利用车载激光扫描数据进行地物特征提取与三维建模方法探究

激光扫描技术为实时获取高分辨率的三维空间信息提供了一种全新的技术手段,但是数据处理的研究还相对滞后,数据处理过程中的许多算法和模型不太成熟。介绍了从车载激光扫描数据中提取地物的平面外轮廓信息,以及研究中采用的一些原理、方法与实用算法,并以实验建筑物为例开展实验研究,给出了三维建模和可视化表达结果。     

车载激光扫描数据路坎点云提取方法

车载激光扫描系统能够快速准确地获取街道环境的点云数据,但由于扫描点云的点密度高、数据量大、空间分布不均匀、地物相互遮挡及城市街道环境复杂等特点,难以直接从原始点云数据中提取出路坎点云。本文首先通过分析路坎点云的空间分布特征和局部几何特征,构建包含相对高程、法向量方向、多尺度高程差及多尺度高程方差的点云特征向量;然后,采用SVM提取城市街道环境车载激光扫描数据中的路坎点云,并对提取结果进行聚类去噪,优化路坎点云。最后,通过Street Mapper 360系统和Lynx Mobile Mapper V100 系统采集的4份不同城市街道环境车载激光扫描数据对本文方法进行验证,其中路坎点云提取结果的完整度均超过了94.99%、准确度均超过91.88%、精度亦均达到了90.55%以上。实验结果表明,本文方法能够精确地提取复杂城市街道环境中规则或不规则的路坎点云,且具有较强的稳健性,适用于各类复杂的城市街道环境。     

面向车载激光扫描数据的道路目标精细化鲁棒提取

精确的三维道路信息,对于交通运输,城市规划,道路网建设,三维道路建模等具有重要意义.车载移动测量系统作为一项高新测绘技术能快速,准确地获取三维激光点云,适用于大场景的道路提取与建模.本文提出了一种从车载激光点云中快速精细化提取三维道路及其边界的方法.该方法首先利用车载激光点云的空间特征对点云进行自适应分段,然后利用先验知识与规则提取候选的道路及其边界,并根据道路边界的线状特征,对所提取的道路边界进行跟踪及矢量化,最后得到道路的参数.为了验证本方法的有效性,试验采用了3组不同道路场景的数据进行验证,结果表明提取结果的准确度,完整度及检测质量都达到了90%以上.定量与定性的结果分析表明,本文方法对于不同复杂场景下不同点密度的数据具有很好的适应性,能快速,鲁棒地提取大场景内的道路及其边界.     

ADS80航摄影像在省级基础测绘中的控制点布设方案研究

基于省级1:10 000基础测绘成图,以试验生产的方式探讨了ADS80数码相机航摄影像生产的关键技术——Level 0级影像空中三角测量和空三加密后的Level 1级影像立体测图,分析了不同影像地面分辨率、不同控制点数量和分布条件下ADS80影像的后处理精度,提出了ADS80影像在1:10 000成图中的控制点布设方案,结果可以为省级基础测绘生产提供参考依据。     

车载激光扫描数据中建筑物立面快速提取

本文提出一种结合多种投影影像从车载激光扫描数据中提取建筑物的方法。该方法首先将点云数据投影到XOY平面,生成多种投影影像;然后结合建筑物几何语义特征,对已获取的投影影像进行几何约束与形态学运算,得到建筑物种子区域;在此基础上,通过设置高差阈值,在最高高程影像上进行建筑物种子区域的八邻域区域生长,得到建筑物区域;最后将影像上的建筑物区域反投影到三维空间,提取出建筑物目标。实验结果表明,该方法能有效提取点云数据中的建筑物立面,取得较高的正确率和完整率,且大大提高了计算效率。     

基于车载点云数据的实景可量测技术研究

车载激光扫描系统集成激光雷达扫描技术、定位定向技术、全景获取技术于一身,可同时获取空间三维信息以及纹理信息,在数字城市信息化建设中发挥重要作用。该文通过分析车载激光扫描数据成果,将激光点云作为空间量测支撑数据,实现三维实景可量测功能,在文中详细的阐述可量测原理以及实现实景量测的关键技术,并基于Direct X开发出可量测实景应用实例,为可量测实景服务奠定基础。     

基于车载激光点云数据的道路模型重建

在SSW车载激光扫描点云数据的基础上,研究了提取道路边线点集的方法,并对道路边线点进行均匀抽稀,最后按照道路纵断面shape构建道路模型。试验表明该方法能成功地提取出道路边线点,建立道路模型。     

基于三维激光扫描与贴近摄影测量的地质灾害监测研究

文章将三维激光扫描技术和无人机贴近摄影测量结合用于地质灾害监测,获取地质灾害监测体的完整三维点云数据,分析了地质灾害监测体的整体变形状态,提取地质灾害监测体的重要局部细节变形信息,为地质灾害预防和治理决策提供信息支撑.     

基于线激光扫描的岩石激光钻孔的三维重建和可视化

激光钻进岩石形成的钻孔的孔形较为复杂,具有较小的孔直径和较高的孔壁粗糙度,使得利用传统方法进行钻孔尺寸的测量较为困难。为了精确钻孔测量和方便孔形研究,提出了一种基于线激光扫描及逆向建模的钻孔建模方法。首先,搭建了线激光扫描平台,建立了空间坐标系,以获取钻孔的三维坐标,构建了钻孔的初始点云数据。其次,在MATLAB中对获取的点云数据进行无效点移除及多视角点云配准,其中,无效点移除利用顺序查找法实现,多视角点云配准则基于迭代最近点（ICP）算法,包括初始配准和精确配准两个阶段。最后,基于Delaunay三角网格划分及曲面重建算法,实现了钻孔模型的重建和可视化。此外,还采用滴液法和切割法进行实际钻孔容积值测量及钻孔轮廓线获取,并与由点云重建的钻孔模型上获取的测算结果进行对比分析,以验证所述方法建立的钻孔模型的精度。结果表明:重建的钻孔模型与实际钻孔之间的误差小于4%,重建的模型能够满足激光岩石钻进钻孔的测量要求,证实了所述方法的可行性。与传统测量方法相比,所述方法属于非接触、非破坏性方法,可重复性测量。      

基于Voronoi图的遥感影像校正地面控制点选取

遥感影像几何校正时要求选取的地面控制点应尽可能在整幅影像内均匀分布,而对于均匀分布的理解主观性较强。本文运用Voronoi图控制地面控制点的均匀分布,并建立了控制点的分布与数量的联系,使选取的地面控制点分布均匀,且数量足够。实验证明,用Voronoi图控制地面控制点的均匀分布,是提高遥感影像多项式几何校正精度的有效途径。     

高精度直升机机载LiDAR在高速公路改扩建勘测中的应用可行性研究

机载LiDAR在公路勘测方面的用途日益广泛。该文对直升机机载LiDAR在高速公路改扩建中的应用技术路线可行性进行了研究论证,从地面控制测量、点云数据获取、点云数据处理、成果应用等多个方面进行了阐述,通过分析LiDAR点云数据在5种不同地面控制点布设方案校正下的点云数据精度,论证了利用地面控制点对直升机机载LiDAR点云数据进行平面和高程校正的可行性。     

基于全波形激光雷达数据分解方法的研究

波形分解是全波形激光雷达数据处理的关键技术之一,通过雅克比矩阵更新与否以及阻尼系数的调整,对优化LM(Levenberg-Marquard)算法进行了研究。实验表明,该方法可最优化求解足印内各波形分量的振幅、中心位置和半宽,而不必每次迭代时都需计算雅克比矩阵,简化了计算过程,提高了计算效率,最终得到的模拟波形能够非常好地拟合原始波形。     

基于机载Lidar的地貌数据快速更新方案研究

空间地理信息作为国家信息资源的重要组成部分之一,承担着越来越重要的作用,地貌数据作为空间数据的组成部分,其数据采集及更新十分重要。机载Lidar问世以来受到测绘行业广泛重视,其应用不断扩展。该文以地貌数据的快速更新为研究目的,深入分析了地貌更新流程以及机载Lidar数据成果,并在此之上提出基于机载Lidar数据的地貌快速更新方案,研究其具体步骤以及核心技术,同时采用CAD二次开发实现地貌更新数据预处理,大幅提高地貌更新效率。     

水准网中起算点的选用方法探讨

水准网平差中起算点质量好坏不仅影响平差精度,而且如果采用不好的点位,直接影响成果的使用,带来严重后果。该文以青州市水准网的布设为例,分析讨论了起算点对水准网精度的影响,提出了根据较差中误差大小选用起算点的方法,阐述了该方法的步骤,达到的效果,以及水准网布设方法等。     

基于ICESat-2数据的高程控制点提取和精度验证

ICESat-2(Ice, Cloud and land Elevation Satellite-2)数据的平面定位精度达到米级,高程定位精度达到亚米级,但受各种外界因素的影响,部分激光足印点的高程精度较差,不能用作高程控制点。针对上述问题,本文提出一种适用于ICESat-2数据的多参数联合的高程控制点提取方法。该方法首先利用内置参数辅助检查激光足印点数据质量,滤除异常激光足印点,然后参考内置DEM（Digital Elevation Model）数据进行高程粗差剔除,最后结合云量标记、坡度参数以及时间标记属性参数设置阈值精细筛选,保留满足质量检查、坡度小、云量少的激光足印点作为最终高程控制点,并利用高精度参考高程数据进行精度验证。为验证本文方法的有效性,选取郑州西部、北科达他州西南部、印第安纳州北部地区的ICESat-2激光数据（高程平均绝对误差分别为3.711、0.582、0.333 m）进行高程控制点提取实验,实验结果表明,筛选后的激光足印点平均绝对误差分别达到0.827、0.393、0.131 m,该提取方法在多种地形场景下均能够提取出一定数量且精度较高的高程控制点,不仅能为1：50 000以及1：10 000立体测图提供数据支撑,还能为全国甚至是全球高程控制点提取和高程控制点库建设提供参考。     

基于线段检测算法的倾斜摄影直角像控点目标检测方法

针对航空摄影测量中空三加密时数据内业精校正的人工刺点效率低下,误差较大等问题,本文提出了一种基于线段检测(Line Segment Detector,LSD)算法的直角像控点目标检测方法.该方法首先通过Retinex算法增强影像彩色信息;再对影像进行双边滤波,在去除噪声的同时能很好的保留边缘信息;然后使用LSD算法提取...     

中国环境污染的区域联防方案

环境污染的区域性发展趋势要求污染治理从区域角度进行统筹规划,这与我国按照行政区域进行环境管理的现状存在矛盾。因此,迫切需要进行环境污染区域联防方面的研究。通过运用区域地理学、经济地理学的理论和研究成果,同时借鉴国内外相关案例,并结合我国自然环境、经济发展的区域差异,提出了区域性环保机构设置方案。该方案包括建立5个国家直属局和12个省级分局,这些区域性环保机构既考虑区域环境现状又兼顾未来发展趋势,能够对我国今后的环境保护管理改革提供资料。     

国家基础地理信息数据库质量控制技术体系建立与应用

针对国家基础地理信息数据库的生产、建库、更新工程中数据质量控制需求,从质量控制指标体系、质量控制技术方法、质量控制软件系统等方面,讲述了数据质量控制技术体系建立的设计思路及关键技术问题,并介绍了其在国家1:50 000数据库更新工程等重大测绘项目中的应用情况。     

混合访问控制模型在测绘应用系统中的应用

本文在分析测绘系统开发与应用中测绘数据的复杂性,以及大部分测绘系统都包含业务流程等特点的基础上,除了RBAC模型的角色授权外,加入了任务对操作进行授权,对RBAC模型进行了有效的扩展,使其更具通用性.该方法有效解决了传统的RBAC模型在测绘系统应用中存在的弊端,对其他应用系统建设同样具有理论指导.