大型园林景观工程精细土方计算方法

针对大型园林景观工程土方计算的特点,提出了考虑复杂边界确定的三角网的土方计算方法。为提高计算精度,针对几种特殊地形,提出了高程点离散化的主要措施。结合实际工程运用所提出的土方计算方法和处理措施,实现了复杂区域的精细土方计算,满足了实际园林景观工程土方计算的需要。     

大型园林景观工程精细土方计算方法研究

针对大型园林景观工程土方计算特点,提出了考虑复杂边界确定的三角网的土方计算方法。为提高计算精度,针对几种特殊地形,提出了高程点离散化的主要措施。结合实际工程运用所提出的土方计算方法和处理措施,实现了复杂区域的精细土方计算,满足了实际园林景观工程需要。     

格网划分的最邻近点搜索方法

为了提高迭代最近点(ICP)算法中最邻近点搜索的存储和计算效率,本文通过对盒子结构方法优、缺点的深入分析,提出了基于格网划分的最邻近点搜索方法。该方法充分考虑了3D点云获取时的投影特性,将点云投影到某一坐标平面,并基于格网划分进行存储,使最邻近点的搜索限制在较小的范围。不同类型的模拟数据和实测数据试验均表明,该方法能够在不损失匹配精度和拉入范围的前提下,显著提高存储和计算效率。     

DTM法土方量计算的工区边缘高程点选取问题与精度分析

DTM法土方量计算是工程施工中较为常用的一种方法,选取不同的高程点将获得不同的DTM,进而会影响到工区内土方量计算的精度。本文对不同工区的多种高程点选取方式进行了实验及分析,从中总结了一种较为有效的并兼顾精度的工区边缘高程点选取方法。     

基于NDT和ICP融合的点云配准方法

针对传统迭代最近点算法高精度低效率与正态分布变换算法高效率低精度的问题,提出了基于NDT与ICP融合的点云配准方法。首先通过NDT算法选择合适的网格参数将待匹配的点云向目标点云拉近以提高配准效率,完成粗配准,其次使用KD树加速的ICP算法求解变换矩阵以提高配准的计算效率。通过实验表明,本文方法匹配速度相比NDT算法和ICP算法有明显提高,且精度高于NDT算法。     

基于VB语言的最短路径计算

基于＂邻接点＂概念,研究了最短路径的快速计算方法,并利用VB语言编写了计算所需的核心模块,最终实现了从一个节点到另一个节点的所有最短路径的快速查询和显示。     

点质量模型计算弹道扰动引力的快速替代算法

利用点质量模型计算弹道扰动引力可以使扰动引力的计算模式具有较为简单的结构,但它本身也存在计算复杂、计算量大的缺点,很难适应实时快速计算的需要。通过分析各频段空间扰动引力矢量随高度变化的特性,从数值逼近理论的角度出发,提出了利用多项式分段拟合的方法替代点质量模型计算空间弹道扰动引力矢量。计算结果表明,所建立的拟合函数模型结构形式简单、计算速度快,单点平均计算速度提升2个数量级,能够满足弹道扰动引力实时、快速计算的需要。     

点质量模型计算弹道扰动引力的快速替代算法

利用点质量模型计算弹道扰动引力可以使扰动引力的计算模式具有较为简单的结构,但它本身也存在计算复杂、计算量大的缺点,很难适应实时快速计算的需要.通过分析各频段空间扰动引力矢量随高度变化的特性,从数值逼近理论的角度出发,提出了利用多项式分段拟合的方法替代点质量模型计算空间弹道扰动引力矢量.计算结果表明,所建立的拟合函数模型结构形式简单、计算速度快,单点平均计算速度提升2个数量级,能够满足弹道扰动引力实时、快速计算的需要.     

四面体格网模型的三维拓扑关系计算

四面体格网(TEN)模型是一种重要的空间数据构模方法,侧重于三维空间对象内部的表达,但是存在着数据量大、计算速度慢的问题。三维拓扑关系是三维GIS的重要研究内容,为此,该文提出了面向TEN的三维拓扑关系计算方法。基于点集拓扑学理论,将TEN分解为内部、边界和外部3个集合,并使用9交模型描述了TEN/TEN的8种拓扑关系;设计了面向TEN的三维拓扑关系计算流程,详细阐述了面向TEN的三维拓扑关系计算的核心算法;基于提出的三维拓扑关系算法,设计了面向TEN的拓扑关系计算实验。实验结果表明:该文提出的面向TEN的三维拓扑关系计算方法,能够满足TEN之间拓扑关系计算的需求。     

顾及地球曲率及椭球高的GNSS-R几何计算方法

全球卫星导航系统反射测量(GNSS-R)技术中,观测几何计算不仅涉及GNSS反射信号的在轨实时处理,而且与观测值的地理位置计算直接相关,对其进行精确计算十分重要。当前GNSS-R技术逐步向陆地场景拓展,已有几何计算方法难以满足多场景(海洋、陆地、冰川等)应用的需求。针对此,本文提出了一种顾及地球曲率和椭球高的几何计算方法。该方法同时也集成了一种镜面点初始估计模型,在不同轨道高度(300～900 km)和观测几何条件下,初始估计误差精度可降低至5 km以内。本文方法可基于WGS-84椭球面和顾及反射面椭球高精确计算镜面反射点,精度可控在1 mm以内,计算效率相比已有方法有显著提升,可对未来考虑地形高度的高效计算需求提供借鉴。本文方法通过变换迭代方程可进行反射信号的几何路径计算,实现从反射信号延迟观测到镜面反射点和椭球高的一体解算。与已有方法相比,本文方法考虑了地球曲率及反射点随椭球高度变化的空间偏移误差,可避免测高应用中测量值定位不准确的问题。     

基于改进坡度的自适应数学形态学点云滤波

首先介绍了传统形态学算法,并分析了其应用方面的不足;然后提出了一种基于改进坡度参数的自适应形态学滤波方法 ;最后利用实际点云数据进行了实验。该方法通过划分格网自动计算当前区域坡度的平均值,从而得到适当的坡度参数用于后续高度阈值的计算。实验结果表明,该方法能更有效地识别地面点和地物点,对被建筑物包围的植被点滤除效果明显。     

面向点云语义分割的多特征融合PointNet++网络

PointNet和PointNet++方法以最大池化为聚合函数使得深度神经网络可直接分类无序点云,得到了较高的分类精度,但对点云空间相关性局部特征提取能力不足,制约了点云语义分割精度的提升。针对该问题,设计了一种面向点云语义分割的多特征融合PointNet++网络,在PointNet++网络中加入一个特征编码器,并以最小信息熵法计算的最优邻域来计算人工特征作为特征编码器的输入。在ISPRS提供的Vaihingen区域三维点云分类标准数据集上进行语义分割实验对比,结果表明多特征融合PointNet++网络语义分割精度比PointNet和PointNet++分别提高了4.3%和3.2%。     

不规则体体积计算三维激光点云切片法

体积参数是空间体对象形态分析的基本内容,难点是不规则体的体积计算。本文提出的点云"切片法",快捷准确地解决了由三维激光扫描空间体对象所得点云体的体积计算难题。该法先将三维激光扫描空间体对象所得点云按特定方向顺序进行等间距的切片处理,得到与点云体相对应的、离散的系列点云切片;再依切割次序逐一搜索点云切片外轮廓多边形,并计算多边形(即点云切片)的面积;最后,利用切片面积和相邻切片间距求解点云段块体积,并求和得到整体点云体(即所扫描空间体对象)的体积。算例计算结果与分析表明,基于切片的不规则体的三维激光扫描点云的体积计算方法正确、简洁、可靠、高效、可控,可以解决不规则体的体积计算问题。     

扇形划分的地面激光扫描地形点云数据化简

针对地面激光扫描仪获取的点云数据具有数据量大、冗余数据多、分布不均匀的特点,提出了一种基于扇形划分的地面激光扫描点云数据化简方法.首先根据设定的初始扇形块半径和弧长计算整个点云范围内的扇形块参数;然后再将点云按坐标分配到相应的扇形块中;最后对每个扇形块中的点采用相应的计算方法得到化筒后的点云.实验证明,该算法能够较好地...     

基于方向因子和方向边的多边形内外点判断算法

本文在概述已有多边形内外点判断算法的基础上,提出了方向因子和方向边的概念,并利用方向因子和方向边,设计了一种判断点在多边形内外的新算法。该方法首先找出点的方向边,再计算该点与其方向边组成的三角形的方向因子,然后利用计算的方向因子来判断点与多边形的位置关系,其可以有效地解决射线法中的临界位置问题。实验结果表明,该方法易于理解,计算简单,具有较高的可靠性、稳定性和执行效率。     

一种改进的隧道盾构机姿态确定方法

在地铁隧道建设中,盾构施工日益普及,对盾构机姿态的精确定位是确保地铁贯通的必要条件。本文在分析与比较当前盾构机姿态确定主要方法与手段的基础上,结合三点法原理与建模理论,融合点面模型构建思想,提出了一种改进的三点法姿态确定方法,给出了该方法的数学模型,并用C#汇编语言实现了盾首和盾尾中心坐标的自动计算。结合深圳地铁某区间隧道,验证了该模型的工程应用与优势。     

秩亏自由网平差的GNSS控制网已知点兼容性检验

针对现有方法普遍存在的计算过程繁琐、计算量较大等问题,该文提出了一种基于秩亏自由网平差的全球导航卫星系统(GNSS)控制网已知点兼容性检验方法。该方法利用秩亏自由网平差中重心基准的唯一不变特性,通过对已知点平差坐标与已知坐标较差(即坐标残差)的比较分析,检查和判断各已知点坐标的精度及其兼容性,筛选出符合相应等级精度要求的起算点,简化了繁琐的计算过程,减小了计算工作量,避免对全部已知点不同组合的多次重复计算,提高了检验的效率和有效性。该方法简便易行,可在工程实践中推广应用。     

空间点群目标相似度计算模型及应用

为了研究点群目标的相似性问题,整合了与点群目标有关的拓扑关系、方向关系、距离关系、分布范围和分布密度5种要素,这5种要素是影响点群目标相似度的主要因子。根据这5种因子的特点,提出了各个因子相似度的计算模型,最后得到了点群目标之间相似度的总体计算模型。经过验证,该方法能准确地计算点群目标之间的相似程度,符合人们的日常认知。     

关于“试错法判断导线测量错误站”的计算

贵刊1998年第6期、1999年第3期分别刊出了文献[1]和[2]两篇文章。这两篇文章里都提到试错法判断导线测量错误站用PC-1500计算,这种方法虽然解决了判断导线测量错误站的难题,但它仍存在计算量大、不直观等缺点。若采用EXCEL就能方便、直观地进行测量导线和散点的计算。下面就文献[1]中的1个例子来介绍它的运用。     

顾及地球引力摄动的卫星和卫星星下点位置计算

本文叙述了顾及地球引力摄动的卫星化置计算方法；利用天球坐标系与地球坐标系之间的坐标变换关系，给出了由卫星位置计算卫星星下点位置的严密计算公式。