激光测高卫星波形饱和识别与测高误差改正初步研究

激光测高仪回波波形饱和现象客观存在,为增加可用激光点数目、提高饱和波形测高精度,本文提出了一种波形饱和识别与测高误差改正方法,首先,利用回波波形峰度系数对饱和波形进行识别,然后,针对饱和现象对波形高斯拟合的影响,计算高斯拟合波形与原始波形相交区域的形心位置,以形心位置差异确定因波形饱和导致的测高误差并改正。最后,采用ICESat/GLAS（Ice,Cloud and land Elevation Satellite/Geo-science Laser Altimeter System）在青海湖、纳木错、色林错采集的波形数据进行实验。结果表明,经本文算法改正后数据误差均值为0.03 m,大型湖泊区域可实现约0.05 m的测高精度,结合峰度的饱和识别方法可以对波形进行有效筛选,可发现GLAS遗漏的饱和波形,饱和改正算法可以有效改正波形饱和引起的测高误差,改正后精度明显优于GLAS提供的饱和改正结果,相关结论对高分七号卫星激光波形处理有一定参考价值。     

激光掩星探测大气UTLS温度和水汽的方法及仿真

以高精度和高垂直分辨率探测大气区间对流层顶—平流层底UTLS (Upper Troposphere/Lower Stratosphere,5—35 km)的温度和水汽廓线是提高大气条件变化监测水平的关键,而利用激光掩星方法同时探测温度和水汽则是对现有探测技术的重要补充。本文研究了激光掩星协同探测和反演温度和水汽分子数密度的方法,其中重点研究了双吸收波长近红外激光反演温度的方法,具体为从近红外波段氧气吸收光谱中,选择2个不同跃迁能级对应的特征吸收峰,在每个吸收峰附近各选出1个吸收线,利用2个吸收线对应的双吸收波长激光以及参考线对应波长激光进行掩星探测,进而由探测数据反演出温度。整个温度和水汽协同反演步骤是先反演温度廓线,然后由温度廓线以及5 km参考高度处的压强先验值计算得到压强廓线,最后在温度和压强廓线基础上,结合水汽单吸收波长和参考波长激光掩星数据,反演得到水汽分子数密度廓线。此外,本文对探测和反演过程进行了模拟仿真,通过在近红外波段选择合适的氧气吸收波长和水汽吸收波长,模拟得到掩星透过率数据,以此反演得到温度和水汽分子数密度廓线。并通过对整个过程的分析,明确了反演过程中的误差项及其...     

地面三维激光扫描系统内外业一体化研究

为了提高地面三维激光扫描系统作业效率及成果质量,以RIEGL VZ-400地面三维激光扫描系统为研究对象,介绍了扫描系统的主要组成和工作原理,推导了系统的数学模型;分析了扫描系统内外业一体化作业流程,提出了提高系统测量精度、作业效率和成果质量建议;对天安门广场华表古建筑进行了三维扫描测量实验,给出了数据采集、数据处理和模型重建的基本方法和结果;实验结果真实细致的反映了华表的三维形貌和纹理特征。     

SA综合测量软件在兰州重离子加速器准直测量中的应用

本文介绍了SA图形化测量平台软件在加速器准直方面的应用.目前兰州重离子加速器冷却储存环采用SA软件协作下的激光跟踪仪测量三维控制网,快速地完成了设备的标定、准直安装、监测等准直测量任务,最终安装误差达到0.135mm.     

机载激光雷达平面精度评价方法研究

目前,机载激光雷达数据的高程精度一般在10～20 cm,平面精度为0.5～1 m,所以大多学者和生产厂家关注高程精度较多,故而高程精度的评价方法相对成熟,而平面精度的评价方法则有待完善。本文介绍的几种方法,立足于实际工作中发现的问题,具体情况具体分析,旨在能寻求最接近平面精度真值的表达方法,为将来平面精度评价成熟而通用的方法寻求道路。     

地面3维激光技术在水土保持监测中的应用

在水电站建设工程中,需要对水土保持进行监测,本文提出了一种新的侵蚀沟监测方案,实践证明它比传统的监测结果更准确,更真实,可以很直观地反映出侵蚀沟的形态,实现3维建模。同时,在安全方面真正实现了非接触式测量,大大减少了外业工作量,降低了外业危险性。     

三维激光扫描仪的任意方向角度分辨率模型研究

提出了截止频率曲线的概念,给出了点云任意方向的瞬时视场角计算模型和点云平均有效瞬时视场角评价模型,并利用平均有效瞬时视场角模型对9款三维激光扫描仪进行分类,结论对如何求解点云任意方向的角度分辨率和整体角度分辨率具有指导意义。     

Multi-level filtering segmentation to measure individual tree parameters based on Lidar data: Application to a mountainous forest with heterogeneous stands

This paper presents a method for individual tree crown extraction and characterisation from a canopy surface model (CSM). The method is based on a conventional algorithm used for localising LM on a smoothed version of the CSM and subsequently for modelling the tree crowns around each maximum at the plot level. The novelty of the approach lies in the introduction of controls on both the degree of CSM filtering and the shape of elliptic crowns, in addition to a multi-filtering level crown fusion approach to balance omission and commission errors. The algorithm derives the total tree height and the mean crown diameter from the elliptic tree crowns generated. The method was tested and validated on a mountainous forested area mainly covered by mature and even-aged black pine (Pinus nigra ssp. nigra [Arn.]) stands. Mean stem detection per plot, using this method, was 73.97%. Algorithm performance was affected slightly by both stand density and heterogeneity (i.e. tree diameter classes’ distribution). The total tree height and the mean crown diameter were estimated with root mean squared error values of 1.83 m and 1.48 m respectively. Tree heights were slightly underestimated in flat areas and overestimated on slopes. The average crown diameter was underestimated by 17.46% on average.     

地图扫描数字化误差分析及控制

地形图扫描数字化为GIS数据源的一种重要获取手段 ,已经成为地图数字化的主流。本文分析了地形图扫描数字化误差来源 ,针对各种误差提出了质量控制 ,并结合实例对误差作了精度分析。文中的讨论 ,可以为地形图扫描数字化减小误差、进行质量控制提供一定的借鉴     

园林三维数字化测绘研究与应用

运用三维激光扫描技术实现园林三维数字化测绘。以苏州园林为对象,通过对三维激光扫描技术在园林三维数字测绘中的方法和数据处理过程研究,实现复杂的古典园林数字化精准测绘,取得了满意的结果。该应用将会对有效保护我国丰富的园林文化遗产起到重要的作用。