无人机航测系统的海岛礁测绘应用研究

介绍了三型基于无人飞行器为平台的航测系统,分析了影响海岛区域无人机影像数据处理精度的因素,无人机航测系统在海岛区应用的技术特点。以该三型系统在我国某海岛区域进行了摄影作业,对实验数据质量、空中三角测量精度、正射影像精度等进行分析。实验结果表明,无人机低空航测系统在海岛区域大比例尺地形测绘或海图修测等领域具有良好的应用前景。

一种无人机影像点云提取海岛自然岸线的方法

针对从机载激光点云中提取海岸线方法的不足,提出了一种基于无人机影像DSM点云数据,结合潮汐模型提取海岛自然岸线的方法。采用计算机视觉理论与方法处理高分辨率无人机影像,获取高分辨、高精度的DSM点云,并由DSM点云生成DEM;通过等值线追踪法自动提取基于平均大潮高潮面的海岛岸线。实验结果表明:该方法提取的海岛自然岸线精度满足海道测量规范相关要求。

无人机影像自检校光束法区域网平差精度分析

无人机遥感系统一般搭载非量测型数码相机,该类型相机的内参数未知或部分未知,获取的影像存在畸变。设备运输、航摄飞行等动态环境因素对相机内参数的稳定性产生影响,导致区域网平差的精度降低,甚至平差失败。对无人机影像的系统误差源进行分析,给出了畸变差改正模型,自检校光束法平差模型及平差精度估计公式。试验证明:自检校光束法区域网平差可以减弱数码相机内参数变化对平差精度的影响,提高地面控制点、影像外方位线元素的定位精度。

一种远海岛(礁)区域高程基准转换的新方法

提出一种远海岛(礁)区域高程基准转换的方法。选择平均海面作为远海岛礁地形测绘的高程基准,利用DTU10全球卫星测高平均海面模型,统一模型的参考基准,基于多项式拟合模型,实现大地高与当地平均海面高的转换。对远离大陆的岛屿进行计算比较,结果说明在远离大陆的岛(礁)区域应用卫星测高模型进行高程基准的转换,可满足中小比例尺远海岛(礁)地形测量的应用需求。

无人机的海岸地形航测技术探讨

根据海岸带的定义,说明其地形图测绘的内容及要求。分析了无人机航测系统中数码相机的检校内容,参照航空摄影测量规范和无人机航测外业实践,探讨了无人机进行海岸带地形测量的方法和步骤,对海岸带区域开展无人机航测作业具有一定的参考意义。

基于ADS40无控条件的海岛礁地形测量方法研究

针对远离大陆的海岛礁地形测绘与高程基准转换困难的问题,基于ADS40航摄系统获取远离大陆的海岛礁区域遥感影像,按照GPS差分无地面控制点的空中三角测量模式实现海岛礁的地理定位,选择高精度的卫星测高模型实现海岛礁区域的高程基准转换。在某海域进行了ADS40测量作业与高程基准转换试验,结果表明,无地面控制点空中三角测量的平面精度达到0.587m;基于卫星测高模型进行垂直基准转换的精度与同步验潮水位观测法得到的高程传递精度相当。

滩涂机载LiDAR点云数据滤波方法研究

机载LiDAR点云数据滤波是制作高精度数字地形产品的重要环节。通过分析常用滤波算法基本原理、滩涂机载LiDAR点云数据的特点,提出了一种基于潮汐水位高程约束,移动窗口滤波与三角网渐进加密滤波组合的滤波方法。试验表明:该滤波方法获取的滩涂地形有效点云数据质量与人工滤波结果相当,在一定程度上提高了滩涂区域机载LiDAR点云数据滤波的效率,为快速获取滩涂区域数字高程模型提供了有效途径。

海岛区域低空无人机航测外业的质量控制

基于航空摄影测量作业规范与无人机遥感系统搭载的传感器参数,推导了无人机遥感航线规划参数的计算公式。结合低空无人机摄影测量的应用实践,总结了外业的实施流程。按照地形测量精度要求,以焦距24 mm的佳能相机为例,对海岛区域1∶2 000比例尺地形测绘的航测外业像片控制点的布设数量进行了估算。最后,得出了一些有益的结论。

机载平台GPS定位方法与精度分析

基于单基站、双基站差分定位及精密单点定位技术,对海岛区域的机载GPS定位数据进行解算。实验表明:基站距离影响差分定位的精度,双基站差分定位可以改善高程精度;机载GPS精密单点定位的精度与差分定位的精度在平面中偏差在0.10 m以内;在高程方向偏差在0.15 m以内。

地理国情信息系统设计与实现

地理国情信息具有重要的经济、军事应用价值。结合空间数据库技术、地理信息服务技术及数字地球技术,设计并实现了地理国情信息系统。采用CS架构模式,利用Arc SDE存储地理国情空间数据,通过Map Service提供数据服务,基于Osg Earth实现地理国情信息加载、调度和显示。实际应用表明,该系统能够高效地对地理国情信息进行管理和表达,且具有良好的可拓展性和可移植性。

一种基于分块策略的SIFT特征快速提取与匹配方法

通过研究基于GPGPU的SIFT特征匹配,提出一种通过分块处理实现大面阵遥感影像快速匹配的方法。首先采用鲁棒性强的随机采样一致性算法来估计待匹配影像间的单应关系并剔除误匹配点;然后通过单应关系找到待匹配影像间的重叠区域,进而实现大面阵遥感影像的分块SIFT特征提取和匹配。试验证明该算法可较快提取相应航摄测区的同名像点,为后续进行的光束法区域网平差提供了鲁棒的数据源。

海岸地形无人机测绘系统选型分析

根据海洋测绘的技术要求和特点,论述无人机测绘技术的发展及其性能指标,分析无人机航摄作业的主要难点和要求,提出海岸地形无人机测绘系统选型条件,并针对国内典型的无人机测绘系统进行选型分析,得出明确结论,为海洋测绘无人机测绘系统建设提供支撑。

海岛礁航空摄影测量技术应用研究

海岛礁地形测量是海洋测绘的重要内容,航空摄影测量是地形图测绘的主要手段。针对海岛礁测绘难点,提出了海岛礁航空摄影测量的关键技术和解决方案,通过海岛礁航空摄影、空中三角测量和重要地物测绘等技术方法分析,深化了海岛礁航空摄影测量应用理论基础。

江苏滩涂机载LiDAR测量数据处理技术

江苏滩涂地理环境特殊,采用常规测量方法作业难度较大。结合工作实际,总结了江苏滩涂测量发展、滩涂测量的必要性和特点。按照《海道测量规范》要求,分析了机载LiDAR测量技术应用的能力和可行性。基于已有机载LiDAR数据源,完成了机载LiDAR数据处理技术设计,为江苏滩涂机载LiDAR测量技术的应用奠定了基础。

精密星历插值中龙格现象处理策略

针对由于高阶插值引起的龙格现象在精密星历插值两端表现得特别明显,提出了利用阶次组合、增加星历和先外推后插值3种方法减弱和消除龙格现象的影响,通过实例验证了3种方法的有效性和可行性,并对比分析了3种方法的优缺点,得到了一些有意义的结论。

基于LM方法的单位四元数光束法平差模型解算

以单位四元数描述遥感影像共线条件方程,建立基于单位四元数的光束法平差模型。针对共线条件方程的非线性问题,基于LM(Levenberg-Marquardt)方法解算单位四元数光束法平差模型,并引入丹麦法实现无人机影像外方位元素的抗差估计。基于仿真数据和无人机影像对该方法进行了验证,结果表明:与基于单位四元数的无初值依赖算法进行比较,LM方法具有与单位四元数法相当的可靠性;引入丹麦法方法后可消除粗差观测值对参数估计的不利影响,得到较高精度的外方位元素估值。

对高斯投影与横轴墨卡托投影差异的研究

借助计算机代数系统Mathematica推导了较为严密的横轴墨卡托投影公式和高斯-克吕格投影公式,通过数值计算对二者进行了分析比较,证明由于公式推导思路和公式的结构不同,两种投影方法在较为严密的计算中还是存在一定的差异的。

海岸测量中GPS水准精度控制的探讨

简要介绍了高程系统的概念,分析了GPS水准拟合的基本数学模型,探讨了已知水准点极少时GPS水准拟合的精度控制问题,得出的一些结论可供海道测量工作者在海岸高程控制测量中参考。

海岸带区域自主遥感卫星影像融合方法研究

面向海岸带区域遥感影像图件制作及更新的实际需求,本文针对海岸带地形特点设计了总体技术流程图,实现了天绘一号、资源三号以及高分二号卫星影像融合的技术方法。选择典型海岸带区域进行了融合增强实验,验证了本方法的可靠性和有效性,为自主遥感卫星影像数据应用于海洋测绘领域奠定了技术基础。

一种高精度海岸带DSM构建方法研究

为提升海岸带区域遥感影像无控定位能力,构建高精度海岸带数字表面模型(digital surface model,DSM),提出使用ICESat-2星载激光测高数据精化提取控制点,辅助自主可控高分遥感卫星影像立体区域网平差,从而提高影像定位精度。最后利用某海岸带区域高分七号卫星影像和提取制作的ICESat-2激光控制点进行海岸带数字表面模型构建试验,结果表明:使用上述方法构建的海岸带数字表面模型高程精度已满足1:1万比例尺成图高程精度优于1.5m的要求。本文方法对在海岸带或境外等地区开展遥感测绘具有借鉴意义。