格网DEM坡度计算模型的相似性研究

当DEM的精度和分辨率确定后,坡度坡向计算结果取决于计算模型。本文设计了逐栅格单元的相对差等级评价方法,并结合基于整体的频率图和XY散点图评价指标,定量揭示了坡度计算模型之间的异同。主要结论为:①坡度计算模型有离散和连续之分,连续型模型能给出更加符合实际的坡度坡向计算结果;②坡度计算结果与计算点数有关,点数越多,计算结果越稳定;③算法间的差异随DEM分辨率的增大而增大。最后本文给出了实际应用中的坡度计算模型。     

基于数位的相机径向畸变参数计算

相机畸变是影响基于图像的几何量测、三维重建精度的重要因素之一。空间中一条直线在透视投影作用下理应成为一条直线,但因畸变其构象发生弯曲,通过场景信息中共线点的透视投影不变性可以求解出相机径向畸变系数。考虑畸变的渐变特性,该文设计了基于数位的相机径向畸变参数解算方法:将相机一阶径向畸变系数k1用科学计数法X×10-m表示,依次确定其指数m及尾数X,直至满足精度的设定,最终求解出k1的值。最后通过模拟和实例数据对该方法进行了分析验证。     

基于可定位视频的电子导游系统

以视频描述旅行路线的沿途风光,以二维地图/影像图描述景区的平面信息,并通过空间信息,实现视频和二维电子地图的联动,提出"立面视频+平面地图"的新型电子导游系统.将可定位视频引入导游网,提出基于空间信息的视频分割方案,研究可定位视频的检索和组织方案,最后给出基于可定位视频的电子导游系统设计思路,并通过实例进行验证.     

基于交比的单幅图像平面几何信息提取算法

提出并实现了基于交比这一射影变换不变量的单幅图像平面几何信息提取方法。该方法首先利用结构化场景中的平行、垂直等几何关系计算平面的灭点灭线;然后利用平面上已知长度的参考线段及灭点、灭线信息构建交比;最后依据待求线段与已知几何信息的位置关系计算待求线段的长度。对实验数据计算结果的精度分析验证了算法的正确性和可行性。     

基于无网格法的坡度坡向提取

无网格法是从有限元法发展而来的数值方法,它不依赖于网格,在计算力学领域受到广泛关注。文章将无网格法应用于坡度坡向地形因子的提取,构建数学模型,计算任意点的坡度坡向值。通过实验分析发现,曲面离散数据分布均匀,计算结果精度高。对根据等高线离散的实测数据进行分析表明,在三种情况下坡度误差超过14°,坡向误差超过119°,分别为:邻域内采样点与待求解点几乎呈直线分布时;采样点聚集于待求解点一侧时;待求解点与采样点几乎处于同一平面时。可见该方法对采样点数据分布要求高。     

单幅图像空间化研究

研究单幅图像与2D地理空间数据的融合方法,可推动其在GIS中的深入应用。在阐述单幅图像空间化概念的基础上,提出了一种将单幅图像中的地平面映射至2D地图的空间化方法。首先,采集大量的单幅图像并基于决策树进行训练,分为地面和非地面两类,建立分类器;然后,基于近似水平的约束,选择摄像机中心坐标及方位角,实现图像中地面区域的坐标到地理空间坐标的转换。以大学校园拍摄的大量单幅图像为例,对该方法进行了验证,并分析了地平面空间化的精度和敏感性。结果表明,该方法对于主光轴近似水平或灭线位置估计较准确的图像的空间化效果较好,可为单幅图像在GIS中深入应用提供借鉴。     

ArcGIS环境下DEM的坡长计算与误差分析

坡长是水土保持、土壤侵蚀和环境评价等研究中的基本因子。在GIS环境下,坡长的提取是基于格网DEM进行的,其结果受到DEM精度、DEM结构、流向提取算法和栅格距离计算方式的影响。在确定分辨率和精度的DEM下,坡长计算误差主要来自流向提取算法和栅格距离计算方式。本文对这两种DEM坡长计算误差源进行了详细的分析,指出集成到ArcGIS软件中的坡长计算模型D8存在较大缺陷,尽管栅格距离计算方式对坡长影响最大误差为8.9%,并可通过统计方式实现整体坡长的修正,但D8算法的单流向特性使得水流方向变得确定和不连续,进而导致坡面单元坡长产生较大误差,因此,利用D8算法进行数值模拟计算需要考虑其精度问题。同时应提高坡长计算的准确性,需要发展更为完善的流向计算方法和坡长计算模型。     

多几何特征约束的单幅图像相机自标定方法

目前,图像获取设备及方式呈现多样化趋势,获取的图像数量、重叠度等不完全具备传统摄影测量方法应用的需求.若要获取图像中包含的丰富场景几何信息,就需要发展依赖图像刻画内容的相机自标定方法,建立起图像与现实场景之间的桥梁.故此,本文提出了利用单幅图像中几何约束条件的相机自标定方法,并顾及多个几何特征约束,根据方差合理地为其设...     

监控视频与2D地理空间数据互映射

在分析计算机视觉、摄影测量学相机模型的基础上,提出了多平面约束的监控视频与2D地理空间数据的几何互映射模型和面向互增强的内容互映射模型,并就其应用进行了介绍。针对几何互映射中存在的地面起伏对映射的影响以及监控视频空间分辨率等问题进行了分析。该模型适合于地面区域为多个平面的情况。研究表明,监控视频与2D地理空间数据可以实现一定精度下的互映射,能够满足视频监控系统与GIS的深度集成。     

三维空间多边形的位置不确定性度量模型

在研究三维空间线元置信域模型的基础上,分别从三维空间多边形置信域模型和度量方法两个角度研究了三维空间多边形的位置不确定性借鉴三维空间线元的置信域建模原理,提出了三维空间多边形置信域模型;基于积分学原理,提出了三维空间多边形置信域度量模型实例研究结果表明,三维空间多边形置信域度量模型可以应用于工程等领域的质量控制过程.