新一代高速对向观测数字水准尺仪的发明与实践

水准测量一直是获得地面点精密高差的重要手段,其测量速度慢、效率低也一直是困扰全球测量界的一大难题。为了提高水准测量的速度和效率,本文提出了新一代高速对向观测数字水准尺仪的概念、结构、原理与方法。具体采用水准仪与标尺合二为一的一体化结构设计,将传统水准测量的3点互动配置改变为2点互动配置来提高测站仪器安置速度和地形适应能力;采用对偶测量原理将传统水准测量的单向单系统测量改变为对（双）向双系统测量来提高水准测量的精度及可靠性;采用正交二脚架及L型水准器来提高水准标尺及水准仪的安平速度。理论分析及初步实践表明：新一代高速对向观测数字水准尺仪与传统水准仪相比,水准测量效率可提高1倍以上,是目前世界上最快速、最智能、最精密的电子水准测量系统。高速对向观测数字水准尺仪的发明,将对全球大地及工程测量界产生重大及颠覆性的影响,将开启人类社会普及电子水准仪的新时代。     

基于VB 6.0实现四等水准检查和电子手簿生成

在测绘技术和仪器日新月异的今天,电子水准仪因其操作简单、测量快速、测量数据可自动存储等特点已经在水准测量中发挥着不可替代的作用。基于自身仪器特点,电子水准仪测量数据都是按特定的格式输出的,本文探讨的是如何检查测量结果数据是否合乎规范以及生成电子手簿。     

浅谈数字水准仪应用对水准测量的影响

本文简要介绍了数字水准仪原理与特点及在水准线路测量中的应用,并通过不同仪器使用方法比较分析数字水准仪应用对水准测量的影响。     

精密水准测量中重力改正的归算

传统水准测量是高精度水准测量的重要手段之一。文章基于DiNi电子水准仪测量数据,针对长距离、高精度水准测量高程的多值性,对水准面不平行改正和重力异常改正的原理进行详述。将其应用于某城市二等水准网平差计算中,证明了精密水准改正的有效性和必要性。     

DiNi03数字水准仪测量精度及数据质量分析

利用天宝Di Ni03数字水准仪和徕卡NA2精密光学水准仪进行精密水准测量对比试验,比较分析两种不同观测模式下的测量成果及其精度状况,探究数字水准仪Di Ni03水准测量系统数据处理方法及内置平差软件性能的优劣,为实际工作中水准测量仪器和数据处理方法的选择提供参考。     

视距非对称式水准测量方法及应用研究

传统水准测量作业对前后视距差和前后视距累积差有严格要求。基于电子水准仪测量实际,提出了将水准仪的i角误差视为未知量参与水准网平差,以获得等同甚至优于视距对称条件下的水准测量精度,实现水准测量外业的简便性和高效性。具体阐述了该方法的基本原理,并结合实验进行了验证。     

DiNi12数字水准仪数据文件格式与读取算法

随着测绘科学和技术的发展,电子数字水准仪以其高精度、使用方便、速度快等优点正被广泛用于工程测量,本文以DiNi12为例,说明电子水准仪的数据存储文件的格式,内外业数据一体化的实现,阐明如何使用VB语言来读取文件数据和处理数据,并结合MicrosoftExcel软件自动生成电子水准记录手簿。     

基于PDA的水准测量内外业一体化系统开发

水准测量是工程建设的重要内容之一,在电子水准仪尚未普及的情况下,光学水准仪在水准测量工作中仍占主导地位。随着PC1500、PC-E500、HP200等记录机型的淘汰,作者选用基于Windows Mobile技术的PDA作为记录器,以实现水准测量内外业一体化的目标,强调人性化和智能化程序设计。详述了基于PDA的外业数据子系统、内业数据预处理子系统及水准网平差子系统的开发目标和主要功能。     

浅析外界环境对数字水准测量的影响及对策

水准测量是确定地面点高程的最基本的一种测量方法。随着科学技术的发展,电子水准仪得到广泛的应用。本文以徕卡DNA03电子水准仪在京沪高速铁路TJ-Ⅳ标段的二等水准测量应用为例,分析外界环境对数字水准测量成果的影响,并提出自己的解决方法,削弱外界环境的影响,以提高测量成果的质量,并为以后水准测量工作积累经验。     

水准测量内外业PDA一体化系统开发

水准测量是工程建设的重要内容之一,在电子水准仪尚未普及的情况下,光学水准仪在水准测量工作中仍占主导地位,随着PC1500、PC-E500,HP200等记录机型的淘汰,作者选用基于Windows Mobile技术的PDA作为记录器,以实现水准测量内外业一体化为目标,强调人性化和智能化程序设计。文章详述了基于PDA的外业数据子系统、内业数据预处理子系统及水准网平差子系统的开发目标和主要功能,系统投入南水北调等工程应用。     

低空无人机遥感系统在海岛潮间带监测中的应用

目前我国传统海岛潮间带监测基本上采用载人机航空摄影测量与卫星遥感的这两种方法。本文研究利用无人机遥感系统,通过相机标定与POS后差分等技术手段,获取海岛高、低潮位两期遥感影像,并对两期影像进行对比实验,得到海岛潮间带监测数据,验证了低空无人机遥感系统能够在海岛潮间带监测中的成功应用。本文方法丰富了海岛动态监测手段,能为行政主管部门提供准确及时的海岛及其潮间带空间地理信息。     

一体化综合减灾智能服务系统研究

针对目前我国减灾服务重决策轻预警,减灾服务技术、系统、应用集成不够,尚缺乏完善的一体化综合减灾智能服务体系现状。该文从测绘地理信息视角,分析了室内外一体化应急定位、多源应急数据融合、灾害场景可视化、灾害模型分析服务等关键技术,构建了一体化综合减灾智能服务原型系统,并在国家基础地理信息中心和陕西省的相关应急部门进行了实际应用,实现了应急信息的一体化感知、定位、融合、分析、服务,为我国综合减灾决策分析提供了技术支撑。     

结合隶属度空间约束的模糊聚类图像分割

针对传统模糊聚类分割方法未考虑邻域像素隶属度空间关系的问题,该文提出了一种结合隶属度空间约束的模糊聚类图像分割方法。采用邻域之间的空间约束来限制隶属度值,解决同质区域中可能出现的噪声问题,从而提高分割精度。分别对模拟图像和彩色图像进行分割实验,并与未结合隶属度空间约束的分割结果进行对比分析。实验表明,此方法实现了对隶属度的空间约束,验证了本文算法的有效性。     

超宽带与激光雷达组合的室内定位方法

针对室内及室内外过渡区域,GNSS信号受到严重影响导致的定位精度下降甚至无法定位的问题,该文提出了一种新的多传感器组合的室内定位方法。充分利用超宽带(UWB)超高的时间分辨率、良好的抗多径能力和较强的穿透能力,以及激光雷达(LiDAR)所表现在构图与定位方面主动、高效、精确的特点。使得两个系统相互作用,在复杂的室内环境下能够获得厘米级的定位结果。基于室内环境下的实测实验结果表明:无论是在非视距环境下UWB定位能力受到严重影响,还是在LiDAR定位结果出现较大发散的情况下,基于EKF的UWB/LiDAR组合定位系统都能够稳定维持厘米级的定位精度,定位结果比较接近参考轨迹。本文提出的基于EKF的UWB/LiDAR组合定位模型,实现了复杂室内环境下的高精度定位。     

多智能体的城市精细尺度人口估算模型

针对传统人口空间化模型普适性较差,且数据处理较依赖人工操作等缺陷,该文提出了一种基于多智能体模型从微观个体的居住选择入手,在以往学者研究的基础上同时考虑居民居住建筑的内、外部环境因素模拟人口居住空间分布。创新性地以人口智能体为中心,结合GIS利用地理国情数据、POI兴趣点数据、夜间灯光数据、遥感影像数据来模拟居住环境,将心理学和经济学观点引入到智能体对居住地选择的决策行为中,结果表明,基于建筑物内、外部环境的多智能体人口空间分布模型,可以获取高空间分辨率的人口分布情况,且更接近于实际人口分布。     

卫星激光测距系统的异常检测及其稳定性监测

针对卫星激光测距系统(SLR)的稳定性问题,该文分析了北京房山kHz地靶观测数据,根据系统延迟的统计信息构建异常辨识统计量,剔除异常数据。地靶有效数据在一个较小的范围内集中,变化幅度0.25ns左右;分析了单次系统延迟变化在0.2ns左右;通过ARMA时间序列分析方法,确定2018年北京房山SLR系统延迟的变化规律,建立SLR系统延迟变化的预报模型;最后,根据预报模型,对系统延迟进行短期预报,以检测SLR系统异常,实现对SLR系统运行稳定性监测的目的。     

利用夜间灯光数据的城市群格局变化分析

针对传统的统计数据具有行政单元统计约束的缺点、DMSP/OLS夜间灯光数据存在分辨率低、像元辐射值饱和的问题,该文使用NPP/VIIRS夜间灯光数据、城区边界、列车时刻表、百度地图API等数据,通过空间统计、标准差椭圆、位序-规模分布、空间联系测度研究中国九大城市群2012与2017年的空间格局变化。结果表明:长三角、珠三角、京津冀城市群的灯光总量和平均灯光均位于前列;长三角、珠三角、成渝、哈长、关中平原城市群灯光变分散,京津冀、长江中游、中原、北部湾城市群灯光变集中,成渝城市群夜间灯光重心移动最大,向重庆方向移动;长江中游城市群接近捷夫分布,中原城市群为序列分布,其他城市群为首位分布;长三角、珠三角、京津冀城市群的总体联系强度最高,各城市群边缘中小城市与核心城市空间联系较弱。     

地理国情统计分析的服务内容和对象及领域探讨

针对地理国情统计分析面临的深度应用、业务目标、快速响应等服务需求,该文提出了地理国情统计分析服务框架,并从服务的内容结构、对象模型、领域构成3个层面展开论述。地理国情服务内容涉及基本统计、综合统计和专题分析,将地理国情数据成果转化为统计信息和决策知识服务;地理国情服务对象涵盖了各级政府、专业领域和社会公众;地理国情统计分析成果在国家重大战略和重大工程、国土空间开发、资源环境审计、国土空间用途管制、生态环境保护等方面具有非常广泛的应用服务领域。     

结合形态学和TIN三角网的机载LiDAR点云滤波算法

针对传统不规则三角网滤波精度依赖于初始种子点选取的问题,提出一种结合形态学与不规则三角网的机载LiDAR点云滤波算法。首先采用KD树粗差剔除方法对异常点进行剔除,然后利用数学形态学滤波算法对粗差剔除后的点云进行粗滤波,最后采用改进的不规则三角网滤波算法对上述结果进行精滤波。三角网迭代滤波过程中每次对滤波得到的地面点进行整体构网,减少了构网次数以及离散点之间的相互影响。实验选取国际摄影测量与遥感协会提供的3组测试数据进行滤波,结果表明本文方法能够有效降低I类误差和II类误差,验证本文滤波算法的可靠性。     

BDS静态精密单点定位模糊度固定解精度分析

针对BDS单系统未校准相位延迟(UPD)估计以及不同时长精密单点定位(PPP)模糊度固定对定位精度影响的问题,该文选取56个测站估计UPD,利用未参与UPD计算的8个测站进行不同时长BDS静态PPP模糊度固定实验。结果表明:BDS星间单差宽巷和窄巷UPD在连续时段内具有一定的稳定性,其估计精度满足用于PPP模糊度固定要求。时长越短模糊度固定率越低。以IGS周解为参考值,不同时长模糊度固定解较浮点解三维定位精度均提高12%以上,时长越短模糊度固定解精度提高越显著。因此,模糊度固定是提高BDSPPP定位精度的重要手段。