基于机载三维激光扫描的实时一体化摄影测量及数据处理

课题结合机载三维激光扫描实时一体化技术研究,从系统设计、航测规划、空中测量、地面监控、质量检查、DEM重采样等核心环节按“实时一体化”要求进行了详细设计和深入实践。从而为实时一体化测量提供了前中后期的配套模块,为机载三维激光扫描具体应用提供了详细的应用方案,为快速精确获取全方位、立体化地理数据提供了技术支持。实验表明,该方案能最大限度满足军事地理数据的实时获取要求。     

ADS40机载数字传感器的摄影测量处理与应用

ADS40机载多波段数字传感器是徕卡推出的最新传感器,因其具有高分辨率、多波段成像、形成3对立体像对的能力以及能直接获取数字影像等特点而备受摄影测量界的关注.文中简要介绍了ADS40相机的系统构成及其性能、优势,探讨了其产品的摄影测量处理过程,并对其应用前景进行了展望.     

机载三线阵影像空中三角测量的关键问题

对机载三线阵影像空中三角测量中涉及的平差数学模型、GPS/IMU的系统误差补偿、对地面控制点的需求以及构架航线的影响四个关键技术问题进行了理论分析与实验验证。ADS40数据的实验结果表明,GPS/IMU的定位误差是系统性的,并主要表现在坐标基准的不同。通过设计适当的数学模型改正GPS/IMU的系统误差,利用低阶多项式或定向片平差,在极少量地面控制点支持下即可达到1个像素左右的定位精度。构架航线对平差结果的改善作用有限,实际作业中不建议采用。     

基于地面三维激光扫描技术的路面测量与数据处理

针对专用软件对扫描点云数据进行数据处理的过程,提出应用距离控制和时间控制相结合的扫描方法。结果表明应用激光扫描技术进行路面测量,可为道路的工程设计和竣工检验等提供详尽的几何信息,能够极大地提高工作质量和效率。     

三维激光扫描与倾斜摄影测量的高陡崖三维建模

针对三维激光扫描仪在数据采集过程中,受到多重因素的限制,难以完整的获取物体表面三维数据的难题,该文采用融合多种数据源的方法来获取地物表面完整的三维数据。该文结合三维激光扫描技术和无人机倾斜摄影测量技术对大理苍山石门关世界地质公园的高陡崖进行三维数据采集。以地面三维激光点云数据为基础,融合无人机倾斜摄影测量点云数据,得到研究区域完整的三维点云,对融合后的多点云进行编辑处理、重建得到高陡崖完整的三维模型。文中对多点云融合建模("点云+点云"融合建模)及单一点云建模后模型融合("模型+模型"融合建模)进行模型比较分析,得出这两种方法所建三维模型基本一致,并总结了两种建模方法的优势和不足。这两种技术及方法的结合不仅解决了高陡崖数据采集的难题还为类似的工程提供参考。     

机载三线阵CCD摄影测量的直接解算模型与精度分析

机载三线阵CCD摄影测量系统是GPS/INS与三线阵CCD相机联合工作的测量系统.通过GPS/INS给出的投影中心位置、视准轴姿态观测值及三线阵CCD像空间坐标,可以直接计算地面点在物空间的坐标.介绍了直接解算的几何模型,并依据共线方程建立地面点像空间坐标与控制点或同名点物空间坐标的关系,从而把问题归结为间接平差,给出了平差的误差方程.最后对直接解算模型进行了精度分析.     

三维激光扫描与倾斜摄影测量的滑坡隐患点三维建模

基于无人机倾斜摄影测量技术和地面三维激光扫描技术相融合的空地一体数据采集处理技术获取地表滑坡体的三维数据。结合北京市延庆区京礼高速一处典型的滑坡隐患点,通过对地面三维激光点云数据和无人机倾斜摄影测量点云数据进行矢量化融合处理,生成滑坡体的DEM(数字高程模型)、DOM(数字正射模型)以及三维实景模型,可为地质灾害体三维建模提供参考。     

基于倾斜摄影测量的纹理自动重建研究

倾斜摄影测量技术是近年来研究的热点,获取的影像可作为城市三维模型的纹理。本文基于倾斜影像,提出了一种航片-模型自动纹理映射的新方法,该方法利用共线关系进行空间点匹配,并对倾斜影像像素进行重采样,将像素重写在模型侧面和顶面,从而实现模型纹理重建。该方法在实现过程中有两个关键点,其一是最优影像选取,其二是无遮掩影像的获取,为了解决这些问题,本文提出了相应的算法。最后,基于VC++平台,在倾斜影像与三维模型间进行了纹理映射实验。实验证明,本文提出的新方法可以自动完成纹理映射,这种方法简单、高效,适宜于大范围内三维模型纹理重建。     

三维激光扫描技术下的规划验收测量数据处理及成果获取

三维激光扫描技术由于可快速获取高精度、高密度点云数据,可将拟验收建筑及周边情况几乎完全无差地复制到电脑中,是规划验收测量特别是复杂建筑规划验收测量的理想方法,但是其数据处理一直是影响甚至制约其应用的瓶颈。本文简述了规划验收测量要点,以及三维激光扫描点云数据初步处理流程,并针对制作规划验收测量各类图件的不同需求,提出了分别通过直接取线、切片、投影等方法制作成果图件的工作思路及各方法的特点。但是还需研究和解决海量点云的数据处理,以及根据验收测量特点获得测量成果图件的问题。     

机载激光雷达数据处理方法的研究与应用

介绍了机载激光雷达数据的处理方法、对地定位原理、测量的几何模型、系统的主要构成及主要技术指标,以及机载激光雷达数据在各行业的应用方向。     

基于形态学梯度的机载激光扫描数据滤波方法

机载激光扫描技术能实时获取大范围、高精度的三维空间信息,从而受到日益广泛的重视和应用.然而由于地理环境的复杂性,其数据滤波一直是一个研究难点.针对数据点云的特点和滤波所面临的问题,提出了一种基于形态学梯度的机载激光扫描数据滤波方法.使用改进的形态学梯度计算方法得到每个点的梯度,再基于梯度选择特定的点进行迭代开运算,并根据梯度直方图减少迭代的次数,通过判断每次开运算后点的高程与原高程的差值是否小于一定的阈值,逐步滤除非地面点.使用国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)提供的测试数据对算法进行实验,并与国际上8种滤波算法进行对比,结果表明该算法对各种复杂环境的适应性强,基于形态学梯度的滤波既能减少不必要的计算,又能降低误差产生的可能,从而在有效地去除非地面点的同时,也能很好地保留地面点,故具有良好的可靠性与实用性.     

地面激光雷达的数据处理及其精度分析

本文就地面激光雷达的数据采集工作原理、数据处理的基本流程、数据的精度情况及影响精度的因素等问题进行相应的讨论，展示了其优良的技术特性和良好的应用前景。     

航空重力测量的空中数据处理与分析

针对航空重力测量的原始扰动数据,本文介绍了数据处理的一般流程,内容包括原始数据检查、零点漂移校正、平均高程面归算、交叉点搜寻、内符合精度评价、离散数据的格网化等方面,详细说明了每一步数据处理的理论模型,并通过工程实例对计算结果进行了讨论和分析,为今后开展大规模航空重力测量业务作出一定的尝试和探索.     

用分层稳健线性估计法从机载LIDAR数据中获取DEM

评述了利用机载激光扫描数据进行DEM提取的4类典型算法,分析了各自的优缺点.在此基础上,提出了利用双重策略进行数据滤波的方法,即分层稳健线性估计法.该算子同时利用小波分层滤波法和稳健线性估计法,以克服两种算法单独使用时的不足,即小波分层滤波算子没有有效策略保证参考面的精度;稳健线性估计法不能有效过滤数据中的粗差.利用该算法策略对德国Nahrodde地区的数据进行了实验,并将实验结果与用TerraScan软件获取的真实值进行了比较,结果表明分层稳健线性估计法不仅具备小波分层滤波算法和稳健线性估计法这两种滤波算法的优点,而且还可以克服这两种算法固有的缺点,从而实现了直接从原始数据中有效获取地面点的目的.     

用分层稳健线性估计法从机载LIDAR数据中获取DEM

评述了利用机载激光扫描数据进行DEM提取的4类典型算法,分析了各自的优缺点。在此基础上,提出了利用双重策略进行数据滤波的方法,即分层稳健线性估计法。该算子同时利用小波分层滤波法和稳健线性估计法,以克服两种算法单独使用时的不足,即小波分层滤波算子没有有效策略保证参考面的精度;稳健线性估计法不能有效过滤数据中的粗差。利用该算法策略对德国Nahrodde地区的数据进行了实验,并将实验结果与用TerraScan软件获取的真实值进行了比较,结果表明分层稳健线性估计法不仅具备小波分层滤波算法和稳健线性估计法这两种滤波算法的优点,而且还可以克服这两种算法固有的缺点,从而实现了直接从原始数据中有效获取地面点的目的。     

机载LiDAR数据处理与地物提取

介绍了机载LiDAR数据处理流程,分析了TerraSolid软件应用于LiDAR点云的地物提取方法,对复杂城区激光点云进行了地物提取试验研究,实现了植被、建筑物、水渠、地面点等地物的提取,制作了数字高程模型。     

浅谈机载激光雷达数据处理

机载激光雷达是激光探测及测距系统,它集成了GPS、IMU、激光扫描仪。其中主动传感系统(激光扫描仪)利用返回的脉冲可获取探测目标高分辨率的距离、坡度、粗糙度和反射率等信息,而被动光电成像技术可获取探测目标的数字成像信息,经过地面的信息处理而生成逐个地面采样点的三维坐标,最后经过综合处理而得到沿一定条带的地面区域三维定位与成像结果。     

机载激光扫描测高数据分层迭代选权滤波方法及其质量评价

提出了一种基于分层思想的自适应数据滤波方法。该方法采用迭代选权方法的基本思想,在实现中加入了自适应与分层的思想,使其也可用于处理城区点云数据。提出了滤波方法评价体系,并对该滤波方法进行了评价。     

基于LiDAR-DP的机载激光雷达数据处理

基于国产机载LiDAR数据处理软件LiDAR-DP,总结了机载LiDAR数据处理的技术流程,并根据该流程对LiDARDP的相关功能进行了研究。利用LiDAR-DP对实际数据进行了DEM生产试验,并与同类商业软件进行了功能对比。结果表明,LiDAR-DP是一款优秀的国产机载LiDAR数据处理软件,完全能满足DEM的生产需求。