采用截尾最小二乘估计的DEM匹配方法

不借助控制点匹配表面来探测表面差异是一个非常困难的问题!在多时相DEM分析中具有非常广阔的应用前景.提出一个使用截尾最小二乘估计的最小高差算法(LTS-LZD)该算法在迭代过程中通过基于高差直方图的自适应阈值来区分变形区观测量.通过模拟试验对算法性能进行全面深入的试验,试验结果表明新方法具有较高的匹配精度与差异探测精度!且与变形比例基本无关.     

适应任意形状铁路隧道LiDAR点云的断面差异分析方法

针对三维激光扫描技术在铁路隧道超欠挖分析和收敛分析等应用中如何能对任意形状隧道LiDAR点云进行断面差异分析的关键问题,本文提出了一种适应任意形状铁路隧道LiDAR点云的断面差异分析方法。该方法先建立铁路隧道设计断面统一模型,提出实测断面点与设计要素对应关系判定方法,对从隧道LiDAR点云中提取出的断面在铁路隧道设计断面统一模型中逐点确定所对应的设计要素,并计算出断面在对应设计要素上的径向投影点到设定的起算高程面与设计断面左侧交点的弧长,根据弧长对断面进行排序,最后根据设定的采样步长对有序的断面进行采样得到实测断面,进而计算出实测断面相较于设计断面的偏差量。通过3组具有代表性的不同断面隧道模拟点云数据对提出的算法参数最佳取值进行试验,试验结果不仅给出了算法参数的最佳取值,也论证了本方法可以对任意形状铁路隧道LiDAR点云进行断面差异分析。     

无控制DEM表面差异探测研究

本文提出了一个新的无控制DEM差异探测算法。它可以将不同时期获取的DEM纳入到统一坐标系中,这样就可以根据匹配后的DEM来定量探测地表变化情况。该方法通过差分模型考虑了观测量的数值及其相互关系。与目前差异探测能力最强的LMS-LZD方法相比,新方法具有更好的差异能力和更高的匹配精度。普歪沟泥石流沟多时相DEM差异探测实例验证了新方法的优越性。     

一种改进的快速最小高差DEM匹配方法

利用最小高差(LZD)法进行DEM匹配时,当待匹配DEM的分辨率比参考DEM高时,确定的同名点中存在冗余,将导致计算冗余和效率降低。为解决上述问题,对LZD法确定同名点的模型进行改化,提出一种改进的基于最小高差原理的快速DEM匹配方法。该方法根据参考DEM的格网点确定同名点以避免冗余,并通过近似确定同名点及其高差,有效简化了计算过程。实验结果表明,该方法在保证较高的收敛速度和匹配精度的基础上,可有效提高计算效率,且计算效率不随待匹配DEM分辨率提高而降低,DEM间分辨率差异越大,方法的优势越明显。     

大跨钢桁梁形变对轨道平顺性的影响

针对由于大跨钢桁梁形变导致其上设置的轨道控制点(CPIII)空间位置的变化,进而导致轨道平顺性的测量结果受到影响的问题,该文从轨道维护角度出发,探讨大跨钢桁梁形变对轨道测量及平顺性影响规律。通过模拟实验对大跨钢桁梁形变引起的自由设站坐标、钢轨几何位置测量值以及轨道平顺性指标3方面的影响进行了深入讨论,结果表明:对于直线段大跨钢桁梁部分的轨道平顺性影响较小,对钢桁梁与两端混凝土梁连接处的轨道平顺性影响较大。     

公开DEM辅助无地面控制点国产卫星影像定位方法

在全球测绘的背景下,为实现无地面控制点的卫星摄影测量,提出了利用公开DEM辅助国产卫星影像进行无控定位的方法。为充分利用公开DEM在大范围内具有一致稳定的高精度特性,将其作为基准与从影像中提取的待定位DEM进行表面匹配,匹配时采用引入截尾最小二乘估计的最小高差(LZD)法,并根据对应点高差的分布自适应探测及剔除DEM之间的差异;匹配确定的变换参数用于对直接定位结果进行物方改正。设计了多组针对天绘一号和资源三号国产卫星影像的对比试验,结果表明本方法切实可行,能充分利用基准DEM的优势,具有较好的稳健性;定位精度很大程度上取决于但不限于基准DEM的精度,基本不受其分辨率的影响;当待定位DEM分辨率较高时,单景影像利用SRTM DEM即可得到能较好满足1∶5万比例尺地形图测制要求的无控定位精度。本方法还为卫星影像定位精度的检核提供了一种新的有效手段。     

基于等高线表面估计法的LIDAR数据DEM提取

本文采用了一种新的利用LIDAR数据提取数字高程模型(DEM)的方法。该方法首先由原始LIDAR数据内插生成数字表面模型(DSM),然后根据DSM等高线闭合及相交情况,将等高线分为非地面等高线和地面等高线,最后内插地面等高线生成当前DEM,并采用迭代逼近的方法进行精化,生成最终的DEM。实验证明该方法可以适用于有一定起伏的地形表面,而且该方法原理简单,计算量小,切实可行。     

稳健的CRTSⅢ轨道板关键面提取算法

针对CRTSⅢ轨道板关键面提取易受和关键面相连的离群点（OCTKP）影响的问题,提出了基于最大值准则的轨道板关键面提取方法,为承轨台的空间位置和姿态的确定提供了技术支撑。轨道板关键面为各承轨台的承轨面及其左右挡肩面,均为平面。该方法通过首先通过提出的最大值判断准则将大部分OCTKP排除在外,以避免这部分点对单位权中误差计算的影响,然后再采用基于IGGⅢ方案的稳健平面算法获取轨道板的关键面,并用模拟数据确定了判断OCTKP的阈值。采用实测点云进行试验,基于最大值准则的轨道板关键面提取方法能准确获取CRTSⅢ轨道板所有关键面,这些关键面的平均姿态偏差为0.09°,平均距离偏差为7.8 mm,满足了承轨台的空间位置和姿态确定的需要。这些关键面中权值非零的点到拟合平面的平均距离为0.1 mm,与直接采用IGGⅢ方案的稳健平面提取方法相比,点到待拟合平面的距离精度提高了83.3%。     

LiDAR数据中建筑物提取的新方法-Fc-S法

激光雷达技术(LiDAR)已广泛应用于数字高程模型(DEM)的快速获取和三维城市模型的建立中,但仍有许多不足之处,需要做更深入的研究。本文介绍了一种新的建筑物提取方法,称之为Fc-S法。该方法首先利用等高线特征进行滤波,从LIDAR数据内插的数字表面模型(DSM)中提取出DEM,利用DSM与DEM的高差阈值和DSM边缘特征参数去掉地面点和汽车等矮小物体,获得主要包含植被和建筑物的地物点群,然后对地物点群进行分割,利用二次梯度和面积等参数去掉植被点,并采用迭代逼近的方法精化建筑物。文章通过实验对所提方法进行验证,并借助高分辨率的航空影像对建筑物提取结果进行评估,评估结果表明该方法能够在地形起伏的区域中较准确地提取出建筑物。     

铁路轨道的数码影像纠正

随着高分辨率数码相机的普及和数字图像处理技术的发展，用数码相机拍摄的钢轨影像来进行轨道轨向平顺性检测，成为一种可行的办法。本文就其用到的一种图像处理方法——图像纠正进行研究，根据已有的图像纠正方法进行纠正，采用轨道图像的距离差中误差对来评定图像纠正误差对轨道轨向误差的影响。试验结果表明，该方法对轨道图像的纠正有很好的效果，精度较高，对轨道轨向影响的中误差为0．286m，取得比较高的精度，基本满足轨道轨向检测的精度。