激光雷达技术在我国地形测图中应用前景广阔

激光雷达技术（Light Detection and Ranging,LiDAR）是近十年来快速发展并得到广泛应用的测量手段。美国地质调查局（USGS）、美国国家宇航局（NASA）以及美国地质学会（AASG）已经开始讨论建设全美高分辨率激光雷达数据库。我国正处于东部城市化、土地利用巨变、西部无图而经济高速发展的时期,国家、地方、企业生产单位迫切需要现实性强、精确度高、比例尺大的地形数据产品。满足这些要求的主要途径是采用激光雷达这一先进的测绘技术。我们建议国家、地方与企业统筹规划,各司其职,努力建设我国的激光雷达基础数据库。本文通过Stoker等（2008）介绍的第二届全美激光雷达战略研讨会上论述的激光雷达技术特点、激光雷达数据的科学需求与应用以及商业化运作问题,结合我国目前的激光雷达发展趋势、测绘数据需求以及土地利用变化监测等科学问题,简析激光雷达技术在我国的应用前景。     

不同激光扫描数据组拼接的一种新方法

激光扫描测量技术在三维城市建模领域的应用具有良好的发展前景。但是,不同精度的扫描数据组的拼接是目前需要解决的主要问题之一,本文对不同精度的数据组的拼接进行了实验性研究,并提出了一种新方法。     

一种改进的基于坡度变化的机载激光雷达点云滤波方法

机载激光点云数据滤波是获取高精度数字表面模型和数字高程模型的关键。本文分析了几种重要的滤波算法,在研究基于坡度变化的滤波算法的基础上,提出一种改进的分块滤波处理的方法。实验表明:该方法能有效对点云数据进行分类。     

航空重力测量数学模型及其测量精度分析

基于数学和分析力学角度分别推导了航空矢量重力测量的数学模型,得到了一致的模型公式;给出了矢量模型的3个分量形式,其中垂直方向的分量就是标量重力测量的数学模型;简要介绍了我国研制成功的航空标量重力测量系统CHAGS的数据处理的过程,分析了标量重力测量中测线交叉点和重复测线的重力异常的精度;根据实测数据计算的结果表明:测线交叉点重力异常不符值的标准差约为5×10-5ms-2左右,重复测线的内符合精度优于5×10-5ms-2,达到了预期的要求。     

机载激光雷达平均树高提取研究

为了研究机载激光雷达(LiDAR)树高提取技术,以山东省泰安市徂徕山林场为实验区,于2005年5月进行了机载LiDAR数据获取和外业测量.通过对LiDAR点云数据的分类处理,分别得到了试验区的地面点云子集、植被点云子集和高程归一化的植被点云子集.基于高程归一化的植被点云子集计算了上四分位数处的高度,与实地测量的数据进行了比较,并结合中国森林调查规程进行了实用性分析.结果表明:对于较低密度的点云数据,使用分位数法可以较好地进行林分平均高的估计;机载激光雷达技术对树高估计是可行的,精度都高于87%,总体平均精度为90.59%,其中阔叶树的精度高于针叶树.该试验精度可以满足中国二类森林调查规程中平均树高因子的一般商品林和生态公益林的精度要求,对国有商品林小班的调查精度要求(5%)存在一点差距,需要在国有商品林区进一步开展验证工作.对本试验区而言,已经可以满足其作为森林公园生态公益林的调查要求.     

基于DOA和TOA的机载单站无源定位

研究可对地面固定目标进行定位跟踪的机载单站无源定位方法,建立二维等效定位模型,利用DOA和TOA信息建立状态方程及测量方程,经过扩展卡尔曼滤波算法进行定位及跟踪。通过计算机仿真结果验证,该方法稳定、有效,且可达到相当的精度。     

Optimal Model for Geoid Determination from Airborne Gravity

Two different approaches for transformation of airborne gravity disturbances, derived from gravity observations at low-elevation flying platforms, into geoidal undulations are formulated, tested and discussed in this contribution. Their mathematical models are based on Green's integral equations. They are in these two approaches defined at two different levels and also applied in a mutually reversed order. While one of these approaches corresponds to the classical method commonly applied in processing of ground gravity data, the other approach represents a new method for processing of gravity data in geoid determination that is unique to airborne gravimetry. Although theoretically equivalent in the continuous sense, both approaches are tested numerically for possible numerical advantages, especially due to the inverse of discretized Fredholm's integral equation of the first kind applied on different data. High-frequency synthetic gravity data burdened by the 2-mGal random noise, that are expected from current airborne gravity systems, are used for numerical testing. The results show that both approaches can deliver for the given data a comparable cm-level accuracy of the geoidal undulations. The new approach has, however, significantly higher computational efficiency. It would be thus recommended for real life geoid computations. Additional errors related to regularization of gravity data and the geoid, and to accuracy of the reference field, that would further deteriorate the quality of estimated geoidal undulations, are not considered in this study.     

机载激光测深中的波浪改正技术

基于我国新研制的机载激光测深系统基本配置，提出了3种可供选择的波浪改正计算方案(也称为深度值归算方案)，具体分析了3种方案的适用条件和应用范围，并从理论上对3种改正模型的计算精度进行了估算。     

用机载多普勒雷达资料进行三维风场解析反演 II. 多重解析多普勒方法应用于在CaPE现场实验中获取的机载雷达实测资料

模拟结果证明，在机载雷达的技术参数下，多重解析多普勒（MANDOP）方法能够提供误差可以接受的三维风场反演。 1991年夏在美国的佛罗里达州举行的CaPE现场实验中首次应用了机载双束多普勒雷达，并获取了珍贵的雷达实测资料。用MANDOP方法分析1991年8月9日观测到的一个飑线，取得类似于以往用地基雷达资料得到飑线内部大气环流结构。另外，机载雷达资料与 地基雷达资料联合反演的结果与纯粹用机载雷达资料反演的结果之间很好的相关性证明了机载雷达资料的可靠性。     

提高航空物探网格化精度的一种方法

本文针对航空物探测量的特点,提出了一种在最佳拟合航空物探测量点基础上的网格化方法。从而,有效地保证了航空物探测量数据的网格化精度。