基于非量测相机的复杂物体三维重建

针对复杂物体的三维重建,提出了利用非量测相机进行复杂物体的三维表面几何信息的获取和几何建模.为了便于获取影像,设计了一个旋转平台,可以利用旋转平台上的平面控制格网板方便地进行相机标定;对于获取的重建影像,采用多基线影像匹配自动获取影像间的同名特征,随后利用区域网光束法平差进行相关的解算,得到物体表面密集的点云;最后利用基于特征点在影像上的可见性信息构建物体的表面模型.实际数据的试验表明,该方法是可行的、有效的.     

旋转平台点云数据的配准方法

提出一种旋转平台点云数据的配准方法.该方法首先利用3片以上不同角度的位于圆柱面上的点云数据标定出旋转平台中心轴的位置,从而获取扫描设备和旋转平台之间的相对关系.然后根据旋转平台的角度关系计算出多片点云之间的旋转矩阵,最后将任意角度获取的点云配准到统一的坐标系下.该方法不需要多片点云之间具有公共特征关系,也不需粘贴和提取标志点,仅利用旋转平台转动的角度构建旋转矩阵实现自动配准.利用C++语言实现该方法.试验证明,该方法算法稳定,效率较高,拼接精度与ICP配准方法和标志点配准方法的精度相当,自动化程度高,实现成本较低,可配合多种激光扫描仪或结构光扫描仪使用.     

基于摄影测量匹配点云估算建筑表面太阳辐照度

针对现有建筑物太阳辐照度评估方法难以同时兼顾建筑屋顶和立面,激光点云数据成本较高,不适合计算大范围、高密度获取建筑表面点云问题。本文提出了一种基于倾斜影像密集匹配点云进行建筑物表面太阳辐照度一体化评估方法。该方法通过无人机倾斜影像获取感兴趣区域的建筑物三维模型,结合阴影仿真算法和简化后的太阳辐射模型,对建筑物表面进行阴影仿真和太阳辐照度计算。经对比试验验证,本文方法能够准确计算建筑表面太阳辐照度,有效拓展了倾斜摄影测量的应用范围,为协助建筑师设计建筑表面和最大化利用建筑表面太阳能提供了可靠的数据支撑。     

LiDAR技术在钱塘江海塘工程安全监测上的应用研究

LiDAR作为一种主动式对地观测系统,可快速获取地物的三维点云数据,显示地物特点。文中利用LiDAR系统平台,获取钱塘江海塘三维点云数据,通过点云处理软件,对三维点云进行后续处理,生成海塘工程三维模型;分析模型数据,对海塘工程进行剖面分析、沉降监测等,探索LiDAR技术在海塘工程安全监测上的应用。     

改进邻域结构与轮廓分析的LiDAR点云立交桥提取

由于缺乏有效并具有针对性的方法以及传统遥感影像的2维局限性,城市立交桥点的识别与轮廓提取存在较大困难。本文基于机载LiDAR点云数据提出一种城市立交桥的提取方法。首先,通过基于局部平面约束的剖面点分割方法,利用多方向扫描线建立改进的剖面邻域点云组织结构,从而提取出立交桥种子点。然后,利用Alpha-shape算法定位立交桥轮廓,并获取立交桥初始点。最后,利用区域增长的方法提取出完整结构,同时获取立交桥轮廓。实验结果表明,从提取结果上获取的立交桥长度、宽度以及形态等指标与人工量测结果相近,具有较高的准确度。     

点云剖面特征描述的路面坑槽提取方法

提出一种基于点云剖面特征描述的路面坑槽提取方法,首先对原始点云进行滤波获得路面点云,根据路面点云的扫描线获取道路横向和纵向剖面;采用道格拉斯-普克算法拟合道路剖面轮廓,根据坑槽剖面的积分不变性和微分特性构建坑槽的特征描述算子,自动识别路面坑槽;通过点云的连续性和点云间的距离进行聚类去噪,最后通过形状约束分析进一步确定坑槽.以车载移动测量系统获取的某段道路点云数据进行实验,结果表明该方法对于轻微变形的坑槽提取效果良好,并且对不同形状,不同变形程度的坑槽识别具有较强的抗干扰性、较高的准确度和精度.     

基于剖面和迭代选权曲面拟合的LIDAR点云滤波算法研究

LIDAR数据是目前最为理想的生产DEM/DSM的数据源,利用机载激光雷达获取DEM/DSM数据是机载激光雷达最为直接的应用。提出了一种剖面的数据表达方式对离散的LIDAR点云数据进行组织,同时对点云数据做初步的分类,在此基础上用迭代选权曲面拟合的滤波算法对地面点和非地面点做进一步的分类,以提高LIDAR点云数据的滤波效果的方法。     

基于车载LiDAR数据的道路横纵断面获取

传统道路横纵断面获取主要是先利用全站仪或实时差分定位技术RTK放样得到中桩,再测出每个横断面的高程,费时费力。针对传统方法获取效率低、成本高的问题,提出了一种利用高精度车载LiDAR数据进行道路横纵断面获取的方法。首先对获取的点云数据进行预处理,然后进行点云滤波、路面点云精确提取,最后通过对路面点云数据构建地表数模的方式制作道路横纵断面图。工程实践表明,该方法可高精度自动提取道路横纵断面,提高了道路勘测设计的效率。     

一种改进的基于坡度变化的机载激光雷达点云滤波方法

机载激光点云数据滤波是获取高精度数字表面模型和数字高程模型的关键。本文分析了几种重要的滤波算法,在研究基于坡度变化的滤波算法的基础上,提出一种改进的分块滤波处理的方法。实验表明:该方法能有效对点云数据进行分类。     

基于边缘检测算法的LiDAR数据建筑物提取

LiDAR技术可以快速获取地形表面高精度3维信息。基于LiDAR数据提取建筑物目标是这一技术的重要应用之一。探讨了一种基于LiDAR点云数据生成不同比例尺的DSM深度影像,然后利用边缘检测算子提取建筑物边缘的方法。实验证明,该方法不需要其他辅助数据,可以从LiDAR点云数据中提取建筑物边缘,并滤除了许多干扰信息。这种方法为基于LiDAR数据提取建筑物目标提供了新的思路。     

基于ArcGIS的地质符号库的设计与实现

符号是以图形的方式对地图中的要素进行描述,以找出并显示定性和定量关系。地质符号作为地质语言在地质图件的制作和输出中起着非常重要的作用。美国ESRI公司开发的ArcGIS是功能较强大的GIS软件,但是,其ArcMap模块中自带的符号库不能满足地质行业需求,因此,必须为它建立符合地质图图式要求的符号库。本文重点论述了在ArcGIS环境下地质符号库的设计方法,并分别讨论了点状符号、线状符号和面状符号的实现方式。     

基于投影变换的线阵旋转扫描相机标定方法

针对线阵旋转扫描相机标定数据难以获取及模型解算不稳定的问题,提出了一种基于投影变换的线阵旋转扫描相机标定方法。首先构建了一种新的线阵旋转扫描相机成像模型,该模型可以根据相机旋转平台参数、线阵旋转扫描相机成像平面与其切平面的位置关系将旋转扫描图像投影为框幅式图像;然后根据构建出的成像模型,采用直接线性变换法和非线性优化方法进行相机标定和参数优化。试验结果表明,此方法简单易行,具有较高的精度。     

Skyline在城市部件管理中的应用

城市部件作为城市网格化管理的重要内容,是我国数字城市技术应用领域的重大突破。针对目前城市部件网格化管理主要是2维展现的技术特点,提出一种基于Skyline的3维技术在城市部件管理中的应用方案。结合城市部件网格化管理的原则,利用Oracle存储数据,以Skyline6．1为3维软件平台,使用．Net系列可视化程序开发工具,采用B／S框架,实现了城市部件在3维可视化技术的基础上进行网格化管理。     

北斗测向系统测量数据改正方法研究

提出北斗测向系统的测量数据改正到导航系统中心的计算方法,解决北斗测向系统在动平台导航系统航向检测中存在的误差问题,建立北斗测向系统数据改正模型,通过实测比对证明改正后检测结果精度明显提高。文中方法对北斗航向测量系统使用具有一定的指导意义,便于动平台导航系统航向指标检测,能够扩展北斗测向系统在动平台刚体情况下的应用范围。     

MAPGIS数据向ARCGIS转换研究

在将MapGIS文件向ArcGIS文件转换的过程中,为使文件正确显示,按照目前通用的方法转换后通常需要进行复杂的手工调整,而转换的数据量较大,这将耗费大量的人力、物力和时间。本次设计的实施方案就是避免采用中间格式(如E00)进行转换,运用VB编程语言对这两个GIS平台进行二次开发。通过MapGIS提供的MapGIS SDK开发包调用相应的接口实现对MapGIS图形数据文件的访问,通过ArcGIS提供的开发包ArcOBJECTS调用相应的接口实现数据向目标文件的写入和文件的生成。开发出可以实现MapGIS到ArcGIS进行数据无损转换的工具。实现ArcGIS平台对MapGIS数据的有效读取。     

大型水电工程百米级引水竖井的病害检测技术

大型水电站引水道竖井段的混凝土病害检测,直接涉及水电站的安全运行。针对大型水电站百米级引水竖井数据获取与病害检测的国际性难题,本文提出一种以无人系留飞艇为浮空装载平台,集成多传感器的百米级垂直竖井检测方案;自主研制了竖井环境适应性强的圆柱形无人系留飞艇浮空装载平台,集成全景CCD相机、三维激光扫描仪、惯性导航测量单元、气压高度计、照明模块、控制模块等多传感器,自主研制了全球首台百米级竖井数据获取与病害检测装备,于2017年5-7月在云南糯扎渡水电厂2、3、4号200 m级引水道竖井现场进行了试验。结果表明,检测装置能够满足大型水电站百米级竖井引水道的检修工作,填补了百米级竖井检测的国际空白,具有较好的应用前景。     

基态修正模型的时空数据组织和快照查询方法研究

基态修正模型是目前应用较广的一种时空数据模型。本文分析了基态修正模型中的时空数据特点,采用shapefile文件作为基态数据文件,自主设计差文件格式来存储和组织变化数据。在此基础上设计了快照查询的算法、流程和查询结果的显示方法。为了给用户提供更直观、更充分的时空信息,本文提出了一种双屏幕多视图的时空数据显示模式。采用VC．NET从底层开发了一个时态地理信息系统平台,并以中南大学主校区的时空数据为实验数据对上述算法和模式进行了检验。实验表明,本文所设计的算法可行,快照显示模式能够提供更直观、更丰富、对比性强的信息内容,是时空信息显示的一种可行模式。     

基于WebGIS的Web服务器日志管理系统设计与实现

WebGIS优势是通过互联网对地理空间数据进行发布和应用,以实现空间数据的共享和相互操作。将WebGIS和富客户端技术引入Web服务器日志管理领域,从总体设计、数据库设计、实现框架等几个方面设计了Web服务器日志管理系统开发框架,并开发了某工业园区信息共享平台日志管理系统。该系统可以高效便捷地实现网络访问数据空间可视化、访问流量在线监控、访问数据统计与分析等功能,为Web服务器运行维护提供科学的决策依据。     

基于OpenLayers和WebSocket的旅游资源配置实时可视化设计与实现

随着旅游业的蓬勃发展,许多景区开发了各自的旅游管理平台,但这些平台在实时数据的更新上效率较低。为合理调配旅游资源,提高景区管理效率,本文结合OpenLayers、WebSocket的关键技术,设计了支持实时数据更新的旅游地理信息服务平台架构。该系统采用OpenLayers技术实现旅游资源配置信息在专题旅游地图上的显示,使用WebSocket实时通信框架实现了数据实时更新。本文设计的旅游景区管理平台结构清晰,可扩展性强,可以在各种景区中实现。最后,本文实现了原型系统并验证了该系统在实时通信领域具有较高的效率。     

使用EPS2008整理城市地理信息数据的方法

基于EPS2008软件,进行基础地理数据整理,将广州市全市域近1000km2的MGE数据导出,转换成EDB数据,按照新的数据标准要求,完成广州市2009年基础地理信息数据的外业修测更新、内业数据整理以及质量控制、制图输出几个工作。经过生产数据实践,EPS2008信息工作站平台可以较好地满足信息化城市基础地理信息数据的编辑要求。