基于最小二乘法三维坐标转换的模型变形研究

如何在保证三维模型可视化效果的前提下实现三维模型的变形,既满足三维模型脱密精度的要求又能满足三维产品的应用需求,是目前自然资源领域研究的一个热点。针对此问题,本文提出了一种适用于任意场景的三维模型变形方法,在限差给定的条件下,引入最小二乘法进行三维坐标转换,在此基础上在多视影像区域网平差阶段完成坐标转换,从而实现三维模型的无损变形。试验结果表明,本文提出的方法能够有效地避免三维模型坐标转换过程中纹理拉花、结构损失等问题,可以获得良好的变形效果,为当前三维模型的脱密变形提供了一条新的技术路线。

坐标转换方案在区域案例中的适用性分析

坐标系统之间的转换主要以布尔莎四参数的方法进行,这种方法虽然顾及坐标旋转的原理,但转换精度不高,在高精度坐标转换中无法满足要求。通过多项式逼近的方法结合坐标转换原理将其应用到区域坐标转换案例中,并讨论该方法中变换中心的选取方法。根据实例计算,多项式逼近模型在坐标转换中的精度高于布尔莎四参数和七参数,变换中心的选取对坐标转换无实质的精度影响,多项式逼近模型以三次最佳。

基于ArcGIS与C#语言的省级历史遥感影像数据坐标转换应用研究

充分整合历史遥感影像数据,挖掘其服务价值对自然资源管理、经济社会发展具有十分重要的意义。本文以河北省自然资源厅2022—2023年度“全省历史遥感影像开放”项目为例,对河北省近10年遥感影像成果进行收集分析,利用布尔莎七参数模型,采用C#语言编制七参数计算工具,以ArcGIS10.8作为数据处理平台,完成全省原有参心坐标系影像数据向2000国家大地坐标系转换,评定其转换精度,为全省历史遥感影像数据融合及应用系统建设统一了数据基准。

CGCS2000坐标转换投影变形分析及工程应用

公路工程勘察设计中如何选择中央子午线使投影长度变形满足工程需要,是工程人员比较困惑的问题。本文通过CGCS2000的高斯正算、高斯反算和膨胀椭球法,进行坐标转换计算,结果表明投影长度变形量与经纬度、偏置距离、投影面高程等相关因素有关,并通过实际工程的中央子午线和投影面高程选择进行案例计算分析,对类似工程有一定的参考意义。

DOM数据坐标转换方法研究与应用

在测绘学中地图要呈现在纸张上就要进行地图投影。常见的测绘生产中成果主要技术指标和规格里都会提出成果要求的坐标系统、投影方式、投影带、高程基准等空间参考系的相关参数。DOM是现代测绘4D产品之一,生产过程中数据输入输出空间参考系准确很重要。本文探讨了DOM数据的坐标转换,分析了PF软件DOM数据在输入输出时坐标转换的几种方法,重点针对PF软件利用七参数对DOM成果进行不同椭球基础上坐标系的转换进行了详细阐述。

一种工具坐标系标定与公共点结合的机器人与激光跟踪仪坐标转换方法

机器人标定需要实现测量坐标系与机器人坐标系的配准关联,得到两者之间的转换关系。为克服传统基于轴线矢量坐标系转换方法操作复杂、拟合精度不高等缺点,提出一种工具坐标系标定与公共点转换相结合的解算方法。首先基于距离约束标定出光学靶标球中心相对于末端法兰坐标系的位置参数,而后通过重心化配置降低测量误差对坐标转换的影响,最后基于公共点转换采用三维七参数模型求解坐标转换齐次矩阵。实验结果表明,相比于基于轴线矢量坐标系转换的传统拟合方法,该方法的点位综合MAE减小35.44%,坐标转换精度更高,且操作方法简单,适合工业现场使用。

高分辨率格网模型在地质灾害风险普查数据坐标转换中的应用研究

以宁夏为例,通过构建3″×3″高精度、高分辨率格网模型,计算坐标转换改正量,实现地质灾害数据由1954年北京坐标系或1980年西安坐标系转换到2000年国家大地坐标系的坐标转换.基于257个点,分析1954年北京坐标系和1980年西安坐标系下坐标转换到2000年国家大地坐标系的转换精度.结果表明,转换后平面点位中误差分别为0.230,0.004 m.高分辨率格网模型可为地质灾害风险普查、数据共享等提供参考,坐标转换方法可为其他区域提供借鉴.

任意基点法坐标转换在工程测量中的应用

坐标旋转是工程施工测量中经常遇到的问题,也是技能大赛中为防止作弊、避免数据重复而普遍采用的加密方法。基于“三参数”法坐标转换理论,针对工程测量职业、行业技能大赛中遇到的数据加密问题,提出“任意基点法”坐标转换方法。通过简单的旋转和平移,巧妙地解决了工程测量职业技能大赛中数据加密问题。“任意基点法”在保证数据准确的同时具有很高的加密性。同时该方法比对直观,正误判断快速、准确,能够较好地保证技能竞赛的公平性,并防止通过获取已赛队伍数据而作弊的可能性,大大提高了工作效率。

地理空间数据坐标转换研究与应用

存量地理空间数据向2000国家大地坐标系(CGCS2000)的坐标转换,是全面推广使用CGCS2000的主要工作之一。针对主流地理空间数据及其应用平台,研究并确定选取的转换模型;以苏州独立坐标系为例,研究分析了与CGCS2000(及苏州2000坐标系)建立联系的具体过程;基于此,研制了坐标转换平台,并通过实际应用进一步验证了平台的适用性和模型的可靠性。该方法可为其他平面坐标系下地理空间数据的转换提供价值参考。

GPS坐标转换中高程异常误差影响规律研究

针对 GPS坐标转换中利用公共点求转换参数 ,推导了由含有较大误差的高程异常值获得的大地高误差对坐标转换参数的影响 ,以及由此对转换坐标的影响的有关公式。并利用这些公式分别计算研究了在我国不同区域高程异常误差对坐标转换的影响规律 。

三维坐标转换在震后建筑物LiDAR点云中的应用

为了解决建筑物LiDAR点云数据震害信息定量分析中坐标系转换的问题,对经过滤波、去噪、分割提取的建筑物独立墙面LiDAR点云数据进行了三维坐标转换,并与仪器配套软件的转换结果进行对比验证,坐标系转换算法的结果与x轴方向水平线吻合,优于软件转换结果。该方法的建立降低了数据处理过程中人为误差因素,提高了地基LiDAR点云数据坐标系转换的精准性和准确性,有助于提高震后建筑物LiDAR点云数据处理分析的效率,为后期建筑物震害信息定量分析判定奠定理论基础和技术支撑。

三维七参数与二维七参数坐标转换的研究

为了验证三维七参数和二维七参数坐标转换模型的可靠性,严格推导三维七参数及二维七参数转换模型,并用IGS站数据进行检验。结果表明,由三维七参数和二维七参数转换模型求出的坐标参数与布尔沙模型求出的坐标参数存在着明显差异,证明用前两种模型求解的坐标转换参数只是普通的回归参数,它们不再具有坐标旋转、平移、缩放的实际意义,但均可以用于大区域坐标转换。

加权总体最小二乘和RBF神经网络的三维坐标转换

分析部分变量误差加权总体最小二乘法(PWTLS)、加权总体最小二乘法(WTLS)和最小二乘法(LS)在三维坐标转换模型参数求解中的应用与影响,提出PWTLS与RBF神经网络组合的坐标转换方法。结果表明,当三维坐标转换模型系数矩阵中同时存在常数元素和重复元素时,PWTLS方法计算的单位权中误差和内符合精度均优于LS方法,且源坐标改正数较WTLS方法更加合理。PWTLS+RBF组合方法能够使PWTLS的求解参数得到有效使用,提高坐标转换精度。

县域城市存量测绘地理信息数据批量向CGCS2000坐标转换的实践探究

经过历年的城市建设,全国各城市都积累了大量的测绘地理信息数据。按照国家相关要求,2018年6月底前完成全系统各类国土资源空间数据向2000国家大地坐标系转换。本文结合实例,主要探讨县域城市存量测绘地理信息数据转换技术方案,并对转换精度进行简要的分析评价。结果表明,原有1980西安坐标系的测绘地理信息成果经转换后,数据精度基本可以满足规划和自然资源日常管理需要,具有较强的实用性和可靠性。

基于张量坐标转换的矿山巷道三维建模算法

巷道三维建模对实现矿山数字化、信息化及智能化意义重大。考虑巷道断面特征节点坐标计算常受限于坐标系的选择,引入张量运算法则,确定笛卡尔新旧坐标系转换关系。通过细化任意三心拱巷道断面特征节点,并利用断面底板中点及断面参数建立巷道三维建模算法。利用包含张量计算模块的Python语言编译计算代码,并导入以Python为脚本语言的开源动画软件Blender,实现了基于该算法的巷道三维可视化。结果表明,该算法可实现巷道断面特征节点的精确计算,并可快速建立任意方位巷道,且适用于圆弧巷道及交叉巷道的圆滑处理,对智慧矿山巷道特征提取具有一定的借鉴意义。

基于.NET的DLG数据坐标转换程序设计

针对DLG数据由1980西安坐标系向2000国家大地坐标系转换问题,本文介绍了在.NET平台下,采用布尔莎七参数转换模型法,设计出DLG数据坐标转换程序,并详细描述了程序的总体架构和功能。实践表明,基于.NET的DLG数据坐标转换程序可行,转换精度满足要求,可有效解决DLG数据坐标转换问题。

广义整体最小二乘粗差探测的三维坐标转换方法

针对观测坐标受到粗差污染时导致参数估值受到影响的问题,本文将三维坐标转换问题描述为一个非线性变量误差(EIV)模型,并提出相应的数据探测算法。首先利用Euler-Lagrange方法推导出了非线性EIV模型的广义整体最小二乘(GTLS)解,将其转化为经典最小二乘问题;然后在已知方差分量和未知方差分量的条件下,基于经典最小二乘理论,构造了两类数据探测的检验统计量。试验结果表明,本文提出的数据探测算法可有效减少粗差的影响,获得可靠的转换参数。

基于七参数实现不动产数据坐标转换的浅析

自然资源空间数据支撑着各级自然资源部门的业务需求,但是仍然存在大量自然资源空间数据使用1954年北京坐标系和1980西安坐标系的情况,导致成果基准不统一、资料拼接困难、成果应用受阻等现象,准确快速获取高精度的2000国家大地坐标系转换成果是目前迫切需要解决的问题。这里对坐标转换方法展开讨论,以遂宁市不动产登记数据转换为2000国家大地坐标系项目为例,选取不同数量和点位分布不同的控制点求解七参数,对坐标转换结果进行对比分析,分析误差来源和对应的削弱误差的措施。实验表明,选取分布均匀且能够较好覆盖整个测区范围的控制点求解七参数进行坐标转换,转换结果能够满足国家标准规定的精度要求。

多元回归格网改正量模型的大区域坐标转换方法

为了解决我国存量地理信息成果向2000中国大地坐标系(CGCS2000)的整体无缝转换问题,提出一种多元回归格网改正量模型的大区域坐标转换方法:采用格网改正量法建立统一的转换模型,格网节点改正量采用多元回归算法实现,待转点改正量采用双线性内插法获取,研究整套转换模型及其使用方法。实验结果表明,多元回归模型计算精度较高,且可保证转换结果的唯一性;格网改正量法是大区域转换的统一模型,能够实现大区域的无缝转换;格网转换方法效率高、可实施性强、准确度高。

CIM、BIM应用中坐标转换技术研究

城市信息模型(CIM)的建设,需要解决各类数据在统一坐标系下的转换问题。本文梳理了常用坐标系统,分析了不同坐标系统之间的转换原理,介绍了CGCS2000投影坐标系和南京地方投影坐标系下BIM模型转换过程的应用案例,提出了一套在异构坐标体系下集成BIM模型到CIM平台的解决方法。