三维目标位姿跟踪与模型修正

本文是机器视觉参量下的三维数字摄影测量智能构像基础工作之一：成像系统位置姿态自动跟踪与精密修正,属于摄影测量与机器视觉、数字图像处理等学科交叉的摄像测量领域。针对基于目标3D模型的位姿跟踪问题开展研究,对相关研究的现状进行梳理,并提出系列位姿跟踪与模型修正方法。在完全已知目标3D精确模型的情况下,对于包含丰富直线特征的特殊目标,提出基于直线模型的目标位姿跟踪方法,实现了目标位姿参数的精确跟踪;为处理更为一般目标,利用目标的3D边缘模型,提出法向距离迭代加权最小二乘位姿估计方法及距离图迭代最小二乘位姿跟踪方法。当目标3D直线模型参数不准确时,结合光束法平差思想,提出一种针对序列图像的基于3D直线模型同时位姿跟踪与模型修正方法,联合优化求解目标位姿参数及3D直线模型参数,在模拟空间卫星目标位姿测量的仿真试验中,模型直线朝向、位置误差及目标位姿平均角度、平均位置误差分别为0.3°、3.5 mm及0.12°、20.1 mm。针对包含丰富直线特征的目标,在其3D直线模型完全未知的情况下,提出基于序列图像直线对应的目标结构重建与位姿跟踪方法,利用序列图像信息,在SFM框架下同时优化求解目标直线模型参数及位姿参数,仿真试验条件下,重建模型直线朝向、位置误差及位姿参数平均角度、平均位置误差分别约为0.4°、7.5 mm及0.16°、23.5 mm。     

基于CIPS软件探讨高山地DOM数据的生产方式

在DOM数据生产中,山地、高山地数据一直以来都是重点和难点。本文分析了高山地影像数据的特点,提出一种与山地、高山地数据相适应的处理方式。最后基于CIPS软件,按需求设计对应的软件处理流程,并使用满足实验要求的高山地影像数据,对这种方式加以实现和验证。     

开放式地理实体关系抽取的Bootstrapping方法

从网络文本中抽取地理实体间空间关系和语义关系要求高时效性和强鲁棒性。本文提出一种开放式地理实体关系的自动抽取方法,通过bootstrapping技术统计词语的词性、位置和距离特征来计算语境中词语权值,据此确定描述地理实体关系的关键词,最终组织成结构化实例,并使用百度百科和Stanford CoreNLP开展了试验。研究结果表明,本文方法能自动挖掘自然语言的部分词法特征,无须领域专家知识和大规模标注语料,适用于未知关系类型的信息抽取任务;较之经典的Frequency、TFIDF和PPMI频率统计方法,精度和召回率分别提升约5%和23%。     

网络环境下的“微课堂”实验教学改革

针对目前遥感科学与技术专业部分课程没有专门的实验教学、学生实践能力培养欠缺的问题,对实验教学模式进行了改革,提出了一种新的基于网络环境的"微课堂"实验教学模式。以"微波遥感"课程为例,构建了8个专题的"实验教学微课堂"及相关教学资源,实现了实验课的远程教学。通过改革,拓宽了学生的实践渠道和空间,提高了学生的创新思维和数据处理综合应用能力。     

倾斜立体影像匹配若干问题研究

倾斜摄影技术是近年发展起来的一项高新技术.航空倾斜摄影系统颠覆了以往只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从垂直和倾斜角度采集影像,将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界,已成为当前获取空间信息的有效方式之一,在三维城市建设等领域有着独特的优势.由于在获取影像过程中传感器视角发生显著变化,导致影像间存在较大的几何和辐射畸变、同名区域遮挡等问题,加大了计算机自动确定同名特征的难度,直接导致了倾斜影像空三解算及地物空间信息提取相对传统航测影像更为困难.因此,研究倾斜立体影像的可靠自动匹配算法对推动倾斜航空摄影测量快速发展具有重要的理论和实用价值.     

基于无人机的配电导线断股缺陷检测系统设计与实现

配电导线的状态对用电需要和用电安全而言有着重要的意义,当配电导线处于断股状态时,将可能导致严重用电事故.传统断股检视方法常依赖于人工,费时费力.为此,本文设计与研发了一套基于无人机影像的配电导线断股缺陷实时在线检测系统.该系统利用无人机获取配电导线影像,通过WiFi和WinSock机制完成影像数据传输;采用FCN网络而...     

利用经济普查数据建设商业地理信息系统——以北京市为例

商业GIS是以地理信息技术为基础、以系统集成的商业数据为驱动、以商业应用为目标的空间信息系统。本文利用北京市经济普查数据成果,从商业业务流程和技术发展的需要两个角度进行了商业GIS的需求分析,设计了一套可伸缩的商业地理信息系统架构方案。在此基础上,从商业GIS通用功能和业务功能两个方面进行了功能设计,并实现了北京商业GIS原型系统,为政府商业网点布局和商业规划、商业企业营销和选址提供了商业分析工具,并以期为政府部门和商业企业提供全面的空间信息服务和商业决策支持。     

利用引力梯度数据计算径向梯度的优化方法

根据重力梯度观测各分量的方差及协方差信息,提出了利用GOCE梯度数据计算径向重力梯度的优化方法。首先给出了径向重力梯度的计算方法,并深入分析了误差传播规律,通过建立相应的条件极值问题,给出了计算径向重力梯度最优组合因子的方法;通过模拟数据验证了本文所提出的优化因子的优越性。实际数据计算表明:相对于传统方法,采用优化组合因子可使反演所得引力位模型的累积大地水准面精度在250阶时提高约2 cm。由于径向重力梯度不仅可以用于地球引力场模型的求解,也可直接应用于地球物理问题的讨论,因此本文所提出的优化方法也可对部分地球动力学问题的讨论提供方便。     

ARMA模型在变形监测中的应用

介绍了时间序列分析模型ARMA进行模型识别、参数估计、模型检验和模型预测及其在变形监测数据处理中的应用。并结合某一工程实例,采用该模型对一组实测变形数据进行了分析、预测,取得了较好的数据拟合与预测效果,该模型对变形监测数据处理与预报是十分可靠和可行的,具有很强的实际应用价值。     

云蒙湖流域不同坡度的土壤侵蚀特征

针对定量分析土壤侵蚀在各坡度等级上的空间分布研究较少的现状,该文选用通用的土壤流失预报方程,对云蒙湖流域1986—2010年间的土壤水力侵蚀状况进行了定量的估算,以探讨不同坡度上的土壤侵蚀特征,并进一步分析了土壤侵蚀变化与人类活动的关系。分析得出:土壤侵蚀强度发生在人类活动比较频繁的区域上(8~25°坡度)更为严重;2010年比1986年强度以上所占比例在15°坡度等级上相对更低,在15°坡度等级上有所增加;云蒙湖流域主要土壤侵蚀量发生在25°坡度上;2010年比1986年耕地面积减少、林地和居民用地面积增加是土壤侵蚀降低的主要因素。