机载三维激光扫描的实时一体化摄影测量及数据处理

结合机载三维激光扫描实时一体化技术进行研究,从系统设计、航测规划、空中测量、地面监控、质量检查、DEM重采样等核心环节按“实时一体化”要求进行了详细设计和深入实践。从而为实时一体化测量提供了前中后期的配套模块,为机载三维激光扫描具体应用提供了详细的应用方案,为快速精确获取全方位、立体化地理数据提供了技术支持。实验表明,该方案能最大程度地满足军事地理数据的实时获取要求。     

博士论文摘要

题目 :机载激光扫描测高数据滤波及地物提取作者 :张小红导师 :刘经南　李征航地球空间信息技术是当今世界各国研究的热点之一 ,信息的获取、处理和应用是其研究的三大主题。 2 0世纪80年代末 ,机载激光扫描测高技术在多等级三维地球空间信息的实时获取方面产生了重大突破 ,为获取高时空分辨率地球空间信息提供了一种全新的技术手段 ,使人们从传统的人工单点数据获取变为连续自动数据获取 ,使数据处理的自动化、智能化成为可能。机载激光扫描测高传感器发射的激光脉冲能部分地穿透树林遮挡 ,直接获取高精度三维地形数据 ,具有传统摄影测量方…     

机载激光扫描测高技术的发展与现状

20世纪80年代末,机载激光扫描测高技术在多等级三维空间信息的实时获取方面产生了重大突破。最近几年,随着相关技术的发展和社会需求的不断扩大,机载激光扫描测高技术的发展日新月异。机载激光扫描测高系统能够快速地获取精确的高分辨率的数字地面模型以及地面物体的三维坐标,进而获取地表物体的垂直结构形态,同时配合地物的视频或红外成像结果,增强了对地物的认识和识别能力,在摄影测量与遥感及测绘等领域具有广阔的发展前景和应用需求。机载激光扫描测高技术的发展为获取高     

三维激光扫描技术在船体型线测量中的应用

应用三维激光扫描技术对船体型线测量进行试验研究,首先介绍传统型线测量的方法和难点。然后根据型线测量要求,提出了三维激光扫描技术在船体型线测量中的技术方案,通过三维激光扫描技术获取船体曲面海量点云数据,建立三维模型并提取船体型线。最后通过案例实施和成果分析表明,三维激光扫描技术能够满足船体型线测量的基本要求,有效降低工作强度,提高工作效率,保证项目进度,技术方案具有可行性。     

三维激光扫描仪和车载移动测量系统在工程测量中的应用

根据规划部门对市政道路、桥梁及隧道等基础设施竣工后的管理要求,以及满足项目绿化等工作量的结算,本文将地面和车载三维激光扫描技术相结合,辅以常规测量手段做补充,以双碑大桥及连接隧道工程竣工测量为实例,讨论了三维激光扫描技术在规划核实测量中的应用。通过三维激光扫描技术获取的激光点云数据,为数字化城市建设和可视化管理提供了数据基础。     

三维激光扫描技术生成DEM及其在自然保护区生态环境中的应用研究

利用地面三维激光扫描仪,选择敦煌市阳关国家级自然保护区西土沟村为研究区,通过制定详细的数据获取方案,快速获取该区域高密度的三维激光点云数据和高分辨率的影像数据;通过数据预处理、数据后处理等,提取研究区高精度、高空间分辨率的DSM、DEM/DTM和CHM;详细深入地分析了地面三维激光扫描技术及其产品在自然保护区生态保护中应用方面的问题。研究表明,地面三维激光扫描技术可以为生态环境监测工作提供高精度的数据保障,而且相对于机载激光雷达等其他手段,数据获取方式灵活、方便,成本低、效率高,能够在生态环境动态监测与保护工作中发挥重要作用。     

三维激光扫描技术应用于滑坡监测的主要误差分析

三维激光扫描测量技术是目前国际上最先进、最前沿的获取地面空间三维数据的测量技术之一。三维激光扫描技术应用于滑坡监测,具有速度快、精度高、主动性强、实时显示滑坡变化及滑坡量等优点,同时可以极大降低滑坡监测的成本。针对三维激光扫描技术应用于滑坡监测的主要误差来源进行研究,分析了应用于滑坡监测的测量控制措施,提高了观测可靠性和精度。结果表明,三维激光扫描测量技术在滑坡监测中具有广泛的应用前景。     

地面三维激光扫描的点线变形分析与精度评价

作为一项新的数据获取技术,地面三维激光扫描技术的应用越来越广泛,目前已开始应用于变形监测这一领域。本文通过阐述数据获取方法,详细分析了地面三维激光扫描的点与线变形分析,并分别对其精度进行评价,为提高今后地面三维激光扫描在该领域的测量精度提供参考。     

基于徕卡C10获取校园三维点云数据设计

三维激光扫描技术作为一项新的测量技术,可以快速、高效且准确地获取测量目标的高精度点云数据,为测量数字化的发展提供了新的选择。文中介绍三维激光扫描技术的相关理论,并以淮海工学院体育馆为例,阐述三维点云数据获取、数据处理的基本方法,验证校园可视化的可行性。     

地面与车载激光点云在地下车库测图中的融合应用

地下空间利用日益受到人们关注,地下空间测量受诸多因素的影响,如地下空间无GPS信号、遮挡物较多、传统手段效率低等问题。针对这一问题,本文提出了一种融合车载激光扫描系统和地面三维激光扫描的数据获取方案。该方案首先利用地面三维激光扫描和车载移动激光扫描的优势,采用一种多源点云数据融合技术,高效地获取了地下空间的完整点云数据;然后通过地下车库数据采集试验,验证了该方案的有效性和可靠性,为今后大范围开展地下空间测图提供技术支持。     

甘肃省第一次全国地理国情普查数据库设计

地理国情普查数据库是地理国情普查成果数据存储、管理和分发应用的基础,为地理国情动态监测提供本底数据库。本文从甘肃省实际情况出发,结合信息化测绘服务体系和"天地图·甘肃"等现有成果,从数据库概念设计、逻辑设计、物理设计、接口设计,以及数据库管理系统和地理国情展示系统等方面进行了详细的设计,为全面开展地理国情普查数据库建设奠定了坚实的基础。     

国家新型基础测绘体系建设试点区域1 m间隔点云数据获取处理与质量分析

地形级地理场景生产是国家新型基础测绘体系建设在山东试点的重要任务之一,作为地形级地理场景的主要组成部分,DEM一般基于机载LiDAR点云数据制作。笔者所在单位选择高密市作为试点区域,采用徕卡CityMapper混合航摄仪获取了试验区优于1 m间隔的点云数据,并对飞行质量和点云质量进行检验,对点云高程和平面位置精度进行检核。试验验证了徕卡CityMapper混合航摄仪数据获取的精准和高效性,为即将全面实施的山东省陆域1 m间隔点云数据获取处理项目提供了技术方案,且为DEM制作和地形级地理场景的生产提供了保障。     

利用安置角检校进行机载LiDAR点云数据与同步影像快速配准

在对安置角进行综合分析后,以精确的机载LiDAR数据为基础,联合高分辨率影像对空间点进行高精度定位,建立了机载LiDAR和摄影测量联合平差模型,完成了无需控制场的相机安置角检校,较好地实现了机载LiDAR数据与同步影像的精确配准。     

车载移动激光扫描技术大比例尺测图技术分析

由于精度问题,车载移动激光扫描技术用于区域大比例尺地形图测绘尚处于探索阶段。本文重点研究了提高该项技术用于大比例尺测图的外业精度质量控制方法和技术实现方法,得到了一套完善的精度控制方案和技术实现方案。最后以北京平谷一段浅山区1∶500地形图测绘任务为例,证明本文的研究突破了新技术在局部区域大比例尺地形图中应用的局限,降低了外业劳动强度,加快了测图速度,为车载LiDAR技术的进一步推广和使用提供参照。     

网格GIS中地理空间数据访问与集成技术研究

将网格技术应用于地理信息领域,构建实现地理信息资源共享与协同工作的网格地理信息系统,是目前地理信息行业研究的热点之一。OGC制定的网络服务规范作为得到广泛支持的地理空间数据互操作规范。与网格技术的相关规范存在许多不兼容之处,使得OGC服务在网格体系下难于集成和管理。文章研究了OGC数据服务WMS,WFS和wCS的相关规范和OGSA—DAI网格中间件技术,提出将OGC数据服务扩展为OGSA—DAI的数据资源的方案,将WMS,WFS和WCS封装为符合WSRF的网格资源,实现分布式异构地理空间数据在OGSA—DAI框架下的访问、集成与管理。此方案提供了一种将OGC服务集成到网格环境中的方法,比较容易实现,对相关研发工作的开展具有很好的借鉴作用。     

基于车载LiDAR数据的单株树提取

车载LiDAR数据能提供地物表面不同视角且具有容易获得高密度点云数据等优点,能为树木信息的精细提取提供有力保障.基于不同地物具有不同特征等性质,从车载LiDAR数据中对地物进行识别,将三维图形投影到二维平面上进行识别、分离、去噪及细化,运用Matlab编程实现对车载LiDAR数据中树木信息的提取.用全站仪对测区树木进行实地测量并进行定量分析,结果表明,方法可以较好地分离出构成树木的激光扫描点,达到树木提取的目的.     

无人机机载LiDAR在沿海滩涂大比例尺地形测绘中的应用

以南京市以下长江12.5 m深水航道建设工程中的白茆沙整治建筑物工程的年度监测为例,介绍了利用无人机航摄和机载LiDAR技术进行大比例尺高精度的滩涂地理信息数据采集的关键技术。研究案例表明,采用无人机搭载数码相机和LiDAR联合进行数据采集,在小区域、通行困难地区的高分辨率影像和地面高程数据快速获取方面具有明显优势,为沿海滩涂开发中的工程用图测绘工作提供了一种新的有效快捷的技术手段。     

LiDAR虚拟仿真实践教学平台设计与建设

为适应测绘工作从三维空间测量向多维空间、从静态测量向动态实时测量、从地面向全域空间拓展的高新技术发展趋势,更好地应对信息化教育背景下的知识获取和传授方式、教与学关系等教改创新要求。本实验教学项目在现有实训课程基础上,以建构筑物三维空间信息快速采集与建模的真实测绘项目为基础,将三维激光测量技术、虚拟仿真技术与LiDAR技术进行深度融合;设计并建设了LiDAR虚拟仿真实践教学平台,运用C#开发程序界面和Pr视频编辑软件制作仿真动画,结合VLCPlayer视频播放插件,实现了对LiDAR仪器认知,测量模拟,数据处理和实践展示等功能,帮助学生理解并掌握LiDAR的相关知识和操作技能,取得了良好的教学效果。     

多源遥感数据支持下的区域性森林冠层高度估测

结合机载LiDAR数据,提出了一种改进的GLAS光斑点冠层高度地形校正模型,以校正后的GLAS光斑点作为输入样本,结合MODIS遥感影像,利用支持向量回归（SVR）的方法对研究区森林冠层高度进行分生态区估测,并利用野外调查数据和机载LiDAR冠层高度结果对估测结果进行验证。结果显示:研究区的坡度等级直接影响GLAS光斑点森林冠层高度估测精度,改进的地形校正模型可以较好的减小坡度对GLAS光斑点森林冠层高度估测的影响,模型精度RMSE稳定在3.25~3.48 m;不同生态分区的SVR模型估测精度较为稳定,其RMSE=6.41~7.56 m;与算数平均高相比,样地的Lorey's高与制图结果拟合最好,不同生态分区平均估测精度为80.3%。机载LiDAR冠层高度结果的验证平均精度为79.5%,和Lorey's高验证结果呈现较好的一致性。     

防汛决策指挥地理信息系统构建关键问题研究

根据陕西渭河下游流域现有资料、防汛实际应用需求及未来发展趋势,对基础地理、防汛专题等空间静态数据及水雨情等实时信息进行整合处理和有效集成,并基于开放性的面向服务的B/S架构体系理念以及空间和属性数据一体化、多源数据无缝集成的建库思想,开展了融信息实时监测、三维决策支持、地图查询定位、防汛预案展示、信息采编维护等为一体的流域防汛决策指挥地理信息系统的构建以及系统架构设计、数据组织处理、数据建库优化、地图缓存配置、数据共享交换等关键问题研究,可对提高流域防汛决策管理能力、减少洪涝灾害损失及构建人水和谐环境提供有力保障。