LiDAR 在四川某地电力选线项目中的应用

机载激光雷达（ LiDAR）技术的快速发展为获取高时空分辨率的地球空间信息提供了一种全新的技术手段。笔者在某市电力选线项目中利用机载激光雷达技术,获得高精度点云,根据点云建立三维模型,并通过大量外业采集数据进行精度检核,最后将生成产品导入电力选线软件中,实现了在室内完成电力选线工作。实验表明,在电力选线项目中,利用机载激光雷达技术提高了作业效率,具有广阔的应用前景。     

LiDAR在四川某地电力选线项目中的应用

机载激光雷达(LiDAR)技术的快速发展为获取高时空分辨率的地球空间信息提供了一种全新的技术手段。笔者在某市电力选线项目中利用机载激光雷达技术,获得高精度点云,根据点云建立三维模型,并通过大量外业采集数据进行精度检核,最后将生成产品导入电力选线软件中,实现了在室内完成电力选线工作。实验表明,在电力选线项目中,利用机载激光雷达技术提高了作业效率,具有广阔的应用前景。     

基于机载LiDAR的POS检校与激光数据精度控制分析——以ALTM-3100DC系统为例

机载激光雷达(LiDAR)系统是一种新型的综合应用激光测距仪、IMU、GPS的快速测量系统,可以全天时直接联测地面物体的三维数据。本文探讨如何测定并检校LiDAR系统设备POS传感器的姿态参数,以及如何利用激光点数据进行精度控制分析。     

无人机载激光雷达在地质环境调查中的应用

通过无人机载激光雷达对宁东煤炭基地马莲台煤矿地表塌陷区进行扫描测绘,获取到了高时间分辨率、高空间分辨率和测量精度均匀的地表点云数据,并对点云数据进行了处理和三维建模;同时对项目区布设的检测点进行水准联测,与无人机载激光雷达所测的点云数据进行对比分析,对无人机载激光雷达的精度有了进一步了解。此次项目总结了无人机载激光雷达的工作流程和数据处理方法,对无人机载激光雷达的推广应用起到了积极的示范指导作用。     

依托航空模拟平台的激光雷达技术课程实践教学装备

为了能更好地理解激光雷达技术工作原理与三维信息采集全过程,规避现有激光雷达技术,尤其是机载激光雷达,在实践教学中受场地限制的不利条件,本文依托于中国矿业大学(北京)沙河校区的航空模拟平台,自主研发了一套基于单线激光雷达与行程测距仪集成的三维激光扫描装备,阐述了该装备集成的数学原理,设计了三维数据采集实践教学方法,并进行了三维数据采集的实践体验与数据质量评价。结果表明,该装备采集三维点云的精度优于99%,可为激光雷达技术的实践教学、创新训练及本科毕业设计等环节提供有效的硬件支撑,并可在仓储方量核算等工程应用方面进行推广。     

激光雷达技术在智能化城乡通信微管廊测绘项目中的应用

针对智能化城乡通信微管廊测绘项目的特点,提出一种利用激光雷达技术方法完成地形图测绘工作的模式,提高数据采集效率,更好地满足项目路线设计的要求。本文选择测试区域分别对车载激光雷达和机载激光雷达获取的数据进行对比分析,并通过数据获取效率分析和野外精度检测等方式,对不同获取方式综合评价。     

机载激光雷达技术在海南东环线铁路抢险中的应用

本文对机载激光雷达测量技术进行了介绍,并以海南东环线铁路抢险为例,阐述了机载激光雷达测量技术的作业流程,对抢险中的一些实际经验进行了总结。通过对成果的精度检查,证明了机载激光雷达测量技术在铁路抢险中的应用是可行的,并且其获得的数据精度能够满足铁路抢险的需求。     

基于机载LiDAR数据的建筑物轮廓提取

建筑物轮廓作为建筑物三维重建的重要元素,在建立智慧城市和数字城市中至关重要。本文针对从机载激光雷达点云中提取建筑物轮廓数据处理的点云滤波、建筑物屋顶面提取、建筑物轮廓提取,以及提取精度评定各环节存在的一些问题,提出了一种综合区域生长改进算法、三维Hough变换算法和α-shape算法的建筑物轮廓提取方法。该方法在对机载LiDAR点云数据去噪的基础上,首先利用改进的区域生长算法滤波地面点,并基于地物点到地面的归一化高程特征通过高度阈值去除高度较为低矮的地物点;再基于三维Hough变换算法从剩余建筑物和高大树木点云中提取建筑物平面;最后使用α-shape算法提取建筑物的轮廓信息。对使用RIEGLVQ-1560i机载激光雷达测量系统扫描的某城区点云数据进行计算,通过匹配度、形状相似度和位置精度等评价指标对提取的建筑物轮廓进行精度评定。结果表明,综合区域生长改进算法、三维Hough变换算法和α-shape算法的建筑物轮廓提取方法可以准确提取建筑物的轮廓信息,对于大范围的建筑物轮廓提取具有稳定性和普遍适用性。     

机载激光雷达辅助地形图绘制的应用实践

传统航空摄影测量方式绘制地形图,主要以人工为主进行三维跟踪立体测图、数据采集等。传统作业方式存在内外业人力投入大、精度难以保证、生产周期过长等问题。本文提出了一种利用机载激光雷达测量系统辅助地形图绘制的方式,首先通过航摄系统集成激光雷达系统、DGPS/IMU惯性导航系统、高分辨率数码相机,对激光点云数据、POS数据、数码相机原始数据的获取,然后进行DEM、DOM的产品制作,等高线提取、地物数据采集,隐蔽测区调绘,最后进行地形图修饰、整改及成果提交。通过测试与精度验证,本文提出的机载激光雷达辅助地形图绘制方式的成果满足规范标准。     

机载激光雷达对地定位误差分析

简要介绍了机载激光雷达的发展现状。依据机载激光雷达对地定位的基本原理,在综合分析几大误差源的基础上,推导了对地定位综合误差模型。并根据现有机载激光雷达的精度参数,对不同误差源的影响进行了定量分析,得出了一些有益的结论。     

新型数字航摄相机摄影测量精度验证比对分析

针对目前数字航摄相机广泛应用于自然资源地理信息生产领域,该文介绍国内外主流的数字航摄相机,分析德国DMCIII、美国UCE、国产CKAC200的成像原理及关键技术,着重介绍利用航空传感器的空对地(几何)检定场,对3种数字航摄相机的摄影测量平面精度和高程精度进行检测,从摄影测量精度方面进行比对分析,阐明该文航空传感器空对地(几何)检定场可为数字航摄相机的评价及能力验证提供了行之有效的方案。     

北斗新体制信号接收机首次定位时间测试

北斗系统的导航信号体制发生了改变,调制方式从BPSK调整为BOC。BOC调制信号的频谱中上边带和下边带的冗余,自相关函数中的多峰等特征在接收机的信号截获、码跟踪以及数据解调等处理中带来好处。为了考察新体制信号对接收机服务性能的影响,该文对新体制信号接收机的首次定位时间的测试方法、评定方式进行了探讨,在模拟信号、新体制信号、实际信号几个方面对首次定位时间进行了比较,从接收机测试的层面对新体制信号做了初步分析。该文采用笔者所在单位自主建设完成的模拟信号自动化测试平台,完成了GNSS接收机常规检测校准工作中较难完成的首次定位时间测试项目。     

车载移动测量系统点云精度评定方法

为了对车载移动测量系统点云精度进行客观准确的评价,该文提出了利用室外三维检测场,借助自制的反射纸、球形靶标和特征地物,获取特征点的高精度三维坐标和特征线的长度值,通过与系统解算出来的结果进行比对,评价了系统的绝对精度、相对精度和重复性精度。试验结果表明,该文提出的方法可以对厘米级车载移动测量系统进行点云精度评定,方法切实可行,为相关检测标准的制定提供技术支持。     

基于顶点单位法向量法的模型简化算法研究

提出了改进的基于顶点视觉重要度的模型简化算法,该简化算法在顶点视觉重要度的计算中采用了顶点单位法向量法,目的是使处于平面内的顶点优先进行简化,从而使模型视觉尖锐的地方得到了很好的保持。在边折叠时,采用狭长三角形最大最小角方法及边角和法,增加模型的逼真性。最后,通过与QEM简化算法比较得出,本文简化算法较好地保持了模型的视觉特征,模型数据存储量也有大幅度减少,并缩短了简化时间。     

多数据源的全球地名翻译比对与匹配方法研究

针对当前单一数据源地名翻译准确率低下的问题,该文从属性相似度等方面出发,利用互联网地名及地图资源,提出了一种基于多数据源的全球地名匹配与翻译方法。设计并开发了基于多数据源的地名翻译工具。使用该方法完成了对全球1∶1000000矢量数据的批量化地名数据处理及地名规范化整理。实验证明,使用该方法较大程度减少了地名处理时的人工工作量,提高了地名匹配效率及其准确性,具有一定的工程实用价值。提出了一种基于多数据源的全球地名匹配与翻译方法,一定程度上改善了单一数据源地名翻译准确率与翻译效率低下的问题。     

基于3D GIS的工程项目进度三维仿真系统

大型工程项目涉及的环节复杂、工序繁多,需要对工程进度进行有效控制。本研究利用3D GIS具有直观性和交互性等特点,通过与施工进度汇报数据的关联,利用动态仿真技术,实时生成最新的工程项目三维场景,为项目管理者了解项目施工进度、调整施工计划等提供了很好工具和手段。根据实际工程项目的工序划分,以及工程进度的动态性和进度维护的实时性,将工程项目细分至分项工程下的各种建筑构件,并建立构件库来存储构件的三维模型,提出了基于构件库的工程项目进度三维仿真方法。最后,以钦州港码头工程进度三维仿真应用为主要案例,介绍了该方法在实际工程项目中的应用。     

车载激光雷达测量系统整体检校方法

针对目前系统检校常用方法中大多依赖手工提取点时无法准确获得检校点、绝对精度较低、对实际数据的适用性差等问题,该文结合自主研发的车载激光雷达测量系统,提出一种利用带有反射片的特制球形标靶及利用距离阈值插值算法快速、方便且准确地对车载激光雷达测量系统进行外参数检校的方法。结果表明:与传统方法相比,该方法可以完全弥补常规方法中提取的检校点不准确、精度低等缺点,适用性及实用性更强;在绝对精度方面,整体水平精度达到0.05m以下,高程精度达到0.06m以下;在相对精度方面,拟合检校球直径精度达到0.003m以下,距离精度达到0.002m以下,证明该方法的精度、适用性完全满足当前车载激光雷达测量系统检校的精度需求。     

一种基于复合金字塔模型的三维模型数据组织方法

针对异构三维模型数据的统一组织和集成管理问题,本文以目前主流金字塔模型、三维场景瓦片的数据组织方法和地图服务规范等相关技术为基础,提出了一种基于复合金字塔模型的三维模型数据组织方法。该方法首先构建覆盖测区的地理格网模型,以此作为异构三维模型数据集成的空间框架。其次,建立三维模型数据与地理格网单元的映射关系,从而构建复合金字塔模型,实现异构三维模型数据的统一管理。最后,在数据结构上对现有数据格式进行扩展,设计了一种面向网络传输的数据格式储存三维模型数据,完成异构三维模型数据的一体化存储。试验结果表明,该方法能够实现异构三维模型数据统一组织与集成管理。     

一种运动目标轨迹提取方法

针对基于区域的轨迹提取类算法的时间复杂度高等问题,该文提出了一种基于FasterR-CNN的目标轨迹提取方法,利用FasterR-CNN能够快速定位和特征提取的原理,快速确定目标区域,在此基础上提出距离加阈值限制的方法进行目标关联。该方法不要求FasterR-CNN模型具有较高目标框回归精度,且充分利用卷积神经网络能够高效提取图像特征的特点,在保证轨迹提取精度的同时,降低了目标区域确定的时间和数据量,且通过均匀抽取和目标参考点关联的方法,进一步降低了目标关联的时间。与基于Camshift的区域提取法对比,在时间复杂度基本一致的情况下,大大提高了复杂背景和复杂纹理条件下目标区域确定的准确率,使得轨迹提取率更高。     

导航电子地图质量检测样本库建设方法探讨

为提高导航电子地图质量检测的科学性和检测效率,节约工作成本,国家测绘产品质量检验测试中心于2014年起逐年建设覆盖全国的导航电子地图质量检测样本库。本文详细阐述了导航电子地图质量检测样本库的特点、数据采集技术流程与建库方法,在试点样区内的导航电子地图质量检测中得到了有效应用。