轻小型低成本无人机激光扫描系统研制与实践

无人机激光扫描系统受制于激光扫描仪、惯性测量单元（inertial measurement unit,IMU）等传感器的重量、成本以及无人机平台有效载荷、续航能力等因素的制约,不得不在保证数据质量的前提下在上述制约因素间取得平衡。高精度IMU的昂贵价格极大地限制了无人机激光扫描系统的易用性,因此轻小型低成本无人机激光扫描系统成为学术界和工业界共同关注的热点。重点阐述了小型低成本无人机激光扫描系统的两个关键点,即视觉-低成本IMU耦合的高精度定姿方法和IMU-激光扫描仪-相机的自标定方法;并阐述了基于大疆无人机飞行平台的激光扫描系统——珞珈麒麟云的研制和性能。实践表明,该激光扫描系统有高度的稳定性和可靠性,在无地面控制的情况下获取点云的精度在20 cm以内,在灾害应急、智慧城市等领域具有广泛的应用价值。     

基于时间序列InSAR分析的西部山区滑坡灾害隐患早期识别——以四川丹巴为例

滑坡是仅次于地震、发生最频繁、造成损失最严重的一种地质灾害,中国西部山区则是世界上滑坡灾害分布最密集的地区之一。广域范围内滑坡灾害隐患的早期识别是地质灾害防治工作中的一项关键任务,基于星载合成孔径雷达重复轨道观测的时间序列雷达干涉测量（interferometric synthetic aperture radar,InSAR）技术在此领域具有巨大的应用潜力,但以永久散射体干涉测量为代表的传统时序InSAR方法在西部山区应用中往往受到植被覆盖等不利因素的影响,滑坡探测识别的可靠性较差。针对这一问题,以大渡河上游丹巴县为例,采用自主研发的相干散射体时序InSAR（coherent scatterer InSAR,CSI）方法,从历史存档的ALOS PALSAR和ENVISAT ASAR数据集中成功识别出了17处持续变形中的不稳定坡体,通过与外部观测数据比对和实地调查核实等手段验证了CSI方法探测结果的有效性和优势,并探讨了影响时序InSAR方法滑坡监测应用效果的主要因素及未来的优先研究方向。     

基于轻便型移动测量系统的立面测量方法研究

介绍了轻便型移动测量系统的构成及工作原理,提出利用该系统及相关软件进行外业采集和内业点云处理及建筑物立面图件绘制的技术方案,通过工程实例和精度比对验证了轻便型移动测量系统运用在立面数据获取的可行性。     

RTG与GPS相对定位联合作业的可行性分析

近年来,RTG(Real Time Gipsy)技术的发展比较迅速,并且在一些行业中得到应用。本文阐述了GPS相对定位与RTG定位原理,并就GPS相对定位与RTG进行误差对比分析。根据行业标准与精度,对GPS相对定位与RTG在控制测量中联合作业的可行性进行探讨,提出联合作业的概念,主要为测绘人员布设控制网时提供参考,从而提高了工作效率,降低了项目成本。     

倾斜摄影测量技术快速获取校园实景三维模型探讨

分析了传统三维建模的弱势及不足,提出并阐述了新型基础测绘倾斜摄影测量技术的基本原理和主要特点,详细论述了利用倾斜摄影测量技术获取倾斜影像、基于倾斜影像外业像控测量及内业立体空三加密、倾斜实景三维模型数据处理及优化等技术方法。并以黑龙江工程学院校园为实际案例,介绍了利用低空倾斜手段获取校园倾斜影像、实景三维模型数据处理及成果应用,最后总结展望了倾斜实景三维模型成果应用的相关行业领域思路。     

GPS-IMU辅助航空摄影测量误差来源分析与精度优化

针对GPS定位系统及IMU惯性测量导航在航空摄影测量发挥的巨大作用,本文阐述了GPS-IMU组合辅助航空摄影测量的基本原理和方法,分析了此项技术的主要误差来源,并对提高精度提出了可行性方案。该方案有助于航空摄影单位对此技术的学习和研究,并且在日常生产中灵活、高效地发挥此技术的优势[1]。     

倾斜摄影测量技术在数字城市三维建模中的应用与展望

自2006年国家测绘地理信息局启动数字城市地理空间框架建设试点工作以来,数字城市建设的社会化应用取得了丰硕的成果,在国民经济和社会发展的各个领域中发挥了重要的作用。作为数字城市地理空间框架建设工程的重要组成部分,三维数字城市模型能较好地从多角度体现城市的立体景观,较直观且真实地还原城市风貌,为城市的规划、建设,以及民众出行带来便利。其中,在数字城市三维建模过程中,倾斜摄影测量技术得到了国内外大量研究学者的关注,其在我国数字城市的建设和发展中具有重要意义。本文较为系统地总结了现阶段倾斜摄影测量技术在我国数字城市三维建模过程中的应用概况,深入探究了其在数字城市建设过程中的具体案例,并对基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模在城市信息化建设中的应用前景进行了展望。     

无人机测绘成果在公路测量中的应用及分析

无人机摄影测量已经成为公路工程测量的主要手段,其高精度的测绘成果(DOM、DEM、DLG)缩短了公路设计外业勘测周期,优化了路线设计方案,产生了巨大的社会效益,但是在实际应用中存在一些问题。本文通过对无人机航空摄影测量测绘成果的实际应用发现了问题,同时也针对问题提出了建议。     

工业测量中三维坐标系统的转换

工业测量系统中,通常会接触到多种坐标系统,例如测量坐标系、物方坐标系、设计坐标系等。因此,在数据分析时常常会遇到三维坐标转换的问题。本文采用轴对准法,基于Matlab程序语言,实现了三维坐标的转换。     

与无人机图像匹配算法相结合的间接平差教学内容改革初探

间接平差法是误差理论与测量平差基础中的经典平差法之一,是课程内容的重要组成部分。针对目前大多数测量平差教材与无人机图像处理结合较少,难以满足我院测绘专业学员培养特点的问题,本文尝试进行将间接平差理论与无人机图像匹配算法相结合的教学内容改革。给出间接平差法的基本原理与无人机图像匹配的主要步骤,指出在图像匹配过程中关键点是利用间接平差法解算变形参数。结合Matlab与无人机图像处理实例,实现间接平差解算图像匹配变形参数过程,给出了具体代码与结果。教学实践表明:与无人机图像匹配算法相结合的间接平差教学内容改革不仅加深了学员对原理的理解,提高了理论联系实际的能力,更有助于学员理解平差原理对无人机数据后处理的意义,有助于激发学员的学习兴趣与动力。