基于矩谐分析的航空重力向下延拓

提出基于矩谐分析的航空重力向下延拓方法,以重力扰动作为基本观测值,给出基于矩谐分析的向下延拓模型和算法。利用EGM2008重力位模型设计模拟数值试验,对比研究矩谐分析、直接法和基于广义岭估计的逆泊松积分法,分别采用这3种方法将飞行高度处含高斯白噪声的2.5′×2.5′重力扰动向下延拓至大地水准面,与真实值作外部检验。数值比较结果表明:矩谐分析在延拓精度、稳定性和边界效应等方面都要优于直接法和基于广义岭估计的逆泊松积分法,能取得良好的向下延拓效果。     

面向网络环境的地理空间数据数字水印模型

从网络环境下地理空间数据分发、使用的安全性角度出发,结合数据加密思想,顾及网络环境中地理空间数据特性,构建了一种面向网络环境的地理空间数据数字水印模型。在此模型基础上,考虑到网络环境中地理数据来源的多样性,建立了水印算法库,对地理数据本身进行数字水印的嵌入。同时,提出一种基于数据包的数字水印算法,算法将水印信息通过映射函数以量化方式嵌入网络传输中的数据包中。试验表明,作为一种面向网络环境的数字水印模型,较好地解决了网络环境下地理空间数据的使用权限控制、版权保护、跟踪管理等问题。     

基于移动GIS的土地执法动态巡查系统建设

目前土地执法巡查工作存在着作业方式落后、信息化程度低、巡查效率低和巡查人员不易监督的问题。针对这些问题,通过分析土地执法巡查的业务需求和移动GIS技术的特点提出构建基于移动GIS的土地执法动态巡查系统,在此基础上完成系统总体架构设计和功能设计,分析系统实现的移动GIS技术、数据库引擎技术、Web Services技术和基于时间维的GIS管理技术,重点阐述移动GIS技术在系统中的应用,最后完成系统开发。系统的使用改善了执法巡查现状,提高了巡查效率。     

一种利用点云邻域信息的建筑物屋顶面高精度自动提取方法

从LiDAR数据中高精度地提取建筑物屋顶面是构建屋顶面拓扑关系、实现建筑物三维模型重建的关键。本文针对现有算法提取复杂建筑物屋顶面适应性较差、精度较低等问题,提出了一种利用点云邻域信息的建筑物屋顶面高精度自动提取方法。通过主成分分析计算点云特征,构建特征直方图,选取可靠种子点;利用提出的局部点云法向量分布密度聚类算法聚类种子点,快速准确地提取初始屋顶面片;构建基于邻域信息的投票模型,有效地解决屋顶面竞争现象。试验结果表明,本文方法可自动、高精度地提取屋顶面,对不同复杂程度的建筑物具有较好的适应性,能为建筑物三维模型重建提供可靠的屋顶面信息。     

GNSS观测值统一表达及组合PPP解算性能分析

针对GNSS多系统组合进行PPP定位的问题,推导了GNSS观测值统一表达式;进而给出了基于UofC模型的多系统组合PPP的函数模型和随机模型;最后采用6个IGS观测站24 h观测数据对7种组合模型的PPP进行解算,并从收敛率、收敛速度和定位精度等方面进行了统计分析。实验结果表明,当观测时长为60 min时,GPS/GLONASS/BDS组合PPP收敛性能最好,收敛率为91.7%,平均收敛时间为16.1 min;而BDS PPP收敛性能最差,收敛率仅为32.7%,平均收敛时间为38.4 min。可见,多系统组合有利于提高精密单点定位的解算性能。对于定位精度,在观测时长较短时(如0.5 h),GPS/GLONASS/BDS组合PPP整体上具有最优的定位精度,(N,E)方向偏差和标准差分别为(0.3,0.5)cm和(1.9,4.3)cm;短时间内对流层参数与垂直方向的强相关性,将致使U方向精度较差。     

多视点相机联合标定及改进的PMVS重建方法

提出一种能够在强约束条件下快速进行相机标定的方法。通过相机间6个相互独立的约束,充分利用系统的几何条件,确定相邻立体相机的固有关系;再以共线方程为基础推导强约束条件下的平差模型,并应用于自检校光束法平差,从而实现多相机系统的快速标定;最后利用改进的PMVS三维重建方法开展标定后系统的人体三维重建。实验表明,通过加入强约束条件,增加平差的多余观测数,提高了标定精度和鲁棒性,对三维重建的精度亦有较大提高,并且该方法可推广到多个相机组成的多相机立体量测系统的标定中。     

沙漠地区无人机影像连接点提取

提出了一种纹理自适应的影像连接点提取方法,有针对性地解决沙漠地区无人机影像对比度低、相似性强、纹理信息不均衡,经常会造成连接点过少甚至提取、匹配失败的突出问题。该方法利用影像金字塔进行粗匹配,建立影像之间近似单应变换关系;通过对原始影像分块计算灰度共生矩阵的熵来评估影像纹理指标,并据此实现特征点的自适应提取与匹配。实验表明,该方法能够得到数量较多、分布均匀、可靠性强的同名点。     

中点位移中性景观模型对不同主题景观的模拟分析

在景观图幅大小、景观类型数和景观各类型所占比例等与4类真实景观相同的基础上,采用中点位移(mid-point displacement,MPD)中性景观模型,通过设置等间隔变化的空间自相关参数生成10个梯度的中性模拟景观,应用景观指数分析了模拟景观对不同主题真实景观的模拟情况。结果表明,MPD中性景观模型在斑块数、分维数、聚集度等指数方面能够很好地模拟4个主题的真实景观;而在边界密度、散布与并列等指数方面,对4个主题景观的模拟效果不佳。MPD中性景观模型只能在某些方面较好地模拟真实景观,并不能对真实景观进行全面模拟。虽然主题不同,但MPD中性景观模型并未有效区分模拟效果好坏,只是指数重合参数范围不同。在指数表现方面,本研究中某些结果与前人研究结果有偏差,说明不同中性景观在景观格局不同方面的表现存在差异,在模型选取时需慎重。     

三维地图式可视化大数据

数据可视化技术利用计算机图形图像学以及数据挖掘技术,以交互方式将数据中的隐藏信息展示给用户,为用户决策提供参考。近年来,随着PC计算能力与互联网技术的快速发展,传统的数据可视化技术已无法满足人们日益增长的信息处理需求。目前,数据可视化在可视化过程中存在显示结果精确度低、表达方式单一、不能突出数字信息内含的规律性等问题。本文针对上述问题提出了基于三维地图的可视化大数据解决方案,该方案通过制作专题地图可视化数据,对数据的规律性进行了研究,从而方便用户理解数据的深层次信息,发现隐藏的特征、模式、趋势等信息。     

多基准点和基准方向的面阵与线阵影像匹配方法

针对面阵影像与线阵影像之间存在的尺度、旋转等几何差异所导致的难以高效获得稳定可靠匹配点问题,该文提出了一种稳健的面阵影像与线阵影像匹配方法。算法分为3个阶段:(1)对影像进行尺度、旋转预处理,消除影像间的尺度和旋转差异;(2)用Harris算子提取特征点,进行逐层金字塔匹配,在最底层影像上进行最小二乘匹配获取精匹配点,利用随机抽样一致算法获取准确性较高的匹配点;(3)对准确性较高的匹配点分区,构建4块匹配区域,根据每块区域的匹配点计算重心,以此4块区域的重心作为匹配基准点和基准方向,重约束初始匹配结果。通过多组面阵影像与线阵影像数据实验结果,验证了该方法的可行性和有效性,可为后续空中三角测量及相关应用提供可靠的匹配点。