用于数字矿山的复杂地质体三维建模方法

利用三维地质体的优点提出了一种建模新方法。该方法以似三棱柱作为建模的基本体元,根据似三棱柱的特点和知识推理规则,进行复杂地质构造的自动建模,避免了不必要的人为干预,扩展了似三棱柱建模的适用范围和表现能力。最后通过研究实例展示该方法的实际建模效果。     

地面三维激光扫描技术用于道路平整度检测研究

平整度是道路建设、管理活动中质量监控的重要指标,该指标的好差直接关系到路面的使用寿命、乘客的舒适。本文利用地面三维激光扫描技术对一段破损路面进行检测,探索了该技术用于道路平整度检测的有关问题,以及该技术所具有的独特优势。     

地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用

介绍了当前地面三维激光扫描技术的应用情况,阐明了地面三维激光扫描技术的基本原理。提出了固定式地面三维激光扫描技术在工程测量实际生产应用中工艺流程,系统论述了该技术在地形图测绘、土方量计算、道路测量、三维建模等方面应用方法。总结该技术与传统测绘方式相比较的优缺点,及其在精细三维建模和复杂工业设备建模方面的成果。基于移动式地面三维激光扫描技术试验结果,提出可在道路测绘中应用的结论。探讨地面三维激光扫描技术今后的应用方向和前景,为该技术在城市工程测量中的应用提供借鉴参考。     

遥感图像最大似然分类方法的EM改进算法

基于参数化密度分布模型的最大似然方法（MLC）是遥感影像分类最常用手段之一，与其他非参数方法（如神经网络）相比较，它具有清晰的参数解释能力、易于与先验知识融合和算法简单而易于实施等优点。但是由于遥感信息的统计分布具有高度的复杂性和随机性，当特征空间中类别的分布比较离散而导致不能服从预先假设的分布，或者样本的选取不具有代表性，往往得到的分类结果会偏离实际情况。首先介绍了用基于有限混合密度理论的期望最大（EM）算法来作为最大似然函数（MLC）参数估计的方法－EM－MLC。该模型首先假设总体混合密度分布可被分解为有限个参数化的高斯密度分布，然后把具有先验知识的样本与随机选取的未知样本混合在一起，通过EM迭代计算来估计出各密度分布的最大似然函数的参数集，从而一定程度上避免了参数估计可能出现的偏离。最后，本文提出了基于EM－MLC遥感影像分类的具体实施流程和应用示范，并与一般最大似然方法（MLC）得到的分类结果进行了定性和定量的综合比较，认为EM－MLC在精度上得到了提高。     

基于似三棱柱体的地质体三维建模与应用研究

以地质体三维建模为目的 ,结合地质勘探工程数据的特点 ,对以似三棱柱体为体元的三维数据模型和基本算法进行了研究 ,并以内蒙古某矿区的实际钻孔资料进行了验证。     

基于数字地面模型的土方计算软件的开发与应用

本文阐述了基于三角网数字地面模型计算土方的基本原理,描述了以此为基础的ＤＴＭ－ＶＯＬ土方计算软件的基本算法,程度结构和主要功能     

基于改进的Kriging法区域似大地水准面精化分析

区域似大地水准面精化研究主要是用于测绘学科,将精化结果应用到绘制地形图中,减少户外工作量,降低人力成本。传统采用的Kriging法在精化时会出现误差,精度值不达标。所以,改用了一种基于已知的拟合残差进行计算的改进方法重新精化研究。将改进的Kriging法与传统的Kriging法对比后,改进后的方法精化结果的拟合精度明显要高于传统方法。     

利用改进的Stokes-Helmert边值理论解算高精度似大地水准面

利用改进的Stokes-Helmert边值问题实现了临沂市厘米级似大地水准面精化。首先,基于Stokes理论和Molodensky理论,联合精密确定地表及其外部扰动引力位的严密解算理论,给出Stokes-Helmert边值问题的数学描述,以及直接地形影响和间接地形影响的严密理论表达式;然后,利用多源观测资料,根据"移去-恢复"技术构建临沂高精度的重力似大地水准面模型;最后,利用GPS/水准高程异常对重力似大地水准面模型进行控制拟合,求得最终的大地水准面模型,其外符合精度达到1.6 cm。     

叶方向3维空间分布的地面激光雷达反演与分析

叶方向(包括叶倾角和方位角)是决定林冠内部及其下层太阳辐射在3维空间分布的重要因素,并进而影响植被的光合作用效率和林冠的二向性反射特性。本文利用地面激光雷达扫描系统(TLS)对一棵人工阔叶树在水平圆形轨道设置等间距6站进行扫描,获取其完整覆盖的3维点云数据。在手动选取78片点云完整叶片数据的基础上,通过重建单点在其邻域内的法向量和所在叶片主轴方向分别得到了叶的倾角和方位角分布,将构成每片叶子的所有点的倾角和方位角各自均值作为其倾角和方位角。通过与利用角度尺和罗盘进行逐叶片手动测量结果对比发现:基于TLS计算的叶倾角和方位角与手动测量结果均具有较强的相关性,R2分别为0.88(N=209,p0.001)和0.97(N=78,p0.001)。本文方法能准确获取林冠元素的3维空间分布,为估算森林冠层在任意给定光照条件下的消光系数提供了理论基础,为促进地面激光雷达在植被冠层3维结构参数,特别是叶面积指数的反演起到了积极作用。     

基于改进ShuffleNetv2的轻量化遥感影像地面目标检测方法

提出一种用于遥感影像地面目标检测的轻量化检测模型,以ShuffleNetv2作为模型的特征提取骨干网络,在网络前三层引入基于风格重新校准通道注意力模块来提高模型对小尺寸样本的学习能力;使用多级特征图融合机制构建特征图金字塔,将浅层特征与深层充分融合,以进一步增强模型对不同尺寸目标特征的学习能力。基于RSOD Dataset创建训练和测试数据集,并在消融实验中验证了所使用改进策略对精度提高的实际效果,在模型对比试验中验证了本文模型在检测精度、速度以及模型体量方面的优越性。     

利用改进的数学形态法进行车载激光点云地面滤波

目的 通过分析车载激光点云的特征,提出了一种基于改进的数学形态法的地面滤波方法。该算法运用三维虚拟格网组织数据,在形态法迭代过程中采用环形结构元优化滤波窗口,利用局部区域自适应坡度阈值对形态法开运算进行控制。在获得初始低点后,基于邻域坡度滤波提取地面点。利用两个不同区域的点云数据进行了实验,以验证改进算法的有效性。     

基于似三棱柱体的地质体三维建模与应用研究

结合轮廓线拼接法和体数据等值面法提出了一种新的矿体三维建模方法。该方法将轮廓线空间几何数据通过距离函数转换为距离场,从而将轮廓线间的表面重建问题转化为体数据等值面构造问题,避免了由人工指定轮廓线的对应关系;其次,通过扫描方式进行非欧氏距离变换实现距离场的计算及采用分治法层层建模,有效降低算法的时间和空间复杂度;然后,将非平直四棱柱作为体数据构造单元,以适应矿山实际数据的特殊性。实验证明该方法能够实现基于矿体轮廓线的复杂矿体三维自动建模,结果准确,模型质量高。     

一种改进布料模拟滤波的地面点云提取方法

针对传统布料模拟滤波应用在城市竣工测绘中地面点云提取准确性较差的问题,提出了一种基于法线微分的布料模拟滤波算法。该方法先对输入的稠密点云进行预处理,以实现点云降采样和去噪;利用布料模拟滤波对预处理后的点云进行初步的地面提取;最后通过引入法线微分算子,过滤限定阈值外的向量域以分割出目标尺度对应的地面点与非地面点,从而实现地面点云的精确提取。实验结果表明：与渐进形态学滤波和传统的布料模拟滤波相比,该方法能够有效地将地面点与非地面点区分开,实现在大范围复杂城市竣工测绘场景下地面点云的精确提取。     

改进时空克里金插值的气体扩散体可视化

针对气体监测数据无法有效表达气体整体扩散情况的问题,结合气体监测数据的分布特点提出了一种基于时空克里金插值的气体扩散体可视化方法。首先通过时空体素模型对多时态气体数据进行高效组织;然后利用改进时空克里金插值法对气体扩散过程中浓度进行数据加密,通过采样计算转化为时空体素模型中对应的体素值;最后基于光线投射法实现扩散过程的体可视化模拟。通过构建仿真场地对本文方法进行实验与分析,结果证明本文方法在可接受的计算速度内实现了气体扩散的插值,且气体动态体可视化的效果较好。     

一种用于地面测量的高级多传感器技术——用车载测图系统进行动态测量

车载测图系统（ＭＭＳ）或者多传感器系统,是指对道路上的可见目标进行动态摄影测量和大地测量的先进技术。这一几年前开发的公路测量技术,以其高效和高精度对应用于环境测量和监测等诸多方面具有极大的吸引力。本文介绍市面上可购买到的多种车载测图系统及其几何测量模型的处理方法     

基于高性能计算平台的天宫一号遥感数据地面预处理系统

针对天宫一号传感器特点,设计并实现了基于高性能并行集群环境的遥感数据地面预处理系统,可完成对高并发、海量遥感数据处理任务的快速、高效处理.该系统可通过传感器的星上定标参数完成系统辐射校正、系统几何校正等处理过程,生产出高光谱热红外谱段和高光谱数据的1级、2级遥感产品.同时,在数据产品封装与输出分系统中,采用了较为通用的GeoTiff与HDF作为产品的主要输出格式,可满足领域内多种用户的需求.     

一种改进的圆柱形体定位算法研究与应用

对基于最小二乘法的椭圆拟合算法进行了研究,提出先将多个平面内的测量点坐标旋转到同一平面内,统一坐标系后分别进行平面椭圆拟合,得到圆柱形体的中心坐标和半径等特征参数,从而实现圆柱形体定位。采用MATLAB编写程序实现了算法,利用徕卡全站仪进行数据采集,对某大型圆柱形储罐进行了倾斜度和准直度分析。     

一种改进的超体素与区域生长点云分割方法

点云分割作为识别地理场景的空间特征、探索和记录空间信息的关键处理步骤,其分割精度直接影响后续三维场景重建、地物特征提取等应用的效果。针对传统区域生长点云分割算法的不稳定等问题,本文结合超体素和区域生长算法对点云数据进行分割,并利用点云自身的色彩信息进一步改进分割结果。试验结果表明,相较于传统的区域生长和已有的结合超体素与区域生长的分割算法,本文算法对点云数据分割的效果更好,且其精确率与召回率均有提高。