结合机载和地面LiDAR数据的建筑物重建技术

机载LiDAR数据虽然能够快速地获取建筑的顶面信息,但是不能够有效地获取建筑物的侧面信息。地面三维激光扫描仪能够有效地获取建筑物的立面信息,但获取建筑的顶面信息较困难。针对机载和地面LiDAR数据在精细建模中存在的问题,采用机载地面LiDAR数据相结合的方式对建筑物进行精细的建模,实验结果表明,采用该法能够实现建筑物的精细建模。     

浅谈倾斜摄影在三维模型中重建的方法

针对倾斜摄影建模存在的模型精细度不足、底部纹理缺失等问题,采用三维点云数据,可以快速实现实景三维模型重建,其建模成果可以进行精细的纹理映射。通过对试验区数据的分析,验证了通过三维点云技术手段获取得到的建筑物表面点云信息可以有效地补充倾斜摄影建模存在的底部纹理缺失等问题,也可以提高三维模型的精细化程度,为相似项目提供参考。     

利用机载、车载雷达数据进行全景三维研究——以河南省为例

机载LiDAR能够准确表达建筑物的顶部信息,但对建筑物立面信息的获取存在欠缺,而车载LiDAR则能够准确地描述建筑物立面的几何位置和纹理信息。因此,可以综合利用机载LiDAR和车载LiDAR数据,从而发挥两种数据源的不同优势,扩展时空分辨力。本文基于面向对象的方法,利用机载/车载LiDAR数据分别提取了建筑物的顶部和立面信息;最后通过空间几何关系将二者融合在一起,使获取的综合信息具有更高的可靠性和精度。将该方法应用于河南省全景三维重建,不仅为数字城市和全景三维提供了补充数据,也极大地提高了工作效率。     

基于面向对象的建筑物轮廓协同提取方法

机载LiDAR虽然可以获取精确的地表高程信息,但地物边界线表示欠准确,而高分辨率遥感影像则能够提供高清晰度的地表纹理和光谱信息。因此,综合利用LiDAR数据和遥感影像多源遥感数据,可以充分发挥不同数据源的优势、拓展时空分辨力。本文基于面向对象分类理论,建立了一种利用机载LiDAR数据和GeoEye高空间分辨率遥感数据的建筑物轮廓协同提取方法,使所获得的综合信息具有更高的精度及可靠性。实验结果表明,该方法提取的农村居民建筑物的总体精度达到了95.94%,能够更好地表征居民地要素信息。     

地面LiDAR技术与移动最小二乘法在三维建模中的应用

地面LiDAR不仅能够快速获得建筑物表面精确三维坐标点云信息,并且利用自身所携带的相机同时采集建筑物的影像信息,这使得地面LiDAR在城市三维建模与古建筑精细模型制作中得到广泛应用。然而地面Li-DAR采集的点云数据巨大,离散点之间没有关系,这给建模带来了困难。本文通过将地面LiDAR数据进行预处理得到建筑物点云数据,再通过移动最小二乘法来拟合建筑面构建建筑物模型,实验证明移动最小二乘法拟合得到的建筑物模型光滑准确,能够将建筑物的细节信息表达出来。     

倾斜摄影技术的单体塔式建筑物三维重建方法

针对塔式单体建筑物形状不规则导致三维模型构建失败,提出倾斜摄影技术的塔式单体建筑物三维重建方法. 选用消费型多旋翼无人机搭载单镜头的相机,通过环线拍摄的方式获取多视影像数据,通过ContextCapture软件对获取的多视影像数据进行处理,构建塔式建筑物的实景三维模型,利用外业控制点、纹理细节信息对生成的三维模型精度评定. 试验表明:环线航拍获取多视影像数据构建三维模型,精度较高、模型纹理信息缺失少、完整度高.      

利用影像辅助LiDAR点云数据的建筑物提取方法研究

机载LiDAR作为一种新兴的对地观测技术,能够快速地获取地表三维信息。如何从海量LiDAR点云数据中提取建筑物是数据处理中的一项关键工作。本文结合LiDAR数据和航空影像的数据特点,提出了一种航空影像辅助的LiDAR点云建筑物提取方法,首先,采用面向对象方法从航空影像中提取建筑物的轮廓;然后,以建筑轮廓信息为参考,从LiDAR点云中提取建筑物的点云数据;最后,通过实验证明该方法的有效性与可行性。     

基于多源数据融合的三维实景重建及研究

随着“数字地球”“实景三维中国”“智慧城市”建设的发展,无人机航摄技术、贴近摄影测量技术、LiDAR技术、倾斜摄影技术、SLAM等被越来越多地用于构建实景三维,但单一技术在三维重建上都存在局限性,尤其在建筑物精细建模方面,如纹理贴图遮挡、模型精度低等。本文以三维建模项目为基础,探讨多源数据融合的关键技术,并提出基于多源数据融合的三维重建技术方案。     

机载LiDAR在高精度滩涂DEM制作中的关键技术分析

机载LiDAR可快速获取高密度的地表三维几何信息,具有全天候、主动观测、对地物间缝隙有一定穿透性等优点,在滩涂测绘中具有很大优势.本文对宁波市激光雷达滩涂测绘工作进行了经验总结,首先介绍机载LiDAR技术在滩涂测绘中的优势,然后在LiDAR数据处理基础上,重点分析高精度滩涂DEM制作的关键技术,最后对DEM产品进行精度评定。     

单基线TanDEM-X InSAR相干性反演森林高度EI北大核心CSCD

由RVoG模型演变的SINC函数模型运用到TanDEM-X InSAR数据反演森林高度时面临观测信息不足的问题,且无法适应不同的森林场景。本文针对这一问题,提出小范围LiDAR数据辅助下基于TanDEM-X InSAR相干性的森林高度反演方法,此方法无须全局高精度DEM产品提供地表相位信息而仅利用相干性即可获取森林高度信息。为验证此方法的可行性,采用西班牙境内两个典型试验区的TanDEM-X InSAR数据进行验证,并利用LiDAR树高数据进行精度评定。结果表明,单基线TanDEM-X InSAR相干性可用于反演森林高度,两个试验区的精度分别为2.34 m和1.74 m。     

秦岭地区NDVI与地形因子的相关性分析

秦岭山区地形因子是影响植被分布的重要因素。选取2001、2009和2017年MODIS陆地产品MOD13Q1数据和DEM数据,从DEM中提取地形因子,高程、坡度和坡向,与MODIS的NDVI数据结合,分析了地形对秦岭地区植被空间分布影响。研究结果表明:(1)NDVI随着高程的增大而逐渐增大,在高程1800 m左右时达到最大值,随后又随着高程的增大而减小;(2)NDVI在坡度0°～5°间逐渐增大,在5°～40°呈稳定趋势,从40°开始缓慢减小,60°达到乔木能够生长的坡面倾角临界值,当坡面倾角大于60°时植被指数开始快速减小;(3)受太阳辐射的影响,坡向在NW 270°～360°,SE 240°～270°之间的植被长势较好,其余坡向上长势一般。     

基于SIFT算法的无人机高分影像几何配准研究

本文基于SIFT算法进行无人机高分影像自动特征点匹配,在实现影像特征点自动匹配的基础上采用二次多项式模型进行影像几何配准,并且重点考察影像配准过程中匹配特征点数目对几何配准精度的影响,最后进行精度评价。结果表明:在影像特征点匹配结果正确、匹配点分布合理的情况下,匹配点数目越多,利用二次多项式进行影像几何配准的精度越高;无人机航向方向影像配准残差大于旁向残差。     

滑动式切比雪夫多项式拟合法在BDS精密 星历内插中的应用

对精密星历进行内插是卫星定位数据高精度处理中的一项基础工作。利用滑动式切比雪夫多项式拟合法及不同的拟合节点数和拟合阶数,分析精密星历中MEO,IGSO,GEO不同轨道的北斗卫星插值精度。实验表明,三类北斗卫星达到较高插值精度的拟合节点数和阶数不同,设置适当的拟合节点数和阶数,达到亚毫米级的内插精度。该算法完全适用于对BDS精密星历的插值。     

POI数据下的兰州市城区犯罪分布环境分析

针对城市犯罪分布环境的研究问题,本文基于兰州市的犯罪统计数据,结合POI大数据,使用空间统计和GIS空间分析方法提取了兰州市3种类型犯罪的热点区,并进一步使用POI数据探索了犯罪热点区内的环境特征。结果表明:1)兰州市4个城区内犯罪分布情况不同,主要集中在人口较多的黄河南岸,其中又以西站、西湖公园、"西关十字—南关十字"一线、西固城步行街等区域为主,城关区作为中心城区,犯罪行为分布范围广,犯罪高发区多。2) 3类犯罪热点区的设施点环境多数是多类型POI设施共同主导,少数是单类型POI设施主导,但起主导作用的POI类型都能反映出对应的主要犯罪类型对城市环境的要求特点。3) 3类犯罪对人流、财富以及场所隐蔽性的趋向性不同,并在对应环境的POI分布特征中得到体现。     

陕西省县域经济发展水平空间差异及影响因素研究

区域经济发展水平具有尺度特征,从县域尺度分析陕西省经济发展水平有助于得出更精细的结果,并为地方政府部门规划与合理制定政策提供理论支持。本文采用2009—2015年陕西省经济发展各项数据,结合高程、坡度、道路、铁路等数据信息,利用GIS空间分析和空间计量经济学的方法,研究了陕西经济发展水平空间差异、时空格局演化,以及影响因素。研究表明:1)陕西省县域经济发展水平空间差异明显,空间集聚特征显著,陕北和关中地区,尤其是神木县与西安市辖区,一直处在陕西省县域经济发展水平前列,而陕南地区经济发展水平则相对较低; 2)影响陕西经济发展水平的主要因素为地方财政收入、法人单位从业占比、人口城市化率; 3)各影响因素间存在交互效应,它们的交互项对经济发展水平的影响体现为因素间互相增强或非线性加强。     

大型网络中容量受限的疏散路径规划方法

针对启发式算法利用Dijkstra算法求解大型动态网络中疏散路径规划问题时,存在疏散时间长、稳定性差等不足,该文提出了一种改进CCRP的方法,即用蚁群算法替代Dijkstra算法求解最优路径,进而减少疏散时间,增加估算疏散时间的精确性。实验表明,该方法能够在大型动态网络下实现路网容量受限的疏散路径规划有效求解,具有疏散时间短、疏散路径少、线性关系强等特点,相比原有CCRP算法更能满足实际疏散的需要。在寻找最优路径上采用蚁群算法求解,相比贪心算法更能支持全局最优、并行计算、疏散效率更高,在支持路况信息实时更新、大规模人群快速疏散、及时调整疏散路线等方面更具优势。     

无人机航测在第三次全国土地调查甘肃试点中的应用研究

全国土地调查是一项重大的国情国力调查,是查实查清土地资源的重要手段[1]。本文研究了无人机测绘在第三次土地调查中的应用,并通过以下3个方面进行研究:1)研究项目区状况; 2)无人机的航空摄影与第三次全国土地调查的要求对接; 3)不同无人机优势结合,通过无人机航摄测量技术快速得到该区域的符合调查底图精度要求的正射影像图和数字高程模型。本文以甘肃省第三次土地调查试点古浪县测绘为例,无人机测绘在第三次土地调查中具有十分明显的优势。     

湿地资源调查更新若干问题探讨

对古浪县第二次全国湿地资源调查的技术、结果进行了系统分析,探索了研究区内湿地资源调查更新的方法,通过"天空地"协同和"互联网+"的调查更新技术全面更新研究区内湿地资源调查数据库,以全面掌握湿地资源状况。研究结果:1)古浪县第二次湿地资源调查范围内的非湿地类型面积达4 615.35 hm2,占全县第二次湿地调查总面积的59.31%。2)变更后县域内湿地资源总面积4 131.54 hm2,以河流水面、内陆滩涂、水库水面、沟渠为主要用地类型,较第二次调查湿地面积净减少3 650.25 hm2。3)"天空地"协同遥感监测技术为湿地资源变更监测提供高精度多源数据,保证了调查、监测的精度和准确性。     

基于三维实景的警用应急指挥系统设计与实现

随着网络通信、三维仿真技术和地理信息系统的发展,传统的警用二维地理信息系统在三维可视化、复杂空间分析、业务数据共享等方面的不足日益显著。为进一步提高公共安全服务能力,深化警用公共安全信息体系的建设,本文基于三维实景建模技术和WebGIS技术,研究设计以高精度的三维实景模型数据为基础的公安应急指挥系统,实现对公共安全事件业务处理、信息联动、指挥决策等功能。     

基于旋翼无人机倾斜摄影测量的城市三维实景建模研究

针对旋翼无人机倾斜摄影在三维建模的可行性及精度是否满足测量要求问题,本文以兰州市某区为例,利用ContextCapture软件对旋翼无人机倾斜摄影采集的数据进行了三维实景建模,并采用测区范围内均匀采集的外业实测控制点、检查点及测量数据验证所建立体模型的平面精度及测量精度。实验表明:采用多旋翼倾斜无人机获取数据,建立实景三维模型的中误差小于2像素,为后期行业应用提供了一定技术参考。