雷达卫星自动成图的精密干涉测量关键技术

本文介绍用于未来自动成图的数字摄影测量智能化新方法之一：精密干涉测量新方法。它采用合成孔径雷达干涉（interferometric SAR,InSAR）技术获取极高精度的地形信息,现已成为最有效的全球测图手段之一。本文提出了面向全球测图的精密干涉测量系统技术,其中包含测量检校技术、数据处理技术及数据后处理技术。首先,需采用定标设备对几何及干涉参数进行测量检校,主要包括方位向时间延迟、距离向时间延迟、大气延迟及基线误差等。其次,需采用检校参数进行干涉数据处理,获取高精度DEM数据,干涉数据处理的关键技术包括相位初值确定方法等。最后,采用区域网平差、长短基线组合及升降轨融合等后处理技术完成全球DEM数据的生产和精度的逐步提升。本文采用6景覆盖陕西地区的TanDEM-X数据进行了数据处理及后处理试验,并获取了山地区域高程精度为5.07 m,低相干面积为0.8 km²的DEM数据,这为我国1∶50 000乃至1∶25 000比例尺全球测图提供了技术参考。     

地面激光雷达用于大型钢结构建筑施工监测与质量检测

由于地铁盾构环片附着了大量的螺栓和螺丝以及隧道内壁上安装的大量金属支架、电器设备等附属物,使得获取的激光点云数据包含了大量的非隧道内壁点（以下简称非点）,从而影响到隧道点云在形变监测、三维建模等方面的应用。本文提出基于区域分割的椭圆柱面模型方法来滤除非点,将地铁隧道横截面视为椭圆（根据盾构施工特点）,利用获取的隧道原始点云数据提取出隧道中轴线,并沿隧道中轴线正交方向将点云分割为等间隔区域,然后利用各区域的点云分别迭代拟合为椭圆柱面,从而实现对隧道内壁非点的自动滤除。实验结果表明,该方法能够有效滤除隧道内的非点,为三维激光扫描技术用于地铁隧道形变监测提供高质量的点云数据。     

信息化与精确测绘保障

本文从信息时代国家经济建设、社会发展和人民生活对测绘工作的需求出发,提出了精确测绘保障模式,论述了构建该模式的三大要素：地理空间信息、测绘信息技术装备、测绘科技人才,讨论了建立该模式的技术途径,旨在推进测绘信息化建设.     

3D激光扫描仪在河口村坝址地形图测绘中的应用

主要介绍了3D激光扫描仪的地形测绘原理、作业步骤及成图方法,并就操作中的关键技术进行了分析.     

激光成像课程建设探讨

在分析“激光成像”课程在遥感课程体系中的定位与作用的基础上,提出了“激光成像”课程建设的基本思路。通过对课程建设中主要问题的分析和阐述,总结了课程建设中需要注意处理的一些关键问题。     

车载三维激光扫描系统的外参数标定研究

通过建立车载三维激光扫描系统的严密定位模型,并推导出激光扫描仪坐标系和惯导载体坐标系间的平移与旋转参数的求解公式。试验结果表明,本标定方法具有较高的标定精度,对城市测绘具有重要的应用价值。     

ICESat激光高程点辅助的天绘一号卫星影像立体区域网平差

无地面控制点（简称无控）区域网平差是实现卫星影像无控测图的一项重要技术,对于境外和外业测控困难区域的测图具有重要意义。然而,无控区域网平差的定位精度一般难以满足对应比例尺测图规范要求。利用公开、可稳定获取的公众地理信息数据辅助区域网平差,是提高卫星影像无控定位精度的有效途径,其中ICESat激光高程点便是一种良好的高程控制数据。为了提高天绘一号卫星影像无控定位精度,本文提出ICESat激光高程点辅助的卫星影像模型法立体区域网平差方法。首先,以30 m分辨率SRTM估算的地形坡度作为限制条件,结合激光高程点自身质量评价信息,自动提取高质量ICESat激光高程点;其次,利用自动匹配的连接点进行模型法自由网平差,实现卫星影像几何定位精度的相对一致性（内部一致性）;最后,将激光高程点自动量测至卫星影像作为控制点,其平面坐标根据自由网平差结果前方交会计算而得,高程坐标取自激光点高程,再次进行区域网平差精化定向参数,提高卫星影像的绝对高程精度。最后本文利用山东全省的天绘一号卫星影像进行试验,验证了本文方法的有效性和可行性。     

太和殿3维激光扫描精密控制网建立研究

建立太和殿精密3维控制网是太和殿3维激光扫描技术应用研究的重要环节,其任务是为整个太和殿建筑物建立一个基准框架。以故宫太和殿空间仿真项目为对象,对太和殿3维激光扫描中精密控制网的建立进行研究。     

用精密水准对激光准直垂直方向施加改正的探讨

本文给出了激光准直系统垂直折光改正的数学模型。在温度梯度的精确值难以获得时,利用精密水准成果计算折光系数是行之有效的办法,文中还以BEPC工程为例,讨论了模型的具体应用。     

三维激光扫描仪在特殊地貌测量中的应用研究

三维激光扫描仪作为一种非接触数据采集设备,在特殊地貌的大比例尺地形测绘中有着广泛的应用前景。本文以草原石城景区为例,阐述了三维激光扫描仪在这种特殊地貌测绘中的应用原理,数据拼接和配准的方法,并与全站仪全野外数字采集的成果进行了高程和平面坐标的比对,证明了使用三维激光扫描仪测绘特殊地貌精度高、速度快,地貌表达逼真,为特殊地貌区域的大比例尺地形图测绘提供了新的技术手段。     

基于地面三维激光扫描的精细地形测绘

对陡崖、峡谷等复杂危险地形,传统地形测绘方法常常束手无策,三维激光扫描技术数字化、精确、快速、不接触的特点正好可以解决这类问题。介绍三维激光扫描技术的基本原理,以某工程局部地形测绘为例,详细说明应用地面三维激光扫描技术实现精细地形测绘的方法及流程,并归纳总结目前该技术用于地形测绘中需要解决的问题。     

航空激光测深仪海面和海底激光入射点分布

依据卵形扫描系统的原理,以严格的数学推导为基础,推导了海平面激光入射点坐标的计算公式及相应的优化算法.建立起了海底激光入射点坐标及该点垂直水深的严密计算模型.通过仿真试验,得出了激光镜面反射点X轴的修正量随驱动电机转角的变化趋势,单个周期的海面激光入射点分布及30个周期的激光脉冲海面重叠图和试验脉冲对应的定位角度数据.同时给出了每个测量数据对应扫描镜中心点的位置和每个激光发射时对应XYZ坐标系中坐标原点的经纬度的计算方法.     

航空激光测深仪海面和海底激光入射点分布

依据卵形扫描系统的原理,以严格的数学推导为基础,推导了海平面激光入射点坐标的计算公式及相应的优化算法。建立起了海底激光入射点坐标及该点垂直水深的严密计算模型。通过仿真试验,得出了激光镜面反射点X轴的修正量随驱动电机转角的变化趋势,单个周期的海面激光入射点分布及30个周期的激光脉冲海面重叠图和试验脉冲对应的定位角度数据。同时给出了每个测量数据对应扫描镜中心点的位置和每个激光发射时对应XYZ坐标系中坐标原点的经纬度的计算方法。     

基于地面三维激光扫描技术的快速地形图测绘

在三维激光扫描技术的基础上,结合点云数据处理软件及专业数字测图软件,可以实现地形图的快速生成.与传统测绘方法相比,其具有数据获取量大、效率高、减少工作量等优势,尤其适用于时间紧、地形险峻区域的地形测量,是一种可供借鉴的地形测图方法,并通过实例说明此方法的实用性及高效性.     

三维激光扫描技术在地形测绘中的应用

三维激光扫描技术突破了传统的逐点单独测量,实现了面域扫描数据采集。通过高速激光扫描测量,可快速获取被测对象表面的三维坐标数据,具有采集速度快、获取数据丰富等特点,且测量距离长、数据准确,不受大地水准面的精度制约。本文将三维激光扫描技术结合RTK技术,在测定扫描仪定位点和后视标靶定向点后,获得全景范围内连续的三维坐标,然后在视野范围外再设站扫描,使整个测区无漏洞,最终实现了地图生产。     

基于三维激光扫描的雕像建模与贴图

在完成雕像三维建模的基础上,提出了一种结合CG动画软件ZBrush完成模型后期贴图的制作,实现了CG动画和传统三维建模的结合,最终得到了较好的效果。解决了Geomagic和3ds Max主流贴图软件对于不规则模型可能出现的贴图接缝问题,并指出了相关的注意事项,为三维激光扫描技术在三维建模及古物重建等方面的应用提供了案例参考。     

海岛岸线遥感立体测图精细测量方法

提出了一种海岛岸线遥感测图精细测量新方法,该方法直接基于理论定义的海岸线,利用航空影像瞬时水涯线数据在立体测图环境中提取瞬时水位高程;利用海岛周边精密海潮模型和瞬时水位高程推算海岛岸线高程;最后依据海岛岸线高程,采用立体测图方法测制海岛岸线的平面位置。该方法确保了海岛岸线成果的唯一性和连续性,适合大比例尺的大陆海岸线和海岛岸线测量。测试结果显示,在较高精度海潮模型和海面地形支持下,海岛岸线高程精度优于0.2 m,可满足1：2000测图要求。     

对流层投影函数对精密单点定位精度的影响分析

对流层延迟误差是GPS定位中的一项重要的误差源,随着精密单点定位（PPP）技术的不断发展,该误差影响并制约着GPS精密单点定位精度的进一步提高。基于GPS观测值,比较分析了各种对流层投影函数模型对GPS精密单点定位精度的影响,得出了有益的结论。     

利用激光点云数据进行大比例尺地形图测绘的方法

选择校园内具有典型地物的长方形区域为试验对象,依据仪器功能与测区情况介绍了获取点云数据的技术方案与实施过程,以及点云数据的预处理方法,详细阐述了大比例尺地形图制作方法,并与全站仪测图方法进行了对比分析。试验研究结果表明,采用激光点云数据制作大比例尺地形图技术方法可行,精度能够满足要求,但要做到广泛应用,还有许多问题有待解决。     

基于三维激光点云数据绘制地形图

三维激光扫描技术应用相当广泛,而在地形测量方面的研究,因其障碍物遮挡等原因,形成噪音数据,截止到目前还没有一套完整成熟的基于点云数据处理的地形图测绘软件。本文提出了一种在形成的点云图和TIN 模型的基础上,采用人工提取地形、地物高程点和特征点的方法,并结合数字化测图软件,来绘制地形图。通过实地验证平面和高程精度,能满足1:500大比例尺的数字化测图技术要求。