基于空间圆模型的隧道全局中轴线提取方法

隧道中轴线不仅能够检核隧道竣工测量,而且在隧道变形监测中其精度直接影响横断面提取的准确性。本文提出一种精确提取隧道全局中轴线的方法:首先将隧道三维点云投影至水平面形成平面点云,并采用Delaunay三角网算法获取点云边界;其次利用点云边界中转折点间的距离与隧道直径的关系提取出隧道边界线;然后依据隧道边界和中心的几何关系提取出水平中轴线,并以此提取隧道横断面;最后对隧道横断面进行空间圆模型拟合生成隧道中轴线。通过实验分析,本文方法能够适应于长距离、弯曲型隧道,为隧道中轴线提取研究提供借鉴依据。     

工业相机在历史航片数字化中的应用

航空摄影胶片作为历史档案的一种,详细地记录了城市规模、设施等地貌信息变迁。因胶片材质保质期有限,有必要将其进行数字化永久保存。传统的扫描手段效率过低,随着一亿及以上像素的工业级别相机的诞生,使得拍照代替扫描成为可能。本文采用自行制作高精度大幅面胶片翻拍仪,通过精确校检获取准确改正参数,并结合计算机后处理,完成了昆明市2期约8500张历史航空摄影胶片的数字化试验,成果各项指标均符合要求,达到了项目预期目的。     

三维激光点云和无人机倾斜模型的融合应用

在对建筑物进行三维实景数据采集时,地面三维激光扫描和无人机倾斜摄影测量是常用的技术手段,通过两种手段获取的数据类型不同,对空间的展示效果及精度也存在差异,特别是在获取建筑物顶部和近地部分的数据各有优劣势,将无人机获取的建筑物顶部数据和地面三维激光扫描获取的近地部分数据进行处理,通过空间多个同名公共点进行转换、匹配,将点云和模型两种数据融合。本文以一个古城门为例进行数据采集,介绍了外业测量和内业处理的方法,并对融合精度进行了分析、探讨。     

单线激光雷达扫描的矿车装载量核算方法

面向露天矿山生产对于矿车装载量核算的需求,本文提出了一种利用单线激光雷达扫描的矿车装载量自动核算方法。该方法首先采用固定式单线激光雷达对目标车辆进行俯视扫描,基于车辆形态特征分割出载荷物顶部点云;然后经时态校正,并与预先构建的车辆信息数据库进行匹配,重建出载荷物的三维表面模型;最后通过对载荷物表面模型的切片积分实现方量核算。以齐大山铁矿运输为例,对多台矿车装载量进行核算测试。结果表明,本文方法可在车辆正常行驶的情况下实时获取载荷物的表面三维点云,平均建模误差为2.54 cm,装载方量核算误差为1.17%。     

基于点云投影线探测的高墩位姿自动检测方法

针对目前超高桥墩垂直度检测方法存在危险系数较高、精度难以保证或自动化程度与工作效率较低的情况,本文提出一种基于三维激光扫描技术的点云数据超高桥墩位姿自动检测方法。该方法首先将海量墩面点云双向分层;然后依条件选择分层文件探测点云投影线并划分桥墩面缓冲区;最后根据缓冲区自动提取墩面点云并进行位姿检测。本文以某山区高速桥梁高墩位姿检测为例进行试验,试验结果,表明该方法具有无接触测量、高自动化、高工作效率及检测范围全面的优势。     

三维激光扫描技术点云数据采集与配准研究

点云数据采集与配准的精度决定了建筑物三维建模的精度。围绕建筑物点云数据采集与配准的精度问题,分别采用基于标靶的模式、基于形状匹配的模式和基于测站后视的模式进行建筑物表面点云数据的采集与配准处理,并从配准精度、特征点、特征边3个方面进行了对比分析。结果表明,基于形状匹配的模式的精度较低,其他两种模式克服了"同名点"的问题,在配准精度上有明显优势;而在数据采集与配准整体效率方面,基于测站后视的模式优于其他两种模式。     

Deciphering the depositional environment of the laminated Crato fossil beds (Early Cretaceous,Araripe Basin,North‐eastern Brazil)

The laminated limestones of the Early Cretaceous Crato Formation of the Araripe Basin (North‐eastern Brazil) are world‐famous for their exceptionally well‐preserved and taxonomically diverse fossil fauna and flora. Whereas the fossil biota has received considerable attention, only a few studies have focused on the sedimentary characteristics and palaeoenvironmental conditions which prevailed during formation of the Crato Fossil Lagerstätte. The Nova Olinda Member represents the lowermost and thickest unit (up to 10 m) of the Crato Formation and is characterized by a pronounced rhythmically bedded, pale to dark lamination. To obtain information on palaeoenvironmental conditions, sample slabs derived from three local stratigraphic sections within the Araripe Basin were studied using high‐resolution multiproxy techniques including detailed logging, petrography, μ‐XRF scanning and stable isotope geochemistry. Integration of lithological and petrographic evidence indicates that the bulk of the Nova Olinda limestone formed via authigenic precipitation of calcite from within the upper water column, most probably induced and/or mediated by phytoplankton and picoplankton activity. A significant contribution from a benthonic, carbonate‐secreting microbial mat community is not supported by these results. Deposition took place under anoxic and, at least during certain episodes, hypersaline bottom water conditions, as evidenced by the virtually undisturbed lamination pattern, the absence of a benthonic fauna and by the occurrence of halite pseudomorphs. Input of allochthonous, catchment‐derived siliciclastics to the basin during times of laminite formation was strongly reduced. The δ¹⁸O values of authigenic carbonate precipitates (between ?7·1 and ?5·1‰) point to a ¹⁸O‐poor meteoric water source and support a continental freshwater setting for the Nova Olinda Member. The δ¹³C values, which are comparatively rich in ¹³C (between ?0·1 and +1·9‰), are interpreted to reflect reduced throughflow of water in a restricted basin, promoting equilibration with atmospheric CO₂, probably in concert with stagnant conditions and low input of soil‐derived carbon. Integration of lithological and isotopic evidence indicates a shift from closed to semi‐closed conditions towards a more open lake system during the onset of laminite deposition in the Crato Formation.     

新疆罗布泊含钾地层矿物扫描电镜研究

运用扫描电子显微镜对采自ZK1200B钻孔1.12～53.00 m处岩芯的部分样品进行了分析研究。据此,较精确地划分出了4层含钾岩层,发现有钾石盐、光卤石、杂卤石、泻利盐、硫锶钾石、天青石等固体盐类矿物,其中的硫锶钾石和天青石矿物在新疆罗布泊地区属首次发现。钙芒硝岩层中含有硫锶钾石、天青石,推断其锶可能来源于深部地层水（或油田水）的补给,对罗布泊地区钾盐矿的成因研究具有重要意义。     

HY-2B扫描微波辐射计海温产品在典型区域的精度验证和分析

“海洋二号B”卫星（HY-2B）于2018年10月25日发射,是我国第二颗海洋动力环境探测卫星,其上搭载有包括扫描微波辐射计（SMR）在内的多个载荷,海表面温度（SST）是SMR的主要产品之一。本文分别利用NOAA提供的iQuam实测海温数据、CORIOLIS卫星WINDSAT反演的海温遥感产品、NCEP模式海温数据,在两个典型区域,对2020年1月1日至2020年12月31日期间的HY-2B/SMR海温产品进行了验证,其中HY-2B/SMR与iQuam实测海温的Bias为0.004℃,RMSE为0.65℃左右,CORR高于0.95。通过进一步分析,由区域A的分析结果揭示出HY-2B/SMR海温产品精度随纬度变化的规律及其原因,同时,由区域B的分析结果揭示出陆地、岛礁以及RFI对海温总体反演精度的影响约为0.1℃。     

哈拉湖岩芯XRF扫描元素统计分析及其环境意义

青藏高原东北缘高山湖泊哈拉湖是位于季风与西风影响的交汇带的封闭深水湖泊,是区域环境和气候变化的良好记录载体。目前对该湖的研究还较少,缺乏对沉积物中元素环境意义的系统认识。通过高分辨率XRF岩芯扫描,用相关、聚类和因子分析的方法对哈拉湖沉积岩芯地球化学元素进行分析。结果显示Ti、K、Si、Al、Fe、Mn等元素变化一致,相关性高,归为同一类,即径流输入的陆源碎屑组分,反映了流域水文状况如径流量的变化。Sr、Zr元素相关性高,为赋存在粗颗粒沉积物中的元素,根据哈拉湖实际,应为冬季湖泊冰面风力搬运,反映了湖区冬季风力强度的变化。Ca元素既与径流输入元素总体变化一致,也与Sr、Zr元素显著相关,且在第一和第二主成分(径流和风力)上的载荷相当,表明哈拉湖沉积物中的碳酸盐既有粗颗粒的外源碎屑,也有湖泊自生的组分,这在利用碳酸盐进行地球化学研究时应重视,注意去除外源碎屑碳酸盐的影响。可溶元素S和Cl可能反映了入湖水量与蒸发对比情况,与湖泊盐度有关。