基于LiDAR技术的古建筑复杂曲面三维重建

随着信息技术和测绘科学的迅猛发展,传统的空间数据获取模式已经不能满足现在的信息化需求。三维激光扫描技术的出现,推动了现代化测绘技术的发展,其高精度、快速的非接触式扫描测绘方法改变了传统空间数据采集模式。古建筑文化遗产的三维数字化保护是目前社会的研究热点,利用三维激光扫描技术来重建古建筑独特复杂的表面模型,为古建筑数字化管理和修复提供数据参考是一个很有意义的事情。本文以利用地面三维激光扫描系统构建古建筑三维模型为研究对象,通过洞窟类实例对古建筑点云数据处理和NUBRS三维模型复杂曲面重建技术进行研究与探讨。     

面向保护需求的虎丘塔虚拟修复

针对虎丘塔古建筑存在损坏等情况，本文通过虚拟修复对其进行保护，首先利用三维激光扫描仪进行数据采集获得虎丘塔的点云数据，再根据邻域相似原则对古建筑破损部位进行虚拟修复，使用Faro Scene和Geomagic Qualify对虎丘塔点云数据进行配准和去噪，最后通过切片和最小二乘拟合方法将选中的几何块绕旋转中心旋转一定角度进行虚拟修复。实验结果表明，在三维平面上误差在-0.013 2～0.013 2 m的点云为97.53%。本文方法精度较高能够有效修复破损的虎丘塔，可以为其他古建筑的保护提供一定的借鉴意义。     

一种基于影像的古建筑点云生成方法

针对现有古建筑数字化保护点云模型生成方法存在的诸多问题,该文采用增量式运动恢复结构技术构建了一种基于影像的古建筑点云模型生成方法,可简单、快速、低成本地实现古建筑点云生成。首先使用普通相机拍摄目标古建筑影像集并平滑预处理,然后使用运动恢复结构技术构建三维稀疏点云模型,最后密集点云加密处理并纹理映射得到古建筑三维点云模型。该方法创新性地将运动恢复结构技术引入古建筑点云生成领域。实验结果表明:该方法能快速构建古建筑三维点云模型,为古建筑数字化保护点云模型建立提供了一种新思路。     

基于激光点云数据的古建筑BIM几何模型构建

针对古建筑BIM各种信息模型中几何模型构建的问题,提出应用三维激光点云数据和CloudWorx软件进行建模的方法。应用Cyclone软件对点云数据进行去噪、配准,按构件进行分割;应用CloudWorx软件进行模型的构建。研究古建筑的瓦片、柱体、梁、墙体、围栏等构件的建模方法,通过模型合并生成古建筑的整体几何模型。     

多尺度特征和马尔可夫随机场模型的电力线场景点云分类法

及时、准确地监测电力线安全可以预防危险情况的发生。本文以机载点云为研究对象,提出了一种基于随机森林后验概率的马尔可夫随机场模型,用于电力线场景的点云分类。首先结合空间金字塔理论构建多尺度视觉分类特征以此描述空间点及其邻域的几何形状信息;接着利用随机森林分类器描述观测数据的概率分布,基于马尔可夫随机场模型建立顾及上下文信息的先验概率,从而构建一个多标记能量函数;最后利用多标记图割技术最小化能量函数完成分类标签优化。利用直升机巡线系统和小型无人机巡线系统获取的LiDAR点云数据来验证本文提出的模型。试验结果表明,该模型能够有效地分类场景中的电塔、电力线和植被且总分类正确率得到98%以上。与其他分类方法相比,本文提出的模型总体精度更高,尤其是电塔的分类优势明显。     

无人机倾斜摄影测量技术在古建筑保护中的应用

随着社会经济的不断发展,全国各地的古建筑在不同程度上受到破坏,历史悠久的建筑文化遗址正在面临着严峻的考验,古建筑的保护工作成为当下关注的焦点。基于对古建筑预防性保护的目的,本文采用无人机倾斜摄影测量技术,以西藏某区域藏传佛教寺庙为例,阐述了无人机倾斜摄影测量的基本原理及其在古建筑保护中的应用流程,并通过实测古建筑特征点和特征边长,对构建的古建筑三维模型进行了精度分析。结果表明：通过无人机倾斜摄影测量技术生成的古建筑三维模型具有高精度的空间信息和丰富的纹理信息,模型精度达到了厘米级,对于古建筑保护工作具有较高的参考价值。     

三维变形算法的古建筑构件现状模型快速重建

针对古建筑现状模型制作困难、费时费力、模型精度低等问题,该文以古建筑标准构件模型为数据源,提出了一种基于古建筑构件现状多视图引导的三维模型变形算法。首先,选取标准三维模型和现状构件视图同一视角方向的轮廓及其特征线;然后,应用相似三角形方法进行同名点对的提取;最后,应用改进的保刚性变形方法完成轮廓线驱动三维构件模型变形,生成完整的古建筑构件现状三维模型。以古建筑中常见的3种基本构件作为实验数据,应用改进的拉普拉斯变形算法,生成了古建筑构建现状模型,并通过与现有变形算法的对比,验证该文方法的可行性和有效性,为古建筑现状模型快速构建提供了新思路。     

古建筑空间数据管理系统的开发

以东莞可园古建筑为例,研发了古建筑空间数据的管理与分析应用系统。首先采用地面三维激光扫描技术采集并制作了古建筑的点云数据、三维模型、平立剖测绘图、图像文本信息等二三维数据,然后基于SQL Server建立了古建筑空间数据库,集成开发了管理应用系统,实现了古建筑空间数据的查询显示、保存、更新、量测与对比分析等功能,为古建筑遗产的研究和开发利用提供了高效的工作平台。     

三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用

传统的古建筑测绘方法需要消耗大量的人力物力,工序繁杂、效率低,而且容易造成古建筑的损坏。三维激光扫描技术采用非接触的方式能够精确获取到古建筑的空间几何信息,通过密集的点云数据可快速复建出三维模型和二维专题图。本文以南京鸡鸣寺药师佛塔为例,对三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用情况进行了探讨,经验证,使用该技术可快速获取古建筑的现状信息,对于实现古建筑的三维可视化、建立数字化档案具有重要的意义。     

一种基于点云提取微地形对象的方法

在分析微地形特点以及现有网格DEM在表述微地形中存在的不足的基础上,提出了面向对象的数字高程模型,给出了该模型的形式化描述和以点云为数据源构建面向对象数字高程模型过程中采用的对象边界的识别、特征保持的点云疏化、基于属性近似的网格约化及对象识别等关键步骤的方法。并以实例证明了此过程的可行性。     

GIS and educational and instructional challenges

. This paper discusses the educational and instructional challenges posed by the rapid development and acceptance of GIS as a tool for applied spatial analysis. Many commentators have noted the mismatch between the sophisticated capabilities of Spatial Analysis/GIS and the techniques that are actually employed in practice. It must be recognized that there is a challenge to educators to overcome this gap. This mismatch is especially apparent in the case of social science applications. This paper (a) discusses implications for training both future users and developers of GIS tools; (b) includes some observations on the tensions between the demand for skills (to satisfy certain applications) and the potential diversion of effort and talent from fundamental research; and (c) offers some thoughts for ways in which progress might be made.     

地图中半线半面符号的设计与研究

针对地图中的一类特殊符号,提出了半线半面符号的概念,对这类符号的构造特点进行了研究,在此基础上,采用面向对象的思想对该类符号进行了结构化描述,并在计算机环境下实现了半线半面符号的自动绘制。     

科技发展趋势及对测绘的影响

本文分析了信息技术、空间技术等与测绘相关的各领域科技发展趋势和特点,总结了科技进步对测绘发展的重大影响,指出科技进步使测绘的工作对象、服务主体、应用范围等持续拓展,推动了地理信息更好更快发展。     

海空重力测量及应用技术研究若干进展

总结分析评述了海军重力研究团队在海空重力测量及应用技术研究领域取得的一些有理论意义和实用价值的研究成果,主要涵盖需求论证与顶层设计、观测数据归算与精度评估、测量误差分析处理与分离补偿、地表观测重力向上延拓、航空观测重力向下延拓、海域重力数据模型构建、地球外部重力场逼近和大地水准面精化等8个研究方向,重点从各项关键技术的研究背景、研究思路、难点突破、成果应用前景等几个方面进行了分析和总结,回答了该研究领域涉及理论方法和工程应用的一系列科学问题,为该领域未来发展提供借鉴和参考。     

海岛礁测绘的主要技术及方法

介绍海岛礁测绘基准、海岛礁识别定位、遥感测图、潮位与岸线综合判定等技术,并提出了解决各技术难点的方法。     

数字地球与现代测绘科技的发展

本文回顾了在新技术支持下测绘学现代发展趋势,漫谈了测绘学信息化发展方向与数字地球构想的关系,侧重于大地测量,兼谈对地球空间信息学的一点认识,最后为我国大地测量近期为应对数字地球挑战提出了若干建议。     

海陆空间信息一体化集成共享研究与应用

如何实现海陆多源数据的融合共享是当前GIS发展研究的一个热点问题。创新性地提出并研究了海陆地理空间数据一体化整合技术,解决了目前存在的海洋与陆地地理信息无法集成共享的问题,有效实现了海陆矢量数据与栅格数据的有机融合。目前,该成果已成功应用于宁波市海洋信息化管理工作中,实现了宁波市各类海洋地理数据的整合集成,为全市各级海洋部门业务应用提供了统一的空间信息协同共享服务框架。     

瑞典和芬兰矿产国家所有权控制

近年来,瑞典和芬兰两国的探矿采矿发展迅猛,特别是与十年前相比,不可同日而语.矿业再度成为暴利行业.两国生产型矿产资源的税制或开采特许权制度一直受到广泛讨论.但两国《矿产法》均未对矿产资源所有权问题做出明确界定.无论两国《矿产法》是否规定了国家为矿产资源所有者,瑞典和芬兰两国在国家层面均无法对矿产资产的勘采发挥决定性影响.所有权还可以指在金属矿业公司中的持股比例.更广义讲,国家的作用可追溯为矿产政策或战略——包括芬兰和瑞典在内的数个欧盟成员国最近发布了此政策或战略.该文采用比较分析法,旨在探讨与分析瑞典和芬兰在国家层面如何调整矿产权、管控矿业公司,并基于历史回顾和全球情况简析,就上述两国在国家层面的未来矿产战略所发挥的作用提出了看法.本文从历史角度对瑞典和芬兰在国家层面的矿产资源权属、采矿规范与管控、国有矿产勘采公司所有制方面的作用进行了探讨.该文介绍了两国在不同的历史时期基于社会共识对国家所有制的不同观念而选择的不同道路,也即,矿产资源战略应不断调整,积极契合历史际遇.我们认为,作为矿产资源所有者与管控者及勘采活动监管者,国家应在上述两国矿产资源战略方面发挥更充分的作用.正如本文所分析的那样,瑞典和芬兰在国家所有权和控制权方面总体上拥有较积极的经验.我们认为,上述两国应同其它国家和国际组织分享和交流这方面的经验,首先是欧盟和欧洲委员会,其次是欧盟和欧洲以外以及联合国和非盟框架内的国家和组织.     

测绘进步推动经济发展的关联分析

总结了测绘技术的发展历程,就技术进步与投资模式转换、就业结构变化、价格结构变化、需求结构变化4个方面,从技术经济角度对测绘技术的进步与经济发展的关系进行了具体分析,并对测绘技术经济效益进行了综合分析,最后对下一步的努力方向提出设想。     

遥感与资源环境信息系统应用与展望

本文分析了９０年代遥感与地理信息系统的发展趋势。根据国民经济持续发展的需求和计算机技术、信息技术的发展前景，提出了今后遥感与地理信息系统发展的建议。