机载阵列SAR点云区域网平差

阵列SAR技术作为一种新型的三维重建技术,是InSAR发展一个重要的方向。由于其存在与点云位置成非线性关系的高频误差,难以直接用于测绘产品生产。针对阵列SAR点云中误差的特点,首先对点云进行了噪点去除和点云匹配,然后对平面坐标采用线性精化模型,在对高程坐标采用二次多项式精化模型进行平差的基础上,通过增加对虚拟观测值的约束,构建阵列SAR点云数据的区域网平差模型。最后选择山区和城区两种典型地表数据进行实验。分析结果表明:文章所构建的区域网平差模型可有效降低阵列SAR点云定位中存在的高频误差影响;在不同控制点情况下,定位精度和解算稳健性均得到有效提升。

人工智能背景下“无人机测绘技术”专业课程改革探索

近年来,随着人工智能的蓬勃发展,测绘工程行业也向智能化发展,“无人机测绘技术”作为测绘工程专业的一门新兴课程,具有专业性强、知识范围广泛、内容多、理论抽象化等特点。因此,传统的测绘专业课程模式已经不能满足人才培养的需要。从实际出发,分析了目前“无人机测绘技术”专业课程存在的问题,形成了人工智能背景下“无人机测绘技术”课程改革规划,从而为该课程构建课堂提供新思路。

基于自适应局部邻域条件下的点云匹配

为了应对传统迭代最近点(ICP)算法在处理复杂点云空间特征时,面临噪声干扰和数据缺失等问题导致收敛速度缓慢、配准精度不高以及鲁棒性较差等问题,本文提出了一种基于自适应局部邻域条件下的点云匹配算法。首先,采用体素网格滤波对数据进行预处理,根据不同半径邻域内邻近点的分布情况,定义邻域表面的弯曲程度,在此基础上,充分考虑到法向量分布和邻域曲率特征,从而得到更精确的特征点提取;其次,通过运用最小二乘曲面拟合方法,进一步提取出邻域曲率变化最为显著的特征点,采用快速点特征直方图(FPFH)对特征点进行描述,并通过设定距离阈值的采样一致性算法来匹配相似的特征点对,计算出关键的坐标转换参数,完成初始配准。最后,利用线性最小二乘优化点到面的ICP算法,以实现更精确的配准结果。通过一系列实验对比发现相较于现有的几种配准算法(ICP,SAC-IA+ICP,K4PCS+ICP),在存在噪声干扰和数据缺失的情况下,所提方法的配准准确度平均提高45%,配准速度平均提高38%,充分验证了该方法在应对大数据量、低重叠率点云配准方面具备出色的稳健性能。

高海拔地区投影变形处理方法适用性研究

在高海拔地区工程坐标系统建设中,对高精度GNSS测量投影变形方法的适用性进行理论与实证分析研究。结合云南高海拔地区程海水利联通工程项目实例,对工程测量中投影变形影响因素进行原因分析与公式推导,分析比较投影变形计算方法中投影面与投影中央子午线的不同组合方案。实例研究得出,在高海拔地区项目以测区平均高程为投影面,反算中央子午线,进行任意带中央子午线投影设置,投影变形最小,建立坐标系统效果最佳。

基于无人机摄影测量的大比例尺地形图测制关键技术

为了进一步梳理大比例尺地形图中应用无人机摄影测量的关键技术,介绍了无人机摄影测量中的误差控制、空三及影像匹配,并重点介绍了大比例尺地形图测设过程中的像控点布设、影像质量检查以及数据检查等关键技术,并对该技术的价值体现进行了分析。研究结果表明:人为操作误差以及仪器设备自限性误差可以通过相应的修正公式予以修正,合理的像控点布设、影像质量检查及数据处理可以实现大比例尺地形图测制的高精度及高效率。

无人机航空摄影测量在河北某矿山地形测绘中的应用及精度控制

无人机航空摄影测量技术由于高效快速、灵活易操作逐步应用于各种测图工作。本文重点针对矿产勘查中的地形测绘,采用无人机航空摄影测量测制1:2000地形图的过程和精度控制,对大比例尺地形测绘成图和质量检查进行了探讨。

机载点云数据精细化处理与大比例尺地形图测绘应用研究

为探究精细化机载点云数据在大比例尺地形图测绘中的应用效益,提高基于机载点云数据绘制数字地形图的精度,选取了建模难度较大的带状地形作为测区,并获取了点云模型。使用Li DAR 360软件对点云数据进行精细化预处理,提高了点云模型的地面拟合度。结合点云模型与三维实景模型绘制1∶500的大比例尺地形图,并根据GPS-RTK获取的100个校核点对地形图精度进行了分析。研究结果表明:采用模型质量和测绘专项需求精细化处理方法可提高点云模型的地面拟合度,且绘制的地形图满足1∶500大比例尺地形图的绘制要求。

基于无人机倾斜摄影的水利工程三维实景数据重构研究

以某山区水利工程为研究对象,分析了无人机倾斜摄影技术的数据采集以及TIN不规则三角网络模型、白膜模型和三维数字实景模型的重构过程,研究无人机倾斜摄影技术的测绘精度。结果表明,基于无人机倾斜摄影技术采集了大量的现场影像,并通构建了高精度的TIN不规则三角网络模型、白膜模型,结果表明,构建的水利调蓄枢纽工程以及地形地物的实景模型,纹理清晰、三维效果显著、地形地物区分明显,能够真实反映实际物体;除了个别数据点的中误差出现剧烈波动外,各个高程范围的三维数字高程模型数据中误差均有一个稳定的波动范围,并随着高程差的不断减小,其中误差也不断减小;基于无人机摄影技术地物测绘解算结果和地面近景摄影图像技术的地物测绘精度成果对比表明,无人机倾斜摄影在水利枢纽工程基本地形图测绘中具有适用性,解译精度高。

高山阴影区域数字表面模型匹配方法研究

针对全球测图项目中高山阴影区域数字表面模型(DSM)匹配结果不理想的问题,本文测试CIPS和INPHO两款软件关键参数值的多种组合方案,以找出适用于高山阴影区DSM匹配的软件和参数组合方案,并对覆盖俄罗斯大高加索山脉约5000 km^(2)的区域开展生产试验,对结果进行定量和定性评价。试验结果表明,CIPS软件使用7×7滤波窗口和Shuttle Radar Topography Mission(SRTM)数据辅助匹配的组合方式,能有效减少高山阴影区域匹配结果的噪声、地形丢失等现象,合理表达高山阴影区地貌形态,优化DSM匹配流程,有效提高DSM的高程精度。

基于GF-3精细条带数据生产DEM的精度分析

针对因受云、雾、雨等天气影响,无法采用光学卫星影像立体像对制作数字高程模型(DEM)的问题,本文利用国产高分三号(GF-3)卫星精细条带数据,采用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术提取DEM,并与冰、云和陆地高程二号卫星(ICESat-2)激光测高数据进行比对验证精度。结果表明,采用GF-3卫星精细条带1(FSⅠ)模式的影像,相干性强,精度可靠,提取的DEM精度较高,整体中误差为8.89 m。在耕地、人造地表等区域,中误差优于6.50 m。因此,相对于其他数据,GF-3 FSⅠ数据适合在耕地、人造地表等区域进行干涉测量,该技术方法可为后续DEM的生产提供技术参考。

海量遥感影像数据快速可视化与服务管理系统建设

随着遥感技术的发展,遥感影像数据增长为行业应用带来前景的同时,也为数据管理带来了挑战。针对测绘行业海量遥感影像数据管理难、使用难等问题,本文研究了海量遥感影像数据管理与使用方法,建立了遥感影像数据标准化体系、可视化管理及多时相服务共享系统。该系统采用多级单元存储模式,提升了数据管理灵活性和效率,用户可根据多种条件迅速查询并展示遥感影像成果。这种创新解决了传统遥感影像数据管理和使用模式效率低、流程长的问题,优化了管理流程,为遥感影像成果的应用提供有力支持。

基于无人机技术的铁路地质灾害监测与评估研究

在铁路建设取得显著成就的同时,必须正视铁路沿线的地质灾害问题。为此,对铁路地质灾害的特点进行了深入研究,并提出了一种基于无人机技术的铁路地质灾害监测与评估实践方案。通过具体案例,详细介绍了实施这一方案所需的设备、前期准备、软件配置以及实践成果。经过综合比较发现,基于无人机摄影测量的铁路地质灾害监测与评估具有明显的高精度优势,能够灵活运用无人机技术进行画面提取和实时监测。同时,该方案的综合成本较低,具有很高的推广价值。

基于遥感解译的地质灾害判别与分类方法研究

卫星遥感技术具有探测面积大和获取信息全等优势。本文针对该技术在地质灾害调查应用中的现状与特点,提出一种基于证据权法的地质灾害评估方法。该方法以区域性解译标志点为依据,对遥感影像进行自动分类处理,对地质灾害进行判别与分类,形成研究区域的地质灾害危险性分级图。经试验验证,该方法能够有效提取各类地质灾害点,并能够预测可能发生地质灾害的风险点,技术可靠,实施效率较高,在地质灾害的调查与评估方面具有一定的推广价值。

GIS技术和数字化测绘技术在工程测量中的应用研究

近年来,随着现代测绘技术的不断发展,GIS技术和数字化测绘技术已经被广泛应用于各个领域。相较于传统的测绘技术,这些先进技术的优势更加明显。虽然目前这些技术在工程测量中的应用还不够普及,但它们展现出了广阔的应用前景。基于这一背景,本文对GIS技术和数字化测绘技术在工程测量中的应用进行了探讨,旨在探究其在提升工程测量效率、提高工程质量、降低施工成本等方面的潜力,通过对这些先进技术在工程测量中的研究和应用探讨,为工程领域的技术进步和发展提供重要参考。

基于自动阈值与区域增长的SAR影像海岸线提取算法

为实现对海岸线的动态监管和监测,提出了一种自动阈值与区域增长相结合的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)影像海岸线自动提取方法。首先结合Canny边缘检测和最大类间方差法(OTSU方法)实现自动阈值分割提取水陆分界线;在自动阈值提取的基础上,对水域进行开运算和图像分割,将占有较大比例的海上水体作为种子点进行区域增长,获取海上水体,从而去除陆地水体、阴影等误分为海域的部分;之后对区域增长法获取的海陆分割结果进行去噪、填充等形态学优化处理,填补海上船体、风车、岛礁等造成的空洞影像,形成最终的海陆分割结果;最后,使用Canny边缘检测算子获取海岸线。基于江苏海岸带的实验结果表明该方法可以高精度地提取出光滑、连续的海岸线,在SAR影像海岸线提取中具有较强的实用性。

DPM数字工业摄影测量系统在高压输水管道加压爆破试验变形监测中的应用

为了研究高压输水管道在加压直至爆破过程中的变形情况,本文基于数字工业摄影测量系统和变形监测的基本理论,建立高压管道加压爆破试验变形监测网,以获取其各部位在水压爆破试验中高精度、短时隔的整体变形量。试验过程中准确完整地得到了在水压2 Mpa、6.75 Mpa及46.3 MPa爆破时管道各部位的变形量,并详细表示了爆破位置的裂缝长度、凸起和凹陷情况。该试验方案完善了数字工业摄影测量系统在钢岔管乃至水工金属结构变形测量理论,具有较高的工程应用价值与理论研究意义。

珠江三角洲河网地形和径流条件变化对潮动力格局的影响

针对上游建库及航道疏浚等人类干预引发的河床不均匀下切与径流年内分配调整导致珠江三角洲河网内径流、潮汐、河口地形间相互作用随之变化的问题,基于连续小波变换方法,结合实测水文资料与河网一维水动力模型,对比分析了地形与径流变化前后河网潮动力格局的调整,并将一维圣维南方程中的非线性摩擦项分解为径流成分、径潮作用成分、潮汐成分,量化了各成分对于潮动力格局调整的贡献。结果表明:地形与径流变化后,洪季各潮族动力均显著增强,枯季高频潮族动力衰减更迅速,枯季径流量增加对潮汐的调制作用在大部分河道抵消了地形下切造成的潮汐动力增强;河网上游非线性摩擦项中径潮作用成分对于潮动力格局调整的贡献增大,径潮非线性作用增强。

一种快速编码法在全野外数字化测图中的应用研究

编码法是目前全野外测图主要采用的作业方法,相比其他测图方法,在外业数据采集、内业数据处理方面都具有较高的作业效率。本文结合徕卡TS06全站仪速编码功能和CASS编码规则提出了一种快速编码法,极大地提高了外业数据采集速度和内业数据处理自动化程度,并在工程中得到了实际应用。

基于数字图像处理的岩体结构面迹线检测

岩体结构面信息的准确获取和识别对于研究岩体的力学性质具有重要作用。基于数字图像处理技术,利用MATLAB软件编程对图像进行灰度化处理、图像滤波、感兴趣区域选取、边缘检测等操作,得到边缘检测图像,再通过线分段连接的方法形成结构面迹线。利用该方法对云南自走铁矿露天边坡露头结构面进行了检测,并将其与概率霍夫变换检测、人工绘制等方法进行对比,结果表明,新方法检测得到的结构面迹线的准确率为91%、误检率约为3%、漏检率约为9%,得到的迹线较为完整、连续且位置准确,与人工绘制的差距很小,从而为矿山调查结构面产状提供了一种较为便捷准确的方法。

不同森林覆盖类型对LiDAR生成DEM的精度影响分析

运用机载激光雷达(LiDAR)获取的高精度数字高程模型(DEM)是目前地学分析应用满足精细化要求的基础数据。目前对森林覆盖下DEM产品的精度影响分析依然有所欠缺。以实时动态载波相位差分技术(RTK)结合全站仪实测的高程碎部点与机载LiDAR数据生成的高精度DEM产品数值做差,进行单因素方差分析(ANOVA)检验以及独立样本T-检验。经多重比较分析(LSD)可知,以马尾松为代表的针叶林和以桉树、茶树、黄连木、荔枝、阔叶混合林为代表的阔叶林之间差值相差较大,说明针叶林和阔叶林两种不同森林覆盖类型的绝对精度存在差异。但Robust检验结果显示阔叶林地表DEM的精度均值相等性为1,说明阔叶林(以桉树、茶树、黄连木、荔枝、阔叶混合林林地为代表)地表DEM精度不受树种的影响。综上,阔叶林与针叶林的地表DEM精度差异显著,说明阔叶林和针叶林对机载LiDAR生成森林区域地表DEM存在一定的影响。