机载激光扫描测距(LIDAR)系统的应用试验

机载激光扫描测距技术,使传统的摄影测量技术发生了质的飞跃。本文在介绍机载激光扫描测距原理、系统组成、技术特点的基础上,对机载激光扫描测距系统进行了试验性研究,并得出了机载激光扫描测距系统的试验精度。     

机载激光扫描测高数据滤波

机载激光扫描测高数据的滤波和分类是获取高精度数字高程模型的关键,也是国际上目前研究的重点和难点之一。本文详细研究了机载激光扫描测高数据滤波的方法,对现有各种滤波算法进行了综合评价,指出了现有方法的不足,在此基础上首次将"移动曲面拟合预测"滤波算法用于机载激光扫描测高数据滤波处理。试验结果表明该算法自适应性强,计算速度快,滤波效果好。通过对不同测区的数据进行实验,给出了滤波前后的对比结果。     

机载激光扫描技术的发展及应用

利用机载激光快速获取数字地形数据技术-机载激光扫描（ALS）发展迅速，引起测绘界的广泛关注，本文简要介绍该项技术的发展及应用。     

机载激光扫描测量原理及其发展与应用

概述了机载激光扫描测量技术的基本原理，特点及发展现状，并结合笔者开展机载激光扫描测量技术研究与试验所掌握的资料与讨数据，讨论了扫描测量系统中的关键器件及主要技术，分析了在我国发展和应用这项技术的现有条件和广阔剪影，探讨了这项技术的应用潜力及未来的发展趋势。     

基于机载激光扫描数据提取建筑物的研究现状

机载激光扫描系统是集成了GPS、惯性导航系统(INS)和扫描激光测距系统并利用飞机作为运行平台,来获取地面的三维位置,进而快速生成数字表面模型(DSM)。随着机载扫描激光测距系统的不断完善和发展,获取城市DSM数据也变得越来越快速,而且方便和经济可靠,地面激光点的密度也大大提高。目前国外激光扫描系统的激光点密度一般都达到了1～20点/m2,因此利用机载激光扫描系统获取的城市DSM提取建筑物也渐渐受到重视。利用激光扫描数据提取建筑物可以分为两大类,第一类是单纯以获取的机载激光测距数据来提取建筑物,第二类是融合激光测距数据和其他相关信息的建筑物提取,如融合航空影像、融合IKONOS高分辨率卫星影像来提取建筑物。本文对国际上利用机载激光扫描测距数据进行建筑物提取的最新研究进展进行了一些分析,同时也给出了应用我国研制的机载激光扫描数据提取建筑物的试验研究和初步结果。     

影响机载激光扫描测高精度的系统误差分析

简要介绍了机载激光扫描测高技术的系统组成和发展现状。通过坐标转换技术建立起机载激光扫描对地定位的基本几何关系,并从这些几何关系出发,着重分析了动态偏心改正及动态时效误差对机载激光测高精度的影响,对不同的误差源如何影响定位结果的精度进行了讨论,最后给出模拟计算结果,得出了一些有益的结论。     

从机载激光扫描数据中提取道路

提出了一种从机载激光扫描数据提取道路的方法,采用结合高程数据和强度数据方法来分析道路信息,实现了对道路的提取。     

机载激光扫描测高中激光脚点点群分割新方法

讨论了机载激光扫描测高激光脚点点群分割的方法,提出了一种新的分割成片房屋的激光脚点点群的方法———扫描带法,并给出了新方法的算法流程。实践表明,该算法运算速度快,分割准确、可靠。     

机载激光扫描数据分割的三维数学形态学模型

机载激光扫描点云的三维数字图像表达模型将二维形态学运算推广至三维,给出基于三维数字图像的膨胀和腐蚀运算方法。针对点云三维数字图像,提出基于三维数学形态学和聚类分析的分割方法。将点云三维数字图像进行膨胀和聚类分析,依据聚类结果得到点云的分割结果。讨论了本方法两个参数与点云分辨率、地物间隔之间的关系。选用两套实例数据进行实验,并将第一套数据计算结果与Mean Shift算法、渐进三角网加密算法进行比较,从分割评价因子、精度、计算效率等方面分析本文方法与其他两种方法的优劣,最后分析了本文方法的稳定性。     

Lidar遥感基本原理及其发展

介绍了航空激光扫描(Airborne laser scanning)或者Lidar遥感信息获取系统的基本原理、系统的组成、数据获取的方法及其步骤;对近数十年来应用激光扫描遥感信息获取地形表面模型方面取得的主要成果、应用现状做了简要回顾和评述;结合GIS和影像融合方法对Lidar遥感技术未来发展趋势进行了展望。     

机载三维信息获取地面扫描轨迹分析

该文根据机载三维信息获取中常用的扫描光学系统结构,导出了地面扫描采样点轨迹与光学系统结构参数之间的关系,获得了地面采样点坐标的定量表示,给出了实现特定扫描轨迹的地面测量时光学系统结构参数的选择方法和计算结果。     

无人机空中激光扫描测绘系统的设计与实现

结合无人机航摄技术和三维激光扫描技术的优势,对硬件系统总体架构和软件系统主要功能模块进行分析,采用合理的数据编辑和滤波算法,形成了一套无人机空中激光扫描测绘系统。并在西安未央湖附近进行了实地飞行试验,对系统硬件的稳定性和软件各功能模块进行了测试,最后对采集的点云数据处理后的线划图精度进行了分析。分析得出该系统采集的点云数据滤波后内插生成的地形图主要指标达到了1∶500地形图的技术要求。     

机载激光水深测量误差分析

详细分析了机载激光水深测量的各种误差,着重讨论了IMU姿态测量误差对机载激光定位的影响。根据实际可能的误差数据,并联合扫描角误差、测距误差和平台坐标系原点误差进行计算分析,得出了不同的量测误差对目标3维定位误差的综合影响。     

机载GPS、姿态和激光扫描测距集成定位系统的精确定位方程、误差分析与精度评估

全球定位系统（GPS），姿态测量（惯性导航系统（INS））和激光扫描测距技术集成的直接空对地定位系统是近年来遥感与测绘领域发展起来的新型定位技术，是定量化三维遥感中获取地面几何信息和生成数字高程模型的主要新技术手段之一。该文给出了该系统的精确定位方程，分析了误差源对定位精度的影响，并给出了数量级评估。结果对实际应用具有重要的参考价值。     

人卫激光测距仪光轴校正系统的设计

本文介绍了一种人卫激光测距仪光轴校正系统，重点论述了系统的设计原理及软件和硬件的实现方法，以期用一套快速的自动调节系统取代人工调节。     

圆扫描式机载激光测深系统检校模型及仿真分析

为了提升圆扫描式机载激光测深系统的定位精度,提出了一种检校思路:在平面区域获取激光点云时,系统误差和随机误差使得本应共面的激光点云不再共面,通过将激光点云拟合到单个平面上达到纠正点云位置的目的。首先推导了简单模式下圆扫描式机载激光测深系统定位模型,并从直线与平面交会的数学原理出发模拟激光光线与海面的交会过程,根据折射原理解算激光光线在水中的方向矢量,联合激光光线在水中的直线方程和海底面数学方程解算激光脚点的位置。然后,引入未知数先验方差,推导了参数加权最小二乘平差模型,为后面检校模型的解算奠定基础。最后,推导了用于检校的平差数学模型和详细的计算过程,对检校过程进行了模拟计算和分析讨论,得出了一些有益于检校过程的结论。     

圆锥扫描式机载激光测深系统扫描轨迹建模与分析

对圆锥扫描式机载激光测深系统在海面上的激光脚点扫描轨迹进行几何建模,重点分析了水文模式下激光脚点扫描轨迹的平均测点密度和覆盖效率。根据设定的几何模型,以CZMIL机载激光测深系统为例,计算得到单航线测量模式下双向扫描区域激光脚点"最小距离"小于1.6 m的比例为99.78%,5 m×5m大小的格网内激光脚点的平均数目为11.93个。另外,对激光测深系统旁向重叠度和两条航线扫描轨迹进行了分析,认为31.3%的旁向重叠度可以保证不产生飞行漏洞,但对激光脚点的测点密度提升效果并不明显。最后,对激光脚点分布的不均匀性进行了分析,讨论了不同的激光测深系统参数对测点密度和测量效率的影响效果。     

激光扫描测高技术的发展与现状

回顾了机载激光扫描测高技术的发展历史,总结了当前国内外的研究现状,展望了今后发展趋势及应用前景,并指出了机载激光扫描测高目前还有待于进一步解决的关键问题,最后对我国发展研究应用这一技术提出了若干建议。