利用三维激光点云重构建筑物模型

随着三维激光点云数据获取能力的提升,基于三维激光点云进行建筑物模型重建与立面测绘成为工程应用中常用的方法。三维激光点云数据能够体现建筑物丰富和直观的细节信息,然而海量数据处理给建筑物模型构建带来了极大挑战。本文通过对建筑物的三维激光点云数据进行横切得到建筑物轮廓点,并采用基于遗传算法的TSP算法对轮廓点进行处理以获取建筑物各立面的方程系数,最终实现建筑物模型的构建和获取详细的建筑物立面数据。试验结果表明,此方法可以较好地实现LOD1级建筑物模型的构建,进而为更高（LOD3）级别的建筑物模型构建提供依据。     

影像地形图产品模式设计与关键技术

以广东省1：10 000影像地形图为例,在需求调研分析和生产试验的基础上,设计了影像地形图产品模式,探讨了等高线生成、高程点提取、矢量要素选取、注记及其符号化、图廓整饰等关键技术,研制了相应的生产工艺和技术方法,并制作了产品样本。该研究成果已形成系列技术文档,可为影像地形图的设计和规模化生产提供参考。     

地面三维激光扫描仪在桥墩垂直度测量中的应用

桥墩垂直度是影响桥梁安全的一个重要部分。现有全站仪测量垂直度的方法作业效率低、作业环境危险;且对高桥墩、大仰角垂直度测量较困难。提出将地面三维激光扫描仪应用在圆柱形桥墩垂直度测量中,利用分层切片拟合桥墩中心线的方法,计算桥墩垂直度。采用的分层切片拟合法较整体拟合方法建模精度高,更能准确测量桥墩垂直度;同时该方法对不同形状的桥墩同样适用。实验结果表明,这种方法与全站仪测得的垂直度相比在误差范围以内,该方法在桥墩垂直度测量中具有一定可行性。     

三维激光扫描技术运用于隧道断面变形测量

随着人们对隧道建筑安全意识的不断提升,基于原有的隧道断面变形测量方法测量精度较低的问题,设计基于三维激光扫描技术的隧道断面变形测量方法。采用三维激光扫描仪进行隧道断面信息获取,并通过获取到的信息构建断面坐标系。通过点云计算完成断面信息数据的预处理,采用坐标系变换、点云信息分离、信息滤波以及信息去噪完成预处理过程。基于对隧道断面变形形式的过往研究,选择椭圆方程完成对隧道断面变形测量的控制。至此,基于三维激光扫描技术的隧道断面变形测量方法完成。设计对比实验,与原有测量方法相比,此方法的测量图像与样本图像更为相似。因而,此方法在隧道的测量中更有效,效果更加优越。     

基于三维激光扫描技术的建筑外立面测绘方法

随着建筑外立面改造项目不断加速,外立面测绘工作逐渐增多。三维激光扫描技术以其高效、高精度的特点,成为一种便捷的测绘方式。对三维激光扫描技术的原理和用于建筑立面测绘的思路、流程和方法进行了研究和分析。对生产过程中涉及到资料的准备、控制网的建立、数据的采集、数据的处理、成果的检核和补测等工艺进行了详细分析。结合工程项目对三维激光扫描技术的立面测绘精度进行了验证,对该方法应用中的注意事项、优缺点及适用范围进行了研究分析和总结。     

高铁单点交错轨道平面和高程控制网测设新方法研究

为提高高速铁路轨道控制网(CPⅢ)建网及复测的效率,提出单点交错形式三维CPⅢ控制网测设新方法。该方法采用单点交错的布点方式,较点对形式的CPⅢ控制网CPⅢ控制点数量减半;该方法采用全站仪一次测量同时构建CPⅢ平面网和CPⅢ三角高程网,测量效率显著提高。为验证该方法的精度及可行性,对某段高速铁路CPⅢ控制网实测数据进行计算实验。结果表明,该方法求得的坐标与传统点对形式的CPⅢ控制点坐标的较差落入[-1 mm,1 mm]区间的概率为98.9%,求得的高程与矩形法水准高程的较差落入[-3 mm,3 mm]区间的概率为97%,说明按照本文方法构建的CPⅢ平面网及CPⅢ三角高程网,均满足高铁CPⅢ控制网的精度要求。     

基于无人机航测及水下地形测量的水利工程高精度DEM构建研究

DEM是水利行业最主要的基础地理数据之一,本研究根据无人机航测构建密集点云,再对密集点云进行滤波处理,分类地面点,派生出高精度地面DEM,结合水下地形测量,绘制水下地形图,插值得到研究区高精度河道DEM。对地面DEM和河道DEM进行叠加处理,得到研究区整体DEM数据,通过质量检查可知,DEM的高程精度处于较高的水平。本研究工作提出的DEM构建方法,大大减少了野外地面点的测绘工作,作业效率高、DEM精度高,数据具有高时效性,为各项水利工作的开展提供了保障。     

无人机近景摄影支持下的古建筑三维建模

三维建模已经广泛应用于文物保护、工程测量、城市服务、应急救灾、林业保护等多个方面。本文结合实际工程经验,对多旋翼无人机近景摄影的古建筑物三维建模进行了研究,提出了一种自主飞行结合手动多高度、多角度拍照的古建筑三维建模方法,并通过多个试验场景,验证了三维模型的精度和质量。同时,引入地面布设的控制点,利用空中三角测量及密集匹配技术,进而获得古建筑上各个特征点的三维坐标,为近景摄影测量在古建筑物变形监测方面的研究提供了新的思路。     

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海图上点群状特征的识别与量测

点群状（包括图斑群）目标在GIS数据中有大量的实例,由于它不同于单个独立的点状要素,在海图自动综合中如何对其分布特性进行识别并加以定量描述,是进行点群综合过程中的关键问题。主要介绍如何利用Delaunay三角网与Voronoi图两种模型对点群状目标分布特性进行描述,并通过对Delaunay三角网与Voronoi图的“蚕食”以及引入图像处理概念将密度问题转化为图像处理问题的方法,直接或间接对点群状目标进行识别与量测。