基于网络/基站RTK移动摄影测量数据的垂向精度分析

移动摄影测量技术SfM（Structure from Motion）的发展使活动构造研究中快速获得野外中小区域内高精度DEM数据更便捷,DEM数据精度是目前活动构造与测量领域较关注的问题。本文通过对比非RTK模式无人机摄影测量并结合地面控制点（GCPs）生成的SfM DEM数据与基于RTK移动摄影测量技术获取的RTK-SfM DEM数据差异,重点分析搭载RTK模块的移动摄影测量技术获取的DEM数据在垂向上的精度。数据采集、处理与对比结果表明:在添加地面控制点后的非RTK模式无人机摄影测量生成的DEM数据中,除测量区域边缘照片较少而产生畸变外,大部分地区畸变率较小;基于移动RTK技术摄影测量获取的高程数据畸变率更小,且与非RTK模式无人机摄影结合地面控制点生成的高程数据存在约0.85 m的系统高程误差,减去该误差后,点云对比结果表明二者95%以上的点垂向误差均＜0.05 m;搭载RTK模块的移动摄影测量技术获取的DEM数据在垂向上具有更高的精度,且节省了时间与人工成本。     

近几年地面重力调查工作方法技术的一些进展

近年来随着电子科技的进步,推动着物探仪器水平提高,促进了地面重力调查工作在方法技术上获得一些关键突破.包括GPS-RTK技术、CORS系统的引入,使得重力测点的平面位置与高程测量精度都有了显著提高;激光测距仪、RTK模式在近区地改实测地形中的应用,提高了近区地改的效率和精度.本文通过结合冀东铁矿外围覆盖区的高精度重力调查情况,阐述了在控制点测量、测点GPS高程转换、近区地改和中区地改方面的工作经验,总结了重力调查工作中一些方法技术的进展.     

长距离RTK动态测量滑坡监测精度分析

短基线RTK技术的精度符合滑坡监测的要求,由于滑坡地带的特殊性,在利用RTK技术进行滑坡监测时,流动站与基准站构成长基线。长基线RTK观测精度是否符合滑坡监测精度要求未知。进行了模拟实验,设定一条长基线,利用RTK观测对固定不动的观测点进行动态测量,求出其观测坐标,将观测坐标与平均坐标相比,并利用求坐标中误差的方法解算出水平精度和高程精度,结果求得的水平精度和高程精度都达到了厘米级。结果显示:长基线RTK技术可以很好的用于滑坡监测,且监测精度达到厘米级。     

自然电位梯度测量中的地形改正

地形改正是重力和电法勘探中用于消除测点周围地形起伏对观测结果影响的技术.由于地形形成自然电位异常的微观机理较为复杂,解析公式难以得到,可以采用最为直观的方法,寻找两者之间的拟合公式.根据研究,在自然电位梯度测量中,地形引起的自然电位异常分为两种:一是异常与地形起伏是镜像关系,这种情况占多数;另一种情况是异常与地形起伏为反镜像关系.多数地形起伏与异常存在线性关系、二次关系和指数关系,以线性关系为主.具体采用哪种拟合关系,可选取典型的地形和自然电位曲线,通过其变化规律进行判断;也可以采取试算的办法,通过改正效果的比较选择合适的拟合公式.本文选择鄂尔多斯盆地作为研究地点,提出了适用于自然电位梯度测量的地形改正方法.通过三种拟合公式改正效果的比较,得出线性拟合公式能更好地描述该测区内相对高差与自然电位改正量之间的关系.地形改正有效地消除了相对高差与自然电位之间的相关性,改正后的自然电位曲线能够较好地反映地下地质信息,自然电位等值线图异常更加突出.自然电位梯度测量中,地形起伏可影响异常形态,特别是起伏地形的面积与目标地质体的面积大小相当时,两者异常有可能难以区分,因此地形改正的研究具有重要的实用性.     

关于GPS和测深仪组合系统在水下地形测量中的应用分析

本文将针对数字测深仪在水下地形测量中的具体应用方法展开分析,对于该方法在实际测量中的可行性进行分析,希望能对今后的水下地形测量提供良好的借鉴性。     

航空重力梯度测量之地形改正方法及讨论

本文简要介绍了航空重力梯度测量中地形改正的基本原理及其地改公式,并采用基于质量线和质量棱柱两种地形模型的数值积分公式进行了一些简单模拟试算.在研究航空重力梯度测量的精密地形改正方面,作者首次将考虑地球曲率影响的质量棱柱体模型用于梯度数据的地改.文章最后对所有结果做了一些必要统计分析.     

用云南下关测点的水压致裂结果分析地形起伏对应力测值的影响

本文以云南下关黄草坝的水压致裂应力测量结果为例,讨论了地形起伏对云南区应力测值的影响。结果表明,地形起伏对应力测值的绝对影响随深度的增加衰减缓慢,相对影响急剧减小。100米以内深度的应力测量,地形影响可能给测值带来10%以上的误差。云南区的水压致裂应力测量深达500米,是可以排除掉地形起伏的影响的。     

航空重力地形改正技术研究及应用

采用近、中区质量柱与远区质量线地改模型相结合的方法研究了最大地改半径及不同网格间距高程数据对地形改正效果的影响.研究中采用不同的高程数据间距和合理地改半径配对进行计算,选择最佳的网格间距,以提高地形改正效率和整体精度.在满足地改精度的前提下研究区160 km外的地形质量对测点的重力影响可以忽略不计.研究结果为今后同类型航空重力测量地形改正提供方法及参量选取参考.     

综合地球物理勘探快速获取城市待建区浅部三维地质特征:以成都市天府新区独角兽岛为例

尽管在城市中使用地球物理方法进行探测会受到复杂人文干扰、施工场地有限的挑战,但是相比于昂贵且具有破坏性的钻孔勘探,在城市采用无损的地球物理勘探带来的好处还是远远超出了其限制.本文以成都市天府新区独角兽岛为试验区,在提前了解其地质背景和研究区工况现状的前提下,采用地质雷达、高密度电阻率法组合地球物理方法,对试验区1 km2的面积开展了综合地球物理勘探,地质雷达主要用于30 m以浅的地质结构精细分层,高密度电阻率法重点对30～100 m深的地层进行约束分层.为了提高分层精度,测点及地表起伏形态通过RTK测量控制,最终通过综合地球物理信息、RTK测量信息和钻孔信息,快速获取了试验区100 m以浅的三维地质特征,为正在开展的独角兽岛地下空间规划及施工建设提供了重要的基础资料.     

绝对弹性地形变的X射线测量与地震

本文提出了在地形变测量中专门测量现今弹性地形变成份和两种古构遗残余弹性地形变在地震预报中的重要意义,介绍了用X射线法来测量这几种弹性地形变的原理和技术,並分析了在迁西地区的测量结果及其能量在地震形成和预报上的影响量级。     

电磁测深数据地形影响的快速校正

地形起伏会对电磁法的数据产生一定影响,尤其会影响浅部地层电性结果的准确性.本文通过对地形影响基本规律、经典比值校正原理的分析,认为可以用实测标准电阻率替代数值模拟中均匀半空间电阻率,提出一种新的地形影响快速校正方法,即采用小极矩直流电阻率法获得无地形影响的表层电阻率值,作为地形校正的标准电阻率,以此构造一个新的校正公式.分别对CSAMT和TEM仿真和实际测量资料进行地形校正处理,效果较好.说明新的比值校正公式,是一种快速、有效和实用的校正算法.     

基于无人机RTK及空中三角测量的坡体表面位移监测试验研究

对滑坡易发区域进行动态实时监测是及时预警滑坡灾害发生的重要手段之一.为弥补传统人工滑坡监测方法在复杂地形下工作时存在的效率低、风险高、难度大等缺陷,本文将无人机载波相位差分技术(Real-Time Kinematic, RTK)与空中三角测量相结合,开展坡体表面位移监测试验研究,采用运动恢复结构(Structure From Motion, SFM)算法,经过多像空间前方交会,解算同名像点的空间位移距离,进而实现滑坡体表面位移的动态实时监测.同时开展野外模拟滑坡的现场试验,通过比对观测位移与实际位移数据,分析并评估该方法监测精度.试验结果表明：采用无人机RTK结合空中三角测量技术,能大幅降低对地面控制点的需求,且位移监测的三维度单方向精度均优于2.0 cm,三个方向精度的均方根误差分别为0.6 cm、0.5 cm、2.0 cm,证实该方法用于监测滑坡表面位移的可行性.     

复杂地形条件下航空伽玛能谱地形改正方法探讨

应用矩形辐射体航空伽玛辐射场理论,研究应用于复杂地形条件下的航空伽玛能谱资料的地形改正方法,并针对该方法进行验证. 本文利用航空物探测量过程中获得的DTM数据（达到了地形改正所需的地形起伏数据精度）,应用矩形辐射体航空伽玛辐射场理论,根据地面辐射体与航空伽玛场分布之间的正演关系,对航空伽玛能谱解释方法的原理进行了正演分析和反演推导. 探索出一种按影响角进行地形改正的方法. 该方法特点是适合于任意飞行方式(缓地形和水平飞行均可)和任意地形条件航空伽玛能谱的逐点地形改正. 结果表明该地形改正方法能够基本消除航空伽玛能谱测量中的地形起伏产生的影响,经地形修正后的航空伽玛能谱异常能较正确地反映地面辐射体的真实情况.     

起伏地形下线源频率域电磁场二维正演模拟

为了研究地形对线源频率域电磁测深测量结果的影响,本文介绍了起伏地形下的线源频率域电磁场的二维正演模拟方法.在正演模拟过程中采用有限单元法,首先为了模拟起伏地形,用三角形单元对研究区域进行网格剖分;然后再对每个单元进行线性插值、积分、总体合成;最后通过求解线性方程组得出地表的电磁响应.文章最后给出了山谷与山脊模型的数值模...     

基于SfM方法的高密度点云数据生成及精度分析

地形数据的质量(精度和分辨率)影响着地球科学的研究水平。Li DAR测量是目前获取高分辨率地形数据的有效技术方法之一,但是其高昂的测量成本和相对复杂的后期数据处理限制了Li DAR技术的大众化应用。近年来,一种被称为Sf M(Structure from Motion)的适合大众化使用的新的高精度3维地形数据获取技术开始引起人们的注意。这种新型数字摄影测量技术可以利用高效的图像特征匹配算法从多视角照片中提取重叠区域的3维地形数据。由于Sf M技术仅需要目标物体的照片,而且对相机拍摄位置、图像尺度及拍摄焦距没有要求,因此利用简单测量平台采集地面照片就可以获取高质量的3维地形数据。与Li DAR技术相比,大大降低了获取高精度数据的成本,使得高精度3维地形数据的使用大众化。文中介绍了Sf M技术的基本原理和流程,展示了Sf M技术获取高精度3维地形数据的简单而有效的特性,特别适合于植被稀少的区域。文中利用近千米高空拍摄的、具有约70%重叠度的一套随Li DAR飞行采集的数字航空照片生成具有真彩色的高密度Sf M点云数据,点密度高达25.5个/m2,可生成分辨率0.2m的DEM(数字高程模型)。对比相同区域的LiDAR点云数据,统计分析表明58.3%的Li DAR数据与Sf M数据的垂直偏差0.1m,88.3%的Li DAR数据的垂直偏差0.2m;而且发现不同地貌的Sf M数据精度存在差异,平缓地形的Sf M数据精度高于陡峭地形的Sf M数据精度。文中还介绍了以氦气球作为拍摄平台的Sf M测量系统,可以快捷地获取高精度的3D地形数据和正射影像,比目前常用的差分GPS测量具有更高的效率和数据精度。     

航空伽玛能谱数据地形改正方法对比研究及其应用

在地形高度变化较大的复杂地形区由于探测立本角难于近似满足2π条件,造成航空伽玛能谱测量数据高度改正结果失真,在山谷区立体角大于2π条件,改正结果偏高,在山峰区立体角小于2π条件,改正结果偏低,即地形的变化影响了高度改正的效果.本文对现有两类四种航空伽玛能谱测量数据地形改正方法进行理论分析和效果对比研究,优选出适用于航空...     

地震干涉测量法近地表散射波分离技术

针对山地地震勘探数据低信噪比问题,近地表散射波分离意义显得尤为突出,地震干涉测量法为此提供了一种技术手段.本文将地震干涉测量理论和散射理论结合起来,导出了近地表散射波地震干涉测量表达式,分为互相关型和褶积型表达式,它们由实际波场和背景波场干涉测量构成.根据近地表散射波分离理论,结合陆上地震勘探实际观测系统,采用褶积和反褶积混合型地震干涉测量配置,用实际地震资料展示了近地表散射波分离技术的应用效果.经过理论分析和砾石区实际资料试验,表明地震干涉测量不仅能分离测线上散射源产生的散射波,而且能分离部分侧面散射波.该技术的优点在于它适应于起伏地形和不均匀近地表结构,并且不需要起伏地形和近地表速度信息.为了从实际资料中消除近地表散射波,本文采用多道匹配滤波自适应减法,在砾石区见到较好效果.     

起伏地表三维电阻率法有限差分数值模拟

有限差分法是地球物理数值模拟中最常用的方法之一,为了研究起伏地表对三维电阻率法的影响问题,本文基于网格变换方法将起伏地表映射成水平地表,推导出映射后坐标系下稳定电流场基本方程.采用有限差分法对映射后的控制方程进行数值模拟,通过对三维山谷、山脊地形进行数值模拟,分析不同测量装置的地形影响,结果表明:起伏地表对稳定电流场的影响很大.     

改正接收机频间偏差的短基线北斗三频紧组合RTK方法

针对收星受限环境下传统RTK方法定位性能降低的问题,提出了北斗三频紧组合RTK方法.相比于传统RTK方法,该方法通过频间差分增加了双差观测量的数目,在观测卫星数较少时可有效提升整周模糊度成功率及定位精度.然而,频间差分会引入接收机端偏差项,包含接收机间差分码与差分相位偏差(between-receiver differential code and differential phase biases, BR-DCB and BR-DPB),以及与频间差相关的偏差(inter-frequency differential dependent bias, IFDB).为此,文章利用BR-DCB与BR-DPB的时域稳定特性,采用初始估计改正量去改正该偏差.同时采用三频组合技术将北斗原始的三个频点变换到窄频率空间内,用以抑制IFDB的影响.文章采集了4组静态与1组动态的短基线数据对所提方法进行了测试.测试结果表明,当截止高度角达到25°以上时,所提方法较传统RTK方法在整周模糊度成功率方面可提升约46%.     

机载激光雷达技术在地质灾害调查中的应用——以四川九寨沟7.0级地震为例

九寨沟7.0级地震诱发的地质灾害具有高位滑坡远程灾害的特点,传统地质灾害排查手段无法有效解决隐患的早期识别问题。本文采用机载激光雷达测量技术,快速获取九寨沟地震核心景区的激光点云数据。通过构建高精度数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM),建立三维地质灾害解译场景,利用数字地形分析、地形形态学分析和计算机图像识别等技术,综合开展九寨沟高位远程区域内隐蔽性强、随机性大的地质灾害隐患早期识别与分析。应用实践表明,机载激光雷达测量技术可以提高九寨沟地震灾区地质灾害隐患的早期识别能力,对进一步提高综合防灾减灾能力提供了一些可借鉴的思路。