摄影测量激光点云空洞修补

为修补三维激光点云中的复杂空洞,本文提出了一种基于摄影测量原理的修补算法。与常规利用空洞与空洞周围点云的关系修补空洞的方法相比,该方法对于复杂空洞的修补可靠性更高,通用性更强。实验结果表明,该空洞修补算法适用于大面积、复杂的点云空洞,能较好地保持原三维物体的细节特征。     

三维激光点云和无人机倾斜模型的融合应用

在对建筑物进行三维实景数据采集时,地面三维激光扫描和无人机倾斜摄影测量是常用的技术手段,通过两种手段获取的数据类型不同,对空间的展示效果及精度也存在差异,特别是在获取建筑物顶部和近地部分的数据各有优劣势,将无人机获取的建筑物顶部数据和地面三维激光扫描获取的近地部分数据进行处理,通过空间多个同名公共点进行转换、匹配,将点...     

A comparison between analytical aerial photogrammetry,laser scanning,total station and global positioning system surveys for generation of digital terrain model

The present paper compares between four data sources for creating digital terrain models (DTMs), based on analytical aerial photogrammetry, laser scanning, total station (TS) and global positioning system surveys. The case study presents the comparative results obtained using the methods listed above. After obtaining the ground coordinates of points using each method, DTMs were created using Surfer Software to establish comparison consistency. To check accuracy of each method used, a series of 100 independent points were collected at random positions over the case study area using the TS for horizontal position and a digital level for elevation. The comparison of the results of the methods was performed based on accuracy and efficiency aspects. The results have shown that TS and terrestrial laser scanners (TLSs) could represent precise, effective and rapid solutions to produce economical and accurate DTMs. Also, using TLSs allow more various possibilities of data representation.     

测绘工程专业《摄影测量学》课程教材改革探讨

从测绘工程专业人才培养需求出发,结合目前摄影测量发展趋势,分析现有一些《摄影测量学》教材中存在主要问题,提出《摄影测量学》教材改革思路。     

实验地貌的观测方法讨论

实验地貌观测方法的选择直接影响试验观测的精度和效率。数字近景摄影测量技术具有较高的观测精度和效率,其设备简单易操作且成本相对较低,但观测精度仍需结合传统手段进行率定和校核;点云式激光扫描技术使用范围广、精度高,但设备制作成本高、数据处理量大,等值线式激光扫描技术克服了上述缺点;超声波地形仪多用于水下地形观测,应用范围及效率精度有待改进。实验地貌观测技术未来的研究趋势应朝着高精度、高效率、操作简便的方向发展。     

基于机载激光扫描数据提取建筑物的研究现状

机载激光扫描系统是集成了GPS、惯性导航系统(INS)和扫描激光测距系统并利用飞机作为运行平台,来获取地面的三维位置,进而快速生成数字表面模型(DSM)。随着机载扫描激光测距系统的不断完善和发展,获取城市DSM数据也变得越来越快速,而且方便和经济可靠,地面激光点的密度也大大提高。目前国外激光扫描系统的激光点密度一般都达到了1～20点/m2,因此利用机载激光扫描系统获取的城市DSM提取建筑物也渐渐受到重视。利用激光扫描数据提取建筑物可以分为两大类,第一类是单纯以获取的机载激光测距数据来提取建筑物,第二类是融合激光测距数据和其他相关信息的建筑物提取,如融合航空影像、融合IKONOS高分辨率卫星影像来提取建筑物。本文对国际上利用机载激光扫描测距数据进行建筑物提取的最新研究进展进行了一些分析,同时也给出了应用我国研制的机载激光扫描数据提取建筑物的试验研究和初步结果。     

三维激光扫描的龙柱倾斜观测方法

针对城市高耸建筑物倾斜观测作业时间长、信息量少的问题,将三维激光扫描技术应用到城市高耸建筑物变形监测领域,探讨对无观测标志、不可或不便攀登的城市高耸建筑物进行倾斜观测的施测方法。以龙柱为例,制定了可行的测量方案,并采用高斯曲面拟合算法对其表面进行拟合,精确计算出龙柱的倾斜量,且与全站仪倾斜观测结果进行对比。结果表明,该方法可以快速、全面的获取观测对象的整体信息,且能够满足高耸建筑物倾斜观测的精度要求。     

三维激光扫描技术在高速公路运行非接触式变形监测中的应用

本文利用三维激光扫描技术,非接触式获取高速公路监测区域内三维点云数据,利用三维点云面与面的差异比对方式计算出不同周期断路面的变形差异值,将计算结果汇总并以直观性色带图形成三维数据成果图与最终报告.实践结果表明,三维激光扫描仪测得的高速公路路面数据精度、测量效率均比较高,可满足高速公路路面监测的要求,为快速、高效地进行高...     

三维激光扫描技术在土石方量测量中的应用

简要介绍三维激光扫描仪的工作原理,测量土石方量的基本步骤及土石方量计算的基本原理。结合四川省大邑县出江镇矿堆测量实例,计算出土石方量。结果表明,相对于传统测量方法,三维激光扫描技术更具优势。     

不同激光扫描数据组拼接的一种新方法

激光扫描测量技术在三维城市建模领域的应用具有良好的发展前景。但是,不同精度的扫描数据组的拼接是目前需要解决的主要问题之一,本文对不同精度的数据组的拼接进行了实验性研究,并提出了一种新方法。     

利用地面激光扫描数据提取单木结构参数

针对现有提取单木结构参数的方法精度不高的现状,文章研究利用地面三维激光扫描数据提取单木的高度、胸径和冠幅,特别是将RANSAC算法用于圆拟合,提高了胸径的反演精度。最后利用野外实测数据进行验证,并比较分析了Hough变换和RANSAC算法在提取胸径中的差异。结果表明,本文方法提取的单木参数精度较高;并且无论从相关系数、平均残差还是均方根误差等方面,RANSAC算法提取的胸径精度均高于Hough变换方法。     

地面激光点云与航空影像相结合的滑坡监测

面向云南某水电站滑坡监测的实际需求,提出了将地面激光点云数据和航空影像相结合的滑坡监测方法。首先,通过数据配准,实现地面激光点云数据和航空影像数据的融合统一;然后,通过数据去噪与地表模型重建建立监测的数据基准;最后,通过基于地表模型的整体变形分析和基于剖面的采样分析,对滑坡区域的变形规律进行研究。通过对已经获取的5期监测数据的分析表明,本文提出的监测方法具有较高的监测精度和很好的适用性。     

A method for vertical adjustment of digital aerial photogrammetry data by using a high-quality digital terrain model

The accuracy of vertical position information can be degraded by various sources of error in digital aerial photogrammetry (DAP) based point clouds. To address this issue, we propose a relatively straightforward method for automated correction of such point clouds. This method can be used in conjunction with any 3D reconstruction method in which a point cloud is generated from a pair of aerial images. The crux of the method involves separately co-registering each DAP point cloud (formed by the overlap of two or more images) to a common airborne laser scanning (ALS) based digital terrain model. The proposed method has the following essential steps: (1) Ground surface patches are identified in the normalized DAP point clouds by selecting areas in which standard deviation of vertical height is low, (2) height differences between the DAP and ALS point clouds are calculated at these patches, and (3) a correction surface is interpolated from these height differences and is then used to rectify the entire DAP point cloud. The performance of the proposed method is verified using plot data (n = 250) from a forested study area in Eastern Finland. We observed that DAP data from the area corrected using our proposed method resulted in significant increases in prediction accuracy of key forest variables. Specifically, the root mean squared error (RMSE) values for dominant height predictions decreased by up to 23.2%, while the associated model R² values increased by 16.9%. As for stem volume, RMSEs dropped by 20.6%, while the model R² improved by 14.6%, respectively. Hence, prediction accuracies were almost as good as with ALS data. The results suggest that vertically misaligned DAP data, if rectified using an algorithm such as the one presented here, could deliver near ALS data quality at a fraction of the cost.     

三维激光扫描技术在煤矸石山复垦中的应用

针对煤矸石山复垦过程中可能出现的各种量化问题,以某矿一座小型煤矸石山为例,利用三维激光扫描仪进行扫描测量,并用相关软件对点云进行一系列处理,解决了复垦过程中未知的土石方量、覆土量和植被量问题。同时对文中方法进行精度对比及分析。实验证明,把三维激光扫描技术应用于煤矸石山复垦中,不仅加快了复垦工作的进度,还大大节省了时间和人力成本。     

三维激光扫描仪平缓地形分区扫描方法研究

三维激光扫描仪对平缓地形扫描作业时,存在点密度不均匀、冗余数据多、有效扫描半径小等限制。为减少上述限制,提高作业效率,在深入分析三维激光扫描仪工作原理的基础上,提出分区扫描方法:根据到扫描仪中心距离的不同,将扫描范围分为若干环状区域,每个环状区域分别对应不同的竖直扫描夹角,各区域基于扫描点密度均衡的原则,设置不同的扫描参数。试验结果表明:竖直扫描角度分别为88°~89°、85°~88°、70°~85°、45°~70°的分区扫描方法为较理想的方法,与整体扫描方式相比,前者在作业效率、有效扫描半径等方面均有明显优势,数据点密度分布得到很大改善,利用效率明显提高。     

A shape-based segmentation method for mobile laser scanning point clouds

Segmentation of mobile laser point clouds of urban scenes into objects is an important step for post-processing (e.g., interpretation) of point clouds. Point clouds of urban scenes contain numerous objects with significant size variability, complex and incomplete structures, and holes or variable point densities, raising great challenges for the segmentation of mobile laser point clouds. This paper addresses these challenges by proposing a shape-based segmentation method. The proposed method first calculates the optimal neighborhood size of each point to derive the geometric features associated with it, and then classifies the point clouds according to geometric features using support vector machines (SVMs). Second, a set of rules are defined to segment the classified point clouds, and a similarity criterion for segments is proposed to overcome over-segmentation. Finally, the segmentation output is merged based on topological connectivity into a meaningful geometrical abstraction. The proposed method has been tested on point clouds of two urban scenes obtained by different mobile laser scanners. The results show that the proposed method segments large-scale mobile laser point clouds with good accuracy and computationally effective time cost, and that it segments pole-like objects particularly well.     

三维激光扫描技术在异型建筑物施工轴线检测中的应用

针对常规测绘手段采集异型建筑物特征效率低、表达不完整的缺点,以南通某幢高层异型建筑物为例,采用三维激光扫描仪作为施工轴线检测数据采集设备,通过控制点布设、点云外业采集及点云内业处理对异型建筑物进行了施工轴线检测,并对其精度进行了评估,验证了三维激光扫描技术应用于异型建筑物施工轴线检测的可行性。     

基于三维激光扫描技术的人防工事模型重构与应用分析

人防工事狭长且内部环境复杂,对其保护利用需要提供丰富多样的基础资料和成果。三维激光扫描技术突破了传统单点精确测量的局限,可以大面积地获取被测对象表面的三维坐标数据,具有连续、快速、非接触、自动、全天候工作等优势。本文以某段人防工事为例,研究了三维激光扫描的工作流程,并以点云数据为基础进行三维模型的重构和测绘图的制作,完成对点云质量的分析评价。     

新时期测绘工程专业《摄影测量学》课程教学改革实践

近几年我国各高等院校的测绘及其相关专业都开展了很多课程教学改革。随着摄影测量技术的发展,新形势下摄影测量学课程建设也逐步需要改革。笔者根据学校测绘工程专业的实际情况和多届的课程教学经验,对摄影测量学课程教学改革实践中教学内容的整和优化、教材的选用、教学形式和方法尤其是双语教学的尝试等方面进行探讨。