基于分层格网点密度法的车载LiDAR点云单株树信息提取及精度分析

本文基于分层格网点密度法实现了车载激光雷达(Light Detection And Ranging,LiDAR)点云数据中单株树信息的提取,并通过改变格网阈值研究了算法中出现的参数(格网大小、格网高度)以及点云数据中的噪声地物对单株树信息提取精度的影响.研究结果表明,采用分层格网点密度法,能有效地在点云数据中提取单株树的点云信息.     

质底法密度计算和三原色制版

质底法是专题制图的基本方法之一。它以不同色相表示图上不同区域的内在质量差别。一般是选用一系侧互相协调而又有明显差异的色相来设色。对于面积大小悬殊的不同区域．还要在色彩上进行调整．以保持一个协调的结果。     

基于法向量密度聚类的LiDAR点云屋顶面提取

针对现有算法从LiDAR点云中提取复杂建筑物屋顶面不完整、阈值难以设置的问题,提出一种结合点云空间分布的法向量密度聚类提取屋顶面点云方法。通过构建Delaunay三角网,计算建筑物LiDAR点云的法向量;在分析建筑物点云空间和法向量分布特点的基础上,定义一种邻域关系度量屋顶面点云之间的相似性,并利用提出的算法聚类建筑物点云,得到屋顶面片点云粗提取结果;通过构建屋顶面片缓冲区,经面片处理得到建筑物各屋顶面的完整点云。选取不同复杂程度的建筑物进行实验,结果表明,算法能有效提取复杂建筑物屋顶面点云,具有较好的适应性,并能为建筑物三维重建提供可靠的屋顶面信息。     

投影圆度判别法的圆柱拟合

在海洋钢结构测量中,经常需要精确测量计算圆柱的轴线位置状态。但圆柱的拟合对初值要求很高,只有初值接近真实值才能准确拟合圆柱。鉴于此,文中提出了一种新方法,无需测量大量圆柱表面点数据,只要测量圆柱表面几点三维坐标,利用投影法判断圆度就可以找到比较准确的初值。这样圆柱的拟合成功率就得到大大的提高。     

应用双输入单输出法确定局部似大地水准面的实例研究

利用了双输入单输出法,融合处理了我国某地区的重力异常和地形资料两类数据,结合WDM94地球重力场模型和63个高精度GPS水准数据,计算了该区域的似大地水准面。     

LEGE法与QUAD法的比较

通过多维粗差的同时定位与定值法(LEGE法)和拟准检定法(QUAD法)的比较研究,以及算例的数值分析,论述了两种探测粗差方法的不同特点,并指出了二者粗差估值的等价效果。     

凸壳内缩法进行多密度离散点群边界检测

针对现有离散点群边界检测方法对多密度点群检测结果效果不够理想这一问题,本文提出利用凸壳内缩法检测离散点的边界:先建立离散点群凸壳结构,再定义内缩精度后通过点群凸壳结构特征实现最适内缩精度的识别.该方法对内缩扫描区域面积会随边界点密度不同而变化,因此更加适用于多密度离散点群边界的检测.通过与现有边界检测方法的对比,本文提出的方法在处理多密度离散点群的边界检测问题时具有高效性和普适性.     

三江地区重力场特征和岩石圈构造

利用重力、地震层析成像等多种资料 ,并利用场分离、正反演以及阻尼最小二乘法、约束最小二乘法等数学方法 ,对重力异常进行分离 ,用地震层析成像的结果作为约束进行反演 ,得到地壳上地幔不同深度的密度分布和莫霍面深度等结果。     

新型曲线光滑法--切线抹角法

曲线光滑是计算机地图制图中的重要问题,但ACAD提供的3种光滑方法均无法满足地图中不规则曲线的光滑要求.本文吸取斜轴抛物线光滑法和张力样条光滑法的优点,改进抹角光滑法,得到一种通过节点、张力可调且算法简单的新曲线光滑方法.     

OMIS-Ⅱ图像大气校正之FLAASH法与经验线性法的比较

对FLAASH法和经验线性法的大气校正效果进行评价.结果表明,FLAASH法和经验线性法均能很好地消除大部分大气的影响,满足试验要求.如果单从精度方面考虑,FLAASH法要略好于经验线性法.但FLAASH法的校正精度依赖于输入的大气参数和仪器定标精度,因而在实际应用中关键还要根据现有的数据情况选择合适的校正方法.     

Method of reducing HASM boundary error

High accuracy surface modeling (HASM) constructed based on the fundamental theorem of surface is more accurate than the classical methods. However, because of boundary error, location error, etc, HASM has a big accuracy loss in real-world examples. In former researches we solved the location error with Taylor expansion. In order to reduce the HASM boundary error and improve its accuracy further, this paper presents a new method of Laplace interpolation to compute the region boundary value. Gaussian synthetic surface and the real world test region are employed to validate the efficiency of this method. Results show that the boundary value computed with Laplace interpolation is more accurate than the classical methods, which can be regarded as an alternative for boundary value computation.     

多结点水准测量严密平差方法

大范围高程控制测量中经常采用多结点水准测量,根据条件平差的原理和方法,对多结点水准测量严密平差方法进行了深入研究,建立了可靠的数学模型,结合应用实例平差计算了多结点水准网,分析了水准网的平差精度,其计算结果满足规范要求,为多结点水准网平差软件的开发提供了计算经验。     

超定边值问题的差分法

物理大地测量面临着越来越多的数据:高程异常、垂线偏差、重力异常、重力梯度等,因此出现了超定边值问题,本文采用求解偏微分方程最简单而又最常用的差分法,对这一问题进行了初步的研究。     

机载SAR图像定向参数的F．LDT解法

从SAR图像的F.Leberl构像模型出发，推导了成像载体匀速运动条件下的SAR图像定向参数的直接变找（Direct Transformation for F.Leberl Model。F.LDT）解法。通过比较F.LDT解法与F.Leberl构像方程线性代迭代解法的实验结果，得出结论：F.LDT解法可以满足精度要求，且无需初值，不需迭代，计算过程简单，避免了线性化迭代方法不收敛的情况。最后对影响F.LDT解法精度的因素进行了分析。     

边界单元法及其在位势问题近似解法中的应用

本文研究了边界单元法的理论及其在解位势问题中的应用。边界单元法从控制微分方程和边界条件出发,利用加权剩余法,建立积分方程,对边界进行剖分,得到在结点处位势所满足的线性代数方程组。 文中提出了二维位势问题的常数元和线性元解法。边界单元法降低了求解空间的维数,减少了离散线性方程组的阶数,输入数据比较少,而工作效率高。     

Transformation from Cartesian to Geodetic Coordinates Accelerated by Halley’s Method

By using Halley’s third-order formula to find the root of a non-linear equation, we develop a new iterative procedure to solve an irrational form of the “latitude equation”, the equation to determine the geodetic latitude for given Cartesian coordinates. With a limit to one iteration, starting from zero height, and minimizing the number of divisions by means of the rational form representation of Halley’s formula, we obtain a new non-iterative method to transform Cartesian coordinates to geodetic ones. The new method is sufficiently precise in the sense that the maximum error of the latitude and the relative height is less than 6 micro-arcseconds for the range of height, −10 km ≤ h ≤ 30,000 km. The new method is around 50% faster than our previous method, roughly twice as fast as the well-known Bowring’s method, and much faster than the recently developed methods of Borkowski, Laskowski, Lin and Wang, Jones, Pollard, and Vermeille.     

一种地物直角平差纠正的新方法

由于测量存在观测误差,故根据测得的矩形地物特征点坐标数据,绘制的地物图形都不能严格是矩形,即地物直角条件不能严格成立。虽然目前的数字测图软件(如南方CASS 7.0)已提供了直角纠正功能,但它是一种简单机械的直角化方法,而不是进行平差纠正。为此,研究了一种以实际测量的地物特征点坐标为观测值进行地物直角平差纠正的算法,并以C#语言实现了该系统。实验证明,该系统能够更方便、更合理地实现对地物的直角纠正处理。     

基于全站仪工程控制测量的三维间接平差法

目前,利用高精度全站仪三维坐标测量功能建立三维工程控制网已成为一种趋势。针对这一问题的观测数据处理,提出了一种考虑平面观测数据和高程观测数据二者间整体性的三维间接平差方法,详细推导了水平角误差方程,天项距误差方程,斜距误差方程等关键步骤,较之已有的方法,严密性和实用性更强,具有一定的参考价值。     

北斗卫星多天轨道合成方法及其精度分析

目前,北斗卫星多天解轨道主要是通过常规的数据累积解算获得,处理效率较低。此外,由于开通运行不久,北斗卫星力学模型尚未完善,限制了多天解轨道精度的进一步提高。针对以上问题,本文提出了附加伪随机脉冲的北斗卫星多天轨道合成方法,利用法方程叠加实现北斗卫星多天轨道合成,可有效提高轨道解算效率。同时,利用伪随机脉冲对力学模型的补偿作用,进一步提高了多天轨道合成的精度水平。实测数据分析表明:在多天轨道合成中,单天边界附加伪随机脉冲对北斗卫星轨道精度有明显改进作用。其中,3类卫星切向、法向轨道精度的改善程度大于径向,GEO和IGSO卫星轨道精度的提高幅度大于MEO卫星。一定范围内,随着定轨弧段的增长,北斗卫星定轨精度能够得到不同程度的改善,且主要表现在轨道切向。     

线阵卫星遥感影像外方位元素对偶四元数求解法

基于对偶四元数可统一描述位置与姿态的特点,提出了利用对偶四元数求解线阵卫星遥感影像外方位元素的方法。该方法使用对偶四元数的实部描述传感器的姿态,并利用对偶部和实部共同描述成像传感器的位置。通过对位置和姿态的内插建立了基于对偶四元数的外方位元素模型。为减少运算,将球面线性插值进行化简,进而建立了基于线性插值的成像几何模型。为求解外方位元素,首先对共线条件方程进行了线性化,然后通过矩阵微分运算推导了线元素的虚拟观测方程,并根据误差传播定律确定其权值,最终采用具有约束条件的参数平差法求解外方位元素。试验结果表明本文方法正确可靠,与采用欧拉角和单位四元数的外方位元素求解方法相比,有更高的参数解算精度,同时也表明了准确的初值和虚拟观测方程对外方位元素求解的必要性。