根据三斜距确定点的三维坐标及精度

本文绘出一种根据三斜距解算点的三维坐标的直接方法,无需初值、迭代及多值判断,非常适合计算机编程;给出的实用精度估算式能方便地实现根据三斜里估算待定点三维点位精度之目的;对其应用条件的讨论,提出了应用中的具体倾角限值,对指导实际工作具有重要意义。     

顾及CPIII点精度的严密平差方法研究

目前轨道精调中后方交会点三维严密平差方法是以全站仪自由设站三维后方交会的斜距、水平角、天顶距三个观测值来列误差方程,通过间接平差,计算出全站仪的坐标中误差的过程,而在此计算过程并未考虑到CPIII点的误差的影响,针对这一问题,本文对顾及CPIII点精度的严密平差方法进行研究,推导了顾及CPIII点精度的严密平差的数学模型,并采用最小二乘配置原理,通过试验数据验证了后方交会点三维严密平差方法中考虑CPIII点精度的必要性。     

SAR图像对地定位的严密共线方程模型

SAR图像对地定位是解决SAR遥感信息在哪里的根本问题,它是遥感应用和处理的重要步骤。作者在分析现有几种SAR图像对地定位模型的基础上,根据SAR成像的严格几何关系导出SAR图像对地定位的严密共线方程模型。首先根据斜距图像的近地点斜距和远地点斜距推导中心投影等效焦距的计算公式,然后详细推导并给出斜距图像转化成严密中心投影图像时涉及的图像改化公式,最后根据实际星载SAR图像定位的精度对比,证明严密共线方程模型是可行的,而且其定位精度要明显优于传统的近似共线方程模型。     

地面三维激光扫描仪测距精度检校试验研究

地面三维激光扫描仪的精度对工程应用的影响以及对三维点云模型的建立与精度影响至关重要。根据六段解析模型设计合理有效的试验过程,采用徕卡C10三维激光扫描仪和拓普康测量仪器人GTS-902A获得试验数据,利用Matlab按照六段解析模型进行编程解算试验数据。研究结果表明：徕卡C10三维激光扫描仪在50m测距范围内精度在±4mm以内,超过50m距离精度呈离散趋势。     

稀少控制下机载InSAR区域网联合地理编码方法

针对机载InSAR未经地理编码的斜距高程图,提出机载InSAR斜距高程图绝对定向模型,用于定位和地理编码。模型利用斜距的高程信息进行斜地距转换,消除了影像像点之间的相对位移,然后将转换后的地距高程图视为刚体,进行相似变换,转换到物方空间坐标系下,从而建立由影像坐标和相对高程信息到地面三维坐标的映射关系。在绝对定向模型的基础上,以每个地距高程图作为单元模型,利用各单元模型彼此间的公共点连成一个区域,利用少量的控制点进行区域网平差,求得各模型的定向参数和加密点的坐标,实现了稀少控制下的机载InSAR多片联合地理编码。利用我国西部横断山脉地区3个条带2.5 m分辨率的机载InSAR数据组成区域网进行平差试验,通过对多种控制点布设方案进行比较,确定区域网平差控制点布设方案,结果显示在9个控制点的情况下精度趋于稳定,满足1∶50 000测图要求。     

机载干涉SARDEM绝对定向技术研究

机载干涉SAR产生的未经地理编码的DEM有较高的相对高程精度,但因其是基于斜距表达的,且干涉几何定标存在误差,需要利用控制点来进行绝对定向。本文首先改正由地形起伏引起的像点位移,将斜距DEM转换成地距DEM,然后根据空间相似变换,将地距DEM视为刚体,利用控制点求模型平移偏量、缩放因子及旋转角,达到绝对定向的目的。     

一种改进的机载SAR基线估计方法

本文利用地面控制点对机载双天线雷达系统的基线参数进行估计.首先证实了基线长度的精度与控制点斜距差的精度是同数量级的,然后运用最小二乘法解算控制点的斜距差,并通过干涉相位信息和解缠相位信息对斜距相位差进行精化处理,得到精度较高的斜距相位差参加基线的解算.通过实验表明,该方法获得的基线参数精度较高.     

一种全站仪不整平后方交会测量数据处理模型研究

全站仪设站测量的人工整平是目前既有线铁路天窗期外业轨道测量效率高低的重要影响因素。为了实现全站仪的不整平后方交会测量,本文首先提出了基于斜距观测值的三维后方交会测量平差模型,经过实验验证发现,基于单一斜距观测值的后方交会测量平差模型存在一定缺陷。之后对上述平差模型进行了两种不同方法的改进,分别是基于斜距观测值的后方交会测量迭代平差和斜距观测值与竖盘读数观测值逐次平差。经实验数据验证与分析,改进后的两种平差模型均可以计算出较为可靠的后方交会点三维坐标与设站精度,说明改进模型具有可行性,同时提出了该方向需要继续深入研究的问题。     

天宫二号三维成像微波高度计大气斜距时延校正

2016-09-15随天宫二号空间实验室发射升空的三维成像微波高度计（简称天宫二号成像高度计）是国际上第一个采用小入射角、短干涉基线实现宽刈幅海面高度测量的高度计。由于天宫二号没有为成像高度计配备用于大气校正的微波辐射计,因此需要采用模型方法对大气时延进行精确估计。传统高度计采用星下点观测,通常只考虑大气折射率的改变引起传播速度变化的时延。天宫二号成像高度计采用偏离星下点1°—8°的小角度观测,因此在进行大气传输时延校正时不仅要考虑雷达信号传播速度的改变,还应考虑由于传播方向改变带来的路径弯曲效应。本文针对天宫二号成像高度计的观测几何特性,提出基于数值天气模型校正大气斜距时延的算法：采用欧洲中期天气预报中心的天气数据和大气分层模型,通过气象参数计算大气折射率;根据高度计参数和各层大气折射率,依赖折射定律和信号传播的几何关系在路径上逐层积分,计算大气斜距时延的估值。通过对天宫二号成像高度计的陆地角反射器定标实测数据进行处理,经大气斜距时延校正后,角反射器的剩余距离误差的标准差约为6.2 cm,达到厘米量级的斜距测量精度,验证了在不同入射角情况下,所提出的大气斜距时延校正算法的有效性和可靠性。     

三角高程网严密平差全新方法的研究

传统三角高程网平差方法是利用原始观测值(包括天顶距和斜距)计算出高程控制点间的高差和平距,再将高差作为观测值开列误差方程,并以平距来定权进行平差。传统三角高程网平差方法可得到点的高程平差值及其中误差,但不能对原始观测值进行精度评定。鉴于以上不足,本文提出了对天顶距和斜距开列误差方程、能够对原始观测值进行精度评定的三角高程网严密平差全新方法,推导了新方法的数学模型和定权方法,并进行了三角高程网的测量与计算试验;通过理论研究和对比分析,验证了新方法的合理性和正确性。     

三维激光扫描测量精度评定的讨论

三维激光扫描点转换到工程测量坐标系时,误差来源多、类型多,目前尚没有一套完整的精度评定方法体系。本文对误差源进行分析,将其误差归纳为标准控制点测量误差、扫描误差和坐标转换模型误差三大类;探讨了扫描点在工程测量坐标系中的位置误差指标体系,给出了体系中各项精度指标的计算方法,为三维激光扫描测量在不同的应用中提供一套系统的精度评定参考。     

GPS用于海上定位的模拟试验

文中给出了在海洋测量中用全球定位系统(GPS)伪距以及伪距和载波相位相结合进行定位的数学模型,并用这些模型分析了TL-4100接收机在地面点上70分钟的单点实测资料。分析指出,考虑高程先验信息时,消除了目前P-码三维单点定位特有的零定位现象,并使定位的平面精度优于±5米。P-码伪距和载波相位相结合的单点定位,可以达到优于±0.5米的重复精度。     

顾及大气延迟效应的YG-13A斜距标定

针对大气延迟时变误差影响遥感卫星十三号(YG-13A)斜距标定精度的问题,提出利用顾及大气延迟时变误差的斜距标定方法提高其斜距标定精度的策略。首先,利用基于NCEP气象资料和全球TEC数据的大气延迟改正方法来计算各标定景的大气延迟改正量。其次,将各标定景的大气延迟改正量代入斜距标定模型中。最后,在地面布设高精度角反射器控制点的情况下通过顾及大气延迟时变误差的斜距标定模型求解斜距测量系统误差,从而提高和验证斜距测量精度,角反射器控制点的平面和高程精度均优于0.1 m。利用嵩山遥感定标场地区的4组不同拍摄模式下获得的YG-13A卫星影像数据对比试验表明,相较于传统的斜距定标方法,在顾及大气延迟时变误差的情况下,4组数据的斜距改正值离散度均有所下降。利用太原、天津两个区域3景影像验证斜距改正后的精度,最小值为0.55 m,最大值为0.91 m,均值为0.70 m。试验结果证明了顾及大气延迟时变误差的斜距标定方法的有效性和可行性。     

基于地面激光雷达点云的层析合成孔径雷达建筑物三维重构精度评定方法

层析SAR技术可以根据获取的二维SAR影像来进行城市建筑物的三维重建,在不久的将来有望成为城市多维精密监测的重要技术工具。目前,层析SAR城市建筑物三维点云的精度还没有有效的验证方法。本文提出一种基于地面LiDAR三维点云数据来验证层析SAR三维点云数据精度的方法,通过将层析SAR和LiDAR的建筑物点云分割成不同立面,进而逐个面进行立面边界提取,并以LiDAR三维点云数据作为基准,将二者的建筑物几何特征进行对比,从而验证层析SAR城市建筑物三维点云的精度。实验选取盘古七星酒店层析SAR三维点云数据与LiDAR三维点云数据进行对比分析,结果表明基于LiDAR三维点云来验证层析SAR城市建筑物三维点云精度方法的有效性和适用性。     

星载InSAR高程提取的误差因子分析

从基线沿水平向分解的InSAR基本原理出发,推导出星载InSAR高程公式;然后根据斜距、基线、相位、基线倾角、入射角、高度等量之间的几何构形及存在的函数关系,推导出星载InSAR影响高度精度的误差公式,并定性和定量地分析斜距、基线、相位、基线倾角、入射角、水平基线及垂直基线等测高精度因子的相关性及与对高程误差的影响,明确基线长度和方向对测高精度的影响;最后,针对星载InSAR高程提取的特点,提出一些提高测量精度的参考和建议.     

精密三维测边网在FAST基准控制网中的应用

针对纯几何意义下的三维短边测边网中观测时段、仪器结构、量高误差及气象参数等因素对测距的影响进行了分析研究,提出了旨在提高斜距测量精度的措施,并在以FAST为例的全组合精密测边三维网的设计中得到了有效检验,通过精度估算,满足了FAST几何基准控制网精度需求,也为类似的大型工程中的精密几何测量提供了参考。     

三维导线网的相关平差

本文研究了以斜距、高程角和水平角为观测值,以高斯平面坐标和高程为未知参数的三维导线网的相关平差方法。该法能有效地分散平差计算工作量,适用于在小型微机上进行平差计算。如选用PC-1500机作电子手簿,再编制一套从野外记录到平差计算的程序,即可实现精度与三、四等导线和三、四等水准相当的三维导线测量的半自动化。     

三维点云深度学习分类模型学习策略分析——以机载多光谱LiDAR点云为例

近年来，随着三维计算机视觉的发展，三维点云深度学习方法得到越来越多学者的关注。然而，目前大多数三维点云深度学习方法仅在标准数据集上进行精度和性能评估，这些方法在设计过程中通常会根据特定数据集设定特定的学习策略以达到最佳点云分类精度，从而影响模型的泛化能力。在三维点云深度学习方法的遥感应用中，往往会出现诸如复杂的网络模型方法并不一定取得更好的数据处理精度，以及原始网络模型学习策略并不一定获得最优结果等问题。对此，为了探究学习策略对三维点云深度学习方法在实际遥感应用的影响，文中以机载多光谱LiDAR点云分类应用为例，以深度学习经典模型PointNet++为主，在分析当前学习策略的基础上构建一套较为通用的深度学习策略，以提高点云分类精度的稳定性和鲁棒性。机载多光谱LiDAR点云分类实验表明，学习策略对于点云分类精度影响不容忽视，学习策略的调整可以有效地提高模型对海量三维点云分类能力。     

车载激光点云数据中行道树三维信息自动提取研究

城市行道树三维信息是城市智慧管理的重要基础信息之一,本文研究了一种基于车载激光点云数据的行道树三维信息自动提取方法。首先,根据行道树点云和周围地面点计算树高;然后,针对残缺树冠点云,应用点云不同方位距离对比计算冠幅;最后,根据树干扫描分层点云,运用RANSAC算子拟合圆模型,计算胸径。通过实际测量数据进行验证,本文方法提取出的行道树信息误差较小,精度较高。     

地面三维激光扫描点云质量评价技术研究与展望

介绍了地面三维激光扫描误差来源和系统误差自检校方法,构建了测距测角引起的点位误差和光斑影响下的点位误差模型。阐述了利用点云误差椭球和误差熵评价点云精度方法和工程应用效果,给出了点云配准、点云简化、点云产品质量评价方法和研究进展,对地面三维激光扫描点云质量评价发展趋势进行了展望。