与摄影测量点云非监督建筑物变化检测

机载激光扫描和航空摄影测量两种技术获取的点云属性差异大,变化检测易受噪声和数据误差影响。为此设计了一种非监督的建筑物变化检测方法。首先利用基于坡度信息的渐进三角网加密和基于表面生长的点云分割方法,从激光点云中提取出地面、屋顶和植被3类要素;其次以激光扫描数据为基准检测建筑物拆除和加高两类变化;并对剩下的区域以密集匹配点云为基准探测出新建的建筑物;最后对检测的变化结果进行形态学滤波。实验证明,该方法能有效克服两种点云的差异和密集匹配噪声的影响,不仅能获得锐利的建筑物变化轮廓,而且能得到建筑物增高或拆除的类别标签。     

基于渐进三角网的机载LiDAR点云数据滤波

机载LiDAR点云数据滤波是获取高精度数字高程模型的关键,也是目前LiDAR点云数据处理领域研究的重点和难点之一。提出了基于渐进三角网的机载LiDAR点云数据滤波方法,首先以规则格网和不规则三角网组织数据,采用区域分块法或数学形态学法选取种子地面点建立初始稀疏三角网,通过不断向上加密三角网提取地面点。试验结果表明,该算...     

一种改进的渐进加密三角网点云滤波算法

针对渐进加密三角网滤波算法中初始不规则三角网对地形近似模拟的精度问题,该文提出了一种改进的渐进加密三角网滤波算法。该方法利用扩展局部极小值法,在包含点云的格网中提取待定种子点,并采用最邻近插值法获取不包含点云的格网高程;然后设定阈值来判断局部薄板样条插值的邻域高差,确定最终种子点;最后构建初始不规则三角网并迭代加密。结果表明,该方法能提高地面种子点提取的准确率,并进一步提高点云滤波的质量。     

基于TIN的LiDAR数据滤波算法研究

研究利用区域生长滤波算法将原始激光点云数据直接构建不规则三角网(TIN),并选择地面最低高程点作为初始种子点,根据设定的高差阈值对种子点的邻域进行区域生长滤波处理。通过对试验区机载LiDAR点云数据的滤波处理结果与基于坡度滤波和基于移动窗口的高程滤波算法进行对比分析,结果显示该方法具有一定的优越性。     

网格总分并行式Delaunay三角网建模方法

针对大规模点云数据,提出了Delaunay三角网构建的一种算法,算法通过自适应网格空间分割,实现了海量点云数据的规模均衡网格化逻辑分割;对网格内的顶点按距中距离进行排序,通过各网格由外而内的插入法建立三角网;按先总后分的方式优先保障网格之间三角网的生成,避免了分治-综合建模算法复杂而低效的三角网整合过程;建立了网格的拓扑闭包检测机制,针对各个子网格适时启动独立并行的线程对余下的内部点按传统的拓扑插入算法进行独立建模,从而并行高效、由总到分地实现了海量点集数据的三角网建模工作,显著地提高了空间大数据的三角网建模能力。     

三维激光扫描数据的单木树冠体积精确计算

针对现存单木树冠体积计算方法不能剔除树冠外部较大空隙以及树冠边界提取粗糙的问题,该文在对生长算法改进的基础上,提出了基于过滤三角网的树冠边界精确提取算法,确定了树冠最优分层间距与过滤阈值,实现了树冠体积的准确计算。该方法在对扫描的单木树冠点云数据进行拼接和过滤后,进行等间隔分层处理获取其切片点云,然后采用过滤三角网算法生成符合树冠实际情况的边界,再通过计算的切片面积获取各层点云间的体积,最终累加各层点云体积得到树冠体积的精确值。对校内树冠三维激光扫描实测数据进行计算与分析,结果表明过滤三角网算法提取的树冠边界能顾及树冠外部存在的空隙现象,进而得到准确的树冠体积值;此外,过滤三角网算法对树冠点云数据的密度要求远低于体元法,具有较高的算法稳定性。     

一种局部最优邻域法向量估算的巷道点云去噪方法

针对三维激光扫描技术在获取巷道内壁点云数据时会包含大量非巷道内壁点，无法快速有效地获取巷道围岩形变信息的问题。该文提出一种基于局部最优邻域法向量估算的巷道点云去噪方法，该方法采用自适应邻域半径的主成分分析算法，提高了点云法向量估算的精度和方向一致性，较好地解决了区域生长算法提取巷道内壁点云时存在的孔洞过多与噪声点云去除不彻底的问题，实现了巷道内壁点云较为完整的获取。通过不同类型的巷道点云数据进行验证，结果表明，该方法能够有效地去除非巷道内壁点云，提高巷道内壁点云获取的精度。     

基于3维激光扫描的3维模型重建

作为一种新兴的空间信息获取手段,3维激光扫描仪的应用日益广泛。通过3维激光扫描仪获取的点云数据,可用于构建建筑物的整体点云模型,进而生成三角网模型和实体模型。本文结合工程项目中的实际操作,阐述点云数据采集以及模型构建的主要方法。     

基于区域特征的高分辨率遥感影像变化检测研究

传统像素级变化检测往往忽略邻近有意义的整片区域的空间、纹理、结构等信息,对高分辨率遥感影像具有很大的局限性。本文利用面向对象的思想,提出了一种基于区域特征的特定目标变化检测方法。该方法的技术流程包括:数据预处理;同质区域获取;区域特征选择;同名区域搜索;区域特征比较;变化检测精度评价及变化显示。利用提出的方法对伊朗2003年地震前后的巴姆古城标志性建筑进行检测,总体精度达到89.73%。     

基于改进的区域增长算法的高分辨率影像分割

提出了一种基于区域增长的影像分割改进算法;该算法可以在区域增长的基础上进行区域合并和平滑最终改善影像分割的效果。通过实验结果显示:该算法对于高分辨率遥感影像分割效果较好。     

高斯光谱估计结合形状特征的遥感影像分割方法

针对传统区域合并算法仅利用光谱均值的不足,提出了一种新的结合光谱与形状特性的遥感影像分割算法。该算法首先对输入遥感影像进行分水岭分割;然后利用一种新的结合光谱与形状特性的区域相似性准则,采用区域邻接图的算法对初始分割区域进行合并,获取最终分割结果。实验结果表明,该算法能有效克服传统算法仅利用光谱均值的不足,有效解决遥感影像中相同光谱,不同纹理结构区域的分割问题;同时,本文算法还对纹理规则区域的分割效果有较好的改进。     

阳江百利广场基坑监测实施及结果分析

基坑工程监测是指在基坑施工及使用期限内,对基坑及周边环境实施的检查、监控工作。本文结合阳江百利广场基坑工程的特点,介绍了基坑监测方案和实施情况,对重点区域（OU段）的变形信息等基本特征进行分析,确保了在基坑施工过程中能够实时提供基坑及周边建构筑物的动态变形信息,达到动态设计与信息化施工的目的。     

基于GIS的区域氧气生产估算方法研究

利用美国宇航局提供的MODIS产品中的GPP,通过ERDAS软件投影转换、影像裁切等功能,采用光能利用率模型估算区域GPP,NPP,NEP,并与GIS结合,实现各级氧气生产量的空间表达和总量计算。本文以哈尔滨市为例,研究2008年哈尔滨市区域氧气生产量。提出的估算氧气方法在此类研究中尚属首次,为区域氧气生产量的估算提出了新的研究思路,同时为评价人类生活环境质量提供了依据。     

西北地区重要目标地理信息系统框架研究

对当今GIS的发展进行了介绍,并针对西北地区特殊的地理环境,研究提出了采用面向对象的方法,融合数据库技术、多媒体技术、网络技术,构建分布式地理信息系统的方法,通过系统合理管理和分析西北地区重要目标的各种地理信息和相关资源。     

基于区域划分的屏幕饱和度计算模型

为解决现有屏幕饱和度计算模型浪费计算资源,计算结果与实际有时不符等问题,提出了一种基于区域划分的屏幕饱和度计算模型。该方法的主要步骤是:①针对空间目标进行自适应聚类,获取空间目标的疏密分布;②境界,高等级水系,高等级道路联合构建拓扑形成拓扑面,拓扑面与聚类结果进行叠置分析,形成待计算划分区域;③对划分区域分别进行屏幕饱和度计算。实践表明,该方法通过对划分后的可见小区域分别计算,有效弥补了原方法的缺陷。     

An intersection‐based trajectory‐region movement study

In order to better understand the movement of an object with respect to a region, we propose a formal model of the evolving spatial relationships that transition between local topologies with respect to a trajectory and a region as well as develop a querying mechanism to analyze movement patterns. We summarize 12 types of local topologies built on trajectory‐region intersections, and derive their transition graph; then we capture and model evolving local topologies with two types of trajectory‐region strings, a movement string and a stop‐move string. The stop‐move string encodes the stop information further during a trajectory than the movement string. Such a string‐format expression of trajectory‐region movement, although conceptually simple, carries unprecedented information for effectively interpreting how trajectories move with respect to regions. We also design the corresponding Finite State Automations for a movement string as well as a stop‐move string, which are used not only to recognize the language of trajectory‐region strings, but also to deal effectively with trajectory‐region pattern queries. When annotated with the time information of stops and intersections, a trajectory‐region movement snapshot and its evolution during a time interval can be inferred, and even the relationships among trajectories with respect to the same region can be explored.     

MRF框架下的区域增长模型在城镇识别中的应用

提出一种MRF框架下以过分割区域为基本生长单位的区域增长模型,并以其实现城镇识别.该模型首先通过纹理分析和滤波运算得到初始种子点,然后由均值漂移算法运算过分割区域,并将种子点对应的区域设为种子区域,最后,从种子区域开始,根据MRF框架下提出的增长准则,得到最终的城镇识别结果.对QuickBird和IKONOS遥感影像的...     

区域卫星导航系统覆盖性能分析

北斗卫星导航系统已完成区域系统的建设任务。相比GPS而言,由于其星座结构的特殊性,目前仅对部分地区提供可用服务。本文以STK软件为基础,仿真计算了当前北斗导航星座对中国地区单一测站的卫星可视情况和GDOP变化情况,并计算了全球范围内7天观测周期内的平均GDOP分布情况。结果表明,当前星座的北斗卫星导航系统能够完成对中国及周边大部分地区的覆盖。