复杂带状地形条件下的地面三维激光扫描点云数据采集与配准处理试验

对于多站点架设获取的地面三维扫描点云数据进行空间坐标体系的统一配准处理,是实现地表三维模型构建数据预处理的关键技术。研究围绕地面三维扫描点云数据的配准精度问题,结合试验仪器在数据采集扫描设置中的不同模式,分别设计实施了基于一定扫描重叠度的独立站点采集匹配模式,基于站点GPS坐标控制的采集匹配模式,以及基于全站仪实测站点坐标的后视法采集匹配模式等3种试验方案,开展了针对不同扫描方案下所获取点云数据的配准处理方法解析与精度对比分析。不同方案应用于具有条带状试验测区的点云数据采集与数据配准处理结果表明,相对于独立站点数据采集匹配模式,后两种数据采集模式,即采用基于仪器GPS站点坐标的扫描匹配方案和基于全站仪站点坐标的后视法方案,由于克服了与全局坐标系转换困难和对标靶的依赖等问题,而具有较高的数据采集与匹配效率,表现出明显的优势。研究试验成果可为同类型仪器的地面三维激光扫描系统的外业数据采集和点云配准提供参考指导作用。     

结合IGS分析中心产品的轨道综合算法及其精度分析

鉴于IGS分析中心的框架及轨道产品趋于稳定,提出了基于IGS分析中心产品的轨道综合算法。利用自编算法对IGS各分析中心2017年2月26日—2017年4月8日精密轨道进行综合,获得GPS综合轨道。结果表明,IGS进行轨道综合的9个分析中心中,NGS、GFZ、CODE和ESA 4个分析中心的轨道产品精度相对较好,剩余5个分析中心的轨道产品相对较差;各分析中心与IGS发布的综合轨道间存在框架差异性;使用本文算法计算得到的合成轨道结果与IGS综合轨道作比较,二者三维差异小于5 mm,优于快速星历,证明了本文算法的可行性。     

珠海市全市域数字高程基准在线三维服务系统的构建

给出了数字高程基准三维服务系统的构建方法,结合"数字珠海"的地理空间基础框架(珠海北斗连续运行卫星导航与位置服务系统/ZHBDCORS),开发了数字高程基准在线三维服务系统。该系统植根于已有的ZHBDCORS参考站网数据处理软件的基础服务数据和珠海市现代测绘基准最新成果,通过数据加密处理方法和ASP.NET技术,构建了集数据服务、用户管理、系统管理、配置管理于一体的珠海市全市域数字高程基准在线三维服务系统,实现了高精度在线地理空间基础框架服务和便捷高效的运维管理,提升了地方测绘基准服务质量和应用水平。     

星载激光光斑影像质心自动提取方法

激光光斑影像的质心提取是卫星激光测高数据处理中的重要环节,对于获得精确的激光指向角有重要的意义。本文总结了灰度重心法、高斯拟合法以及椭圆拟合法3种常用的质心提取方法,在比较其优缺点之后结合高斯曲面拟合法和椭圆拟合法,提出了一种基于高斯阈值的椭圆拟合方法,针对仿真数据进行试验,有较好的精度结果。采用GLAS（geoscience laser altimeter system）的实际激光光斑影像LPA（laser profile array）数据进行试验,发现LPA光斑质心位置变化周期约为1.5 h,幅度最大可达2~3个像素,对应激光指向角变化约9",说明在轨监视激光质心位置变化对于提高激光指向角测量精度非常必要。相关结论可为后续国产卫星激光测高仪足印影像处理提供参考。     

基于MATLAB的图像边缘检测算法的比较与分析

图像的边缘中包含有图像的大部分信息,并且图像边缘检测是图像处理与分析的关键性步骤,也是模式识别与计算机视觉领域的主要研究内容之一,因此,研究边缘检测算子对图像处理十分重要。运用MATLAB对Sobel算子、LOG算子及Canny算子三种常用的边缘检测算子进行了仿真实验,分析了其各自的优缺点,得出Canny算子是三种算子中边缘检测效果最好的边缘检测算子。为今后的实际应用,选择合适的算子提供了参考依据。     

基于专业认证导向的测绘工程专业毕业设计持续改进

毕业设计是满足工程教育专业认证标准的重要内容,需要持续改进才能不断提高质量。以2011—2017年毕业设计题目为主要依据,结合学校毕业设计的管理规定和工程教育专业认证的要求,对题目性质和来源进行统计分析,并简要分析原因。通过详细分析毕业设计(论文)研究内容将题目分成13类,并将题目做归类处理,对题目所占比例的变化规律和原因进行简要分析,同时题目涉及到的专业方向做了简要说明。最后介绍毕业设计持续改进的经验,主要包括指导教师队伍建设、毕业设计选题、过程管理和毕业设计质量保证。     

基于多尺度的Canny边缘检测算法研究

为了解决传统边缘检测算法检测精度不高、稳健性不好和抗噪能力差等弱点,文章提出了一种基于多尺度的Canny边缘检测算法,该算法充分利用了小尺度影像和大尺度影像的优点,既能检测出图像边缘的整体轮廓,又能检测出图像细节。并运用MATLAB编程与几种经典边缘检测算法做了详细对比,采用ROC曲线进行了精度定量评价分析。实验结果表明,基于多尺度的Canny边缘检测算法检测结果更清晰,稳健性更好,而且抗高斯噪声能力也相当理想,能够有效地提取图像边缘信息。     

可见光波段灰度熵和热红外亮温差的沙尘遥感判识

沙尘作为对流层气溶胶的主要成分,对气候系统有许多影响;同时,作为环境污染物,对人类健康危害也很大。沙尘天气一般在春季爆发,对中国北方大部分区域的生产和生活有较大影响。以往针对沙尘遥感监测人们开展了许多研究,取得了一定的效果。但对于一些云和沙尘混合的复杂状况,传统方法识别效果较差,几乎不能有效识别出沙尘。采用葵花8号(Himawari-8)卫星数据,提出一种针对性的识别方法。引入了0.46μm和0.51μm反射率差值RDI,统计发现该指数在一定范围内可以表现出沙尘连续性特征,并有效地将中高云和大部分地表与沙尘区分开来。碎积云的RDI值分布与沙尘的较为相似,为此进一步引入了灰度熵方法来滤除。例举了3次沙尘过程的判识结果,并结合地面观测数据进行了验证。其中对2017年5月4日沙尘的地面验证表明,位于云沙混合区的27个站中有22个站的地面观测与判识相一致。对于一些复杂条件下的沙尘,该方法是对分裂窗亮温差的有效补充。     

GNSS差分数据格式编解码算法研究与实现

针对RTCM委员会推出的GNSS差分数据传输格式RTCM 10403.2,该文介绍了其电文特点,并着重分析了其内部循环算法和CRC校验算法。RTMC 3.2格式相比之前版本增加了MSM电文组,在数据格式上最大的特点是采用了内部循环,并首次支持了北斗卫星导航系统。针对这些特点,文章设计了编解码算法,编写软件予以实现并对编码算法和解码算法分别进行实验。实验结果表明:所设计的编解码算法及编写的软件能够正确,并可靠地处理RTCM 3.2数据格式,可以在实际的GNSS差分定位中进行应用。     

阵发性洪水条件下辫状河型冲积扇构型研究:以准噶尔盆地西北缘现代白杨河冲积扇为例*

白杨河冲积扇是由阵发性洪水期的碎屑流沉积物与间洪期辫状河沉积物组成的复合型冲积扇,其构型与碎屑流扇的构型和河流型扇的构型有很大的不同。本研究选取准噶尔盆地西北缘干旱气候下发育的现代白杨河冲积扇作为解剖实例,对103个天然剖面和9个人工大型探槽进行了详细测量,在沉积微相及不同级别的沉积构型的观测和分析的基础上,分析了阵发性洪水条件下间歇性辫状河型冲积扇体的地貌单元的演化过程和沉积构型特征,研究不同流态的阵发性洪水条件下各种建造和改造机制,明确受阵发性洪水控制的间歇性辫状河型冲积扇的沉积特征,建立了其沉积构型模式。认为: 在洪水期,阵发性洪流(碎屑流)形成席状化的片流(或片洪)沉积,在洪退期,随着洪水强度的减弱,又转变为辫流沉积,而在间洪期,仍有持续的辫状流体(牵引流)在限制性的水道中流动,并对洪水期的碎屑流沉积物进行改造,形成了限制性的(条带状的)辫状河道沉积,2个时期的沉积物在时空上频繁叠置,形成了一种更加复杂的沉积构型。该模式对油田地下冲积扇砂砾储集层的成因识别、预测及对比具有一定的参考价值。