三维激光扫描仪平缓地形分区扫描方法研究

三维激光扫描仪对平缓地形扫描作业时,存在点密度不均匀、冗余数据多、有效扫描半径小等限制。为减少上述限制,提高作业效率,在深入分析三维激光扫描仪工作原理的基础上,提出分区扫描方法:根据到扫描仪中心距离的不同,将扫描范围分为若干环状区域,每个环状区域分别对应不同的竖直扫描夹角,各区域基于扫描点密度均衡的原则,设置不同的扫描参数。试验结果表明:竖直扫描角度分别为88°~89°、85°~88°、70°~85°、45°~70°的分区扫描方法为较理想的方法,与整体扫描方式相比,前者在作业效率、有效扫描半径等方面均有明显优势,数据点密度分布得到很大改善,利用效率明显提高。     

地震应急辅助决策支持系统的设计与实现

地震发生之后需要立即对地震灾情做出初步评估,评估结果将为政府快速部署救灾资源和救援力量提供辅助决策支撑。由于我国国土面积广阔、地形地貌复杂多样,不同省份不同地区的经济状况和人口分布差异较大,因此目前的地震应急辅助决策支撑系统具有一定的地域局限性,可扩充性和针对性差。针对这一状况,该文采用成熟的三层式C/S架构,通过ArcSDE管理空间数据库,实现地震灾害评估模型库和微软Office接口与GIS无缝集成。通过在2013年4月宁洱的两次地震中的应用,证明系统能够仅仅通过输入地震三要素即可快速响应、将评估结果直接以word报告形式产出、准确判定应急响应等级,为政府提供有效的辅助决策支撑。     

基于车载激光扫描的公路三维信息提取

针对公路信息系统建设中数据生产成本、数据精度和生产效率间存在重要矛盾的问题,作者采用车载激光扫描方式快速获取公路及其两侧地物高精度三维表面信息,根据公路自身形态结构特征及其在车载激光扫描数据表达中的特点,实现了公路边界信息的自动提取、路面上车辆信息的自动探测与去除以及空洞的自动填补,并实现路面信息和公路边坡信息的快速获取。试验证明作者提出的方法具有较高精度和较强适应性,为解决数据生产中的矛盾指出一个新途径。     

格尔木台数字与模拟地磁资料的一致性分析

对格尔木台正在运行的地磁相对记录数字资料及模拟资料进行了对比分析,总结出数字记录资料要明显优于模拟资料,数字仪器取代模拟仪器是必然趋势。     

三维测绘数据的减余转换与共享发布

本文提出一种适合三维测绘数据的共享转换与发布的基本流程:数据采集,预处理,初建模,格式转化,再加工,发布。其中原始数据的预处理是重要的一步,作者对重复点,零长度线,零面积面进行了简单删除操作,从而有利于简化数据方便后续处理与展示。最后作者利用共享数据结构对各种通用数据格式进行转换发布,并对各种格式作了简要分析与比较。     

系留式无人机中继通信系统在地震应急现场的应用试验研究

在地震现场应急通信中,为满足无线图传系统等通信设备在复杂地形进行大范围和远距离通信作业的需求,提出利用系留式无人机中继通信系统保障无线电（超短波）的远距离传输。目前,对该系统的研究还处于理论分析和试验阶段,尚未在地震应急中得到大范围的推广应用。本研究利用多次试验的数据,分析验证系留式无人机供电系统的可行性及实用性,定量计算中继通信系统的升空效益,并形成一套完整的、可操作性强的系统实施方案。在城区、郊区以及起伏较低的山地、丘陵等地区,实现了移动图传系统在距离通信车5—10km范围内稳定、实时、快速的数据传输。     

弹性波入射时半圆弧凹陷地形对地表位移影响研究

基于数值模拟方法系统研究脉冲与正弦SH波及P波垂直入射半圆弧凹陷场地时的地表位移响应,并与相应解析解进行了对比分析。P波入射时,半圆弧凹陷场地由于P波与反射SV波的干涉产生Rayleigh波,会对场地自由表面的稳态位移响应幅值产生较大影响。凹陷内部的归一化Z向位移幅值相比没有考虑Rayleigh波生成时有较大的不同,其在凹陷边缘处没有什么变化,而在凹陷向两侧延伸的方向,会有压缩作用;归一化X向位移幅值在凹陷内部无太大变化,在凹陷向两侧延伸的方向,会有波动状的归一化X向位移幅值。     

基于车载LiDAR点云的路边地上物多阶段聚类分割算法

针对车载LiDAR点云分割存在人工干预多、分割效果不稳定等问题,该文提出一种基于车载LiDAR点云的路边地上物多阶段聚类分割算法。首先使用三维格网和广度优先搜索算法进行点云粗聚类,然后对相连地物进行欧氏聚类,生成若干边界完整的粗聚类点云,最后使用多段式近邻搜索逐步得到聚类结果,根据聚类主体和结果的体积比值评估聚合速度,以此自适应调整聚类阈值或输出结果,实现对道路场景中各类路边地上物的聚类分割。实验结果表明,该算法对行道树的正确提取率为87.0%,对路灯、指示牌的正确提取率为91.9%,且过分割/欠分割现象较少,相连地物的聚类结果仍保有完整的边缘轮廓,可保证后续点云处理的有效性。     

基于动态椭圆的LiDAR数据窗户边界提取研究

针对复杂建筑物立面中窗户精细提取的难题,该文基于车载LiDAR数据提出一套完整的不规则窗户边界提取方法:先通过RANSAC算法探测建筑物主墙面点云,借助语义特征分离墙面和非墙面点云;再通过坐标变换,将非墙面点云转换到水平面,采用格网对水平面内点集的邻域关系进行判断,使用平面八邻域连通性探测方法对二维平面内窗户点进行聚类,分别存储聚类后的每一个窗户点云;然后采用改进的动态椭圆凸壳算法,检测聚类后各窗户边界轮廓点;最后对窗户点云坐标逆变换,得到建筑物立面中的窗户边界。通过实验验证了该算法的准确性。