高速公路线路放样中长度投影变形的影响和对策

高速公路中平面坐标系需纳入到国家高斯平面坐标系,由于高速公路施工的线路比较长而不可避免地出现长度变形,并导致公路测量放样产生很大的误差。通过分析长度变形的原因以及长度变形对测量放样的影响,提出了减少长度变形对高速公路测量放样的对策。     

工程测量平面坐标系统的建立

本文讨论了地面长度投影到参考椭球面及椭球面长度投影到高斯平面所引起的长度变形,并结合实例给出了几种平面直角坐标系统的实现方法,对解决平面控制测量中的投影变形问题有很好的指导意义.     

高速公路平面控制测量中投影问题的分析

高速公路平面控制测量需要将控制点纳入国家高斯平面坐标系,由此不可避免地出现距离长度变形,并导致平面控制测量投影面与施工高程面分离。通过分析长度变形产生的原因、国家统一坐标系的局限性以及长度变形对路线测设误差的影响,提出了减小长度变形对高速公路施工精度影响的方法。     

油气管道工程中投影长度变形的处理

为了减小投影长度变形对油气管道工程的影响,对影响长度变形的每个因素进行了理论分析,并对不同位置和不同高程的投影长度变形进行了实际统计和数据分析,总结了投影长度变形的规律。针对油气管道工程的特点,分别对线路工程、穿跨越工程和场站工程提出了相应投影长度变形的不同处理方案,提高了测量成果的转换精度,避免了施工测量中烦琐的投影长度变形计算,为高精度施工提供了数据保障,同时也为水利、铁路、公路等线性工程测量提供了可借鉴的经验。     

基于不等式约束的顾及长度变形的坐标系统转换方法

为将GPS控制测量成果转换至国家或地方坐标系的坐标,需要通过一定的数学模型实现转换.传统的转换模型并未顾及长度变形对坐标系统转换的影响.区别于传统的转换方法,提出应用不等式约束的方法实现坐标系统的转换.给出应用不等式约束在实现坐标系统转换的同时,能够顾及长度变形的具体模型与方法,并用实测数据验证这一算法.结果表明,应用不等式对测距边的长度变形进行约束,能够使坐标系统转换顾及长度变形的影响,使长度变形值满足国家测量规范的要求.     

坐标转换中的角度长度与面积变形定量分析

在实际测绘生产中,由坐标变换引起的不同程度的角度变形、长度变形和面积变形产生的影响不可忽略.本文通过公式推导在七参数变换中角度、长度和面积的变形及高斯投影后图斑椭球面积变形,并通过实验验证公式推导结果,得出在七参数变换中角度不发生变形,长度变形为m,面积变形为2 m,七参数变换中的变形与坐标和转换参数无关系,在高斯投影中,面积变形随着纬度和经差的增大而增大,纬度方向面积变形的变化率先增大后减小.     

顾及高程变化的公路控制测量坐标系选择研究

为使高山区公路控制测量中投影长度变形值满足规范要求,结合投影理论方法,计算分析了各种测量坐标系下的投影长度变形值,提出了顾及测区高程变化建立分段投影于抵偿高程面上的高斯正形投影平面直角坐标系的方法,能有效地解决投影长度变形问题。     

基于椭球膨胀法限制长度变形的认识和实践

根据长度变形及用椭球膨胀法建立独立坐标系限制变形的基本理论,简要说明了引起长度变形的因素,推导了椭球膨胀法的计算公式,并编写程序实现了椭球膨胀法模型算法。     

地心纬度球面上的积分长度变形公式

研究了地心纬度球面上的积分长度变形公式。结果表明 ,对于 2 0 0 0海里左右的中程大地距离 (罗兰 C系统的作用距离范围内 ) ,地心纬度球面上的积分长度变形达 2～ 3 km。     

线性工程控制测量中投影变形处理方法研究

对线性工程投影变形的特点以及解决方法进行了分析,并结合工程实例,通过对确定抵偿投影带和投影面的研究,获取了一种较为简便的控制长度变形的方法。在测区内采用一定限制的带宽和与设计高程相适应的投影面大地高,建立工程独立坐标系,即能有效地实现对两种长度变形的抵偿。实践证明,采用该方法能有效地解决线性工程控制测量长度投影变形问题。     

空间斜方位投影研究

卫星获取遥感图像的过程是与时间T有关的动态过程,在动态情况下获取的图像数据可以用动态的空间方位投影来描述。研究适合描述这些图像数据的空间斜方位投影,导出卫星星下点轨迹投影公式和空间斜方位投影公式,并研究投影变形情况,最后给出算例。     

数码相机内参数的实验场法标定

介绍了数码相机的径向畸变、偏心畸变和像平面内仿射畸变对像点影响的畸变羞模型；采用实验场法对内参数进行了标定；通过一系列实验，得到了一些有益的结论。     

非量测数码相机的畸变差检测研究

本文主要研究利用数字畸变模型和附加参数的光束法平差对非量测数码相机进行内方位元素和畸变差的测定。分别运用两种检校方法对UAVRS Ⅱ无人机遥感系统机载非量测数码相机进行检校实验,并采用统一比例尺的方法进行精度比较。实验结果表明两种方法检校精度接近,证明了该面阵数码相机的畸变基本符合系统畸变规律,只存在极少量的随机畸变,也进一步证明了利用数字畸变模型纠正数码相机畸变差的可行性。     

PZ-90与WGS-84的坐标转换参数

主要论述了GLONASS坐标系统PZ-90的定义及与GPS坐标系统WGS-84进行坐标转换的基本方法和数学模型。对现有转换参数的获取方法进行论述与评价，并对各种不同的转换参数进行了分析比较。     

测量控制网优化设计专家系统研究

在简要地介绍专家系统(ES)基本概念的基础上,分析了专家系统应用于测量控制同优化设计的可能性,并利用专家系统开发工具ART,设计了一个基于通用平差软件的测量控制同优化设计专家系统(简称CONODES)。本文着重介绍其中的知识表示和工作原理,比较了其与传统的优化设计方法的优缺点。最后以一个测量控制网优化设计实例加以说明。     

一种根据曲率变化检校畸变差的方法

提出了基于曲率变化的畸变差检校方法。首先对影像上提取的直线进行二分,根据重新匹配出的直线可确定实际物方直线在影像上的投影因镜头畸变而产生弯曲的程度,以此可对镜头的畸变进行检校。但对于镜头畸变较大的情况二分直线无法检测出实际曲线的弯曲程度,因此,需要对所有共线的直线进行分组,由每组直线来确定实际曲线的弯曲程度,检校镜头畸变,从而消除其对影像的影响。实验证明,通过这种方法对镜头畸变进行检校,能够得到较好的结果。     

JPEG 2000和JPEG-LS的实现及遥感影像压缩失真分析

JPEG 2000和JPEG-LS是目前应用比较广泛的两种压缩算法。本文介绍了JPEG 2000和JPEG-LS的编码流程、实现方法,通过试验分别分析了遥感影像在不同压缩比下的失真程度大小以及不同的失真类型。结果表明:在相同的中低倍压缩比条件下,JPEG 2000和JPEG-LS在影像细节信息保持方面效果非常接近;在高倍压缩比下,JPEG 2000和JPEG-LS压缩后影像分别出现了明显的模糊失真和间歇性失真现象。本文分析结论对相关算法的使用和改进有一定的借鉴意义。     

一种改进的恒星相机在轨检校方法

目前利用星对角距进行恒星相机在轨检校时,一般有两种方法,一种是不考虑镜头畸变,只检校相机内方位元素;另一种考虑畸变的影响,先检校相机内方位元素,再用多项式来拟合畸变。本文在利用镜头畸变规律的基础上,将畸变与相机内方位元素一并检校。实验表明,该方法比其他两种方法能更有效的提高相机检校精度。     

Direct georeferencing of airborne LiDAR data in national coordinates

The topographic mapping products of airborne light detection and ranging (LiDAR) are usually required in the national coordinates (i.e., using the national datum and a conformal map projection). Since the spatial scale of the national datum is usually slightly different from the World Geodetic System 1984 (WGS 84) datum, and the map projection frame is not Cartesian, the georeferencing process in the national coordinates is inevitably affected by various geometric distortions. In this paper, all the major direct georeferencing distortion factors in the national coordinates, including one 3D scale distortion (the datum scale factor distortion), one height distortion (the earth curvature distortion), two length distortions (the horizontal-to-geodesic length distortion and the geodesic-to-projected length distortion), and three angle distortions (the skew-normal distortion, the normal-section-to-geodesic distortion, and the arc-to-chord distortion) are identified and demonstrated in detail; and high-precision map projection correction formulas are provided for the direct georeferencing of the airborne LiDAR data. Given the high computational complexity of the high-precision map projection correction approach, some more approximate correction formulas are also derived for the practical calculations. The simulated experiments show that the magnitude of the datum scale distortion can reach several centimeters to decimeters for the low (e.g., 500 m) and high (e.g., 8000 m) flying heights, and therefore it always needs to be corrected. Our proposed practical map projection correction approach has better accuracy than Legat’s approach,¹ but it needs 25% more computational cost. As the correction accuracy of Legat’s approach can meet the requirements of airborne LiDAR data with low and medium flight height (up to 3000 m above ground), our practical correction approach is more suitable to the high-altitude aerial imagery. The residuals of our proposed high-precision map projection correction approach are trivial even for the high flight height of 8000 m. It can be used for the theoretical applications such as the accurate evaluation of different GPS/INS attitude transformation methods to the national coordinates.     

相机畸变的混合模型迭代检校法

严格的相机检校是进行高精度测量和三维模型重建的基础。本文通过模拟理想影像并对之加入各种畸变,针对相机平面畸变检校模型中的径向、偏心和平面内3种畸变进行了探讨,结果发现同时考虑径向、偏心和线性3种畸变的物理检校模型要优于只考虑其中某一种或两种畸变的物理检校模型;试验结果同时表明现有物理检校模型并不能完全消除影像畸变;针对物理检校模型不能完全消除影像畸变的问题,本文引入数学检校模型（切比雪夫多项式）,并提出物理检校模型和数学检校模型混合迭代检校的思想,通过模拟影像试验验证这一方法比单一使用物理模型或数学模型更能有效地降低影像畸变;最后本文对运动相机GoPro影像检校试验进一步验证了提出的混合模型迭代检校法能够更好地检校影像畸变。