多级移动曲面拟合LIDAR数据滤波算法

为提高城市区LIDAR数据滤波精度,提出了一种多级移动曲面拟合滤波方法。建立区块网格搜寻及索引机制完成对离散LIDAR点云的标示;通过建立二次多项式完成参考曲面的拟合,不同窗口大小获得不同层次的拟合曲面;设置自适应阈值,完成地面点与非地面点的判断。精度评价结果表明,该滤波算法误差在1m以内,能够满足实际应用的需求。

基于移动曲面拟合方法的GPS高程转换

为提高GPS高程转换的精度,采用移动曲面拟合方法进行分区拟合,以待定点为圆心,设定区域半径,利用区域中的已知数据点拟合出一个二次曲面,并针对曲面拟合中的病态法方程求解的问题,利用岭估计算法进行求解。数值试验表明,移动曲面拟合算法切实可行,且具有较高的GPS转换精度。

一种基于分层自适应移动曲面拟合机载LiDAR点云数据滤波方法

为提高机载Li DAR数据滤波精度,提出了一种分层自适应移动曲面拟合法滤波。通过改进均值限差法,对原数据进行"粗滤波";之后以Mean Shift算法进行数据分类,建立虚拟格网索引结构,通过二次多项式进行曲面拟合,以自适应阈值进行"精滤波"。实验结果表明:该方法的适应性强,滤波结果具有较高的准确性。

基于余弦相似度和移动曲面拟合的地面气温质量控制算法

针对传统地面气温质量控制算法在选取参考站和赋权时大多采用与目标站的欧式距离来判断与目标站的相关性程度,易导致最终质量控制结果精确度低且不稳定的问题,提出一种基于余弦相似度和移动曲面拟合的地面气温资料质量控制(MSF-COS-RMSE,MCR)算法。通过引入余弦相似度函数和均方根误差(root mean square error,RMSE)分析邻近站与目标站观测数据相关性,并使用余弦值与RMSE值对各参考站进行赋权,结合移动曲面拟合(moving surface fitting,MSF)算法拟合空间相关性曲面,求取目标站气温估计值。利用所提MCR算法对国家气象中心提供的8个地面观测站2014年日均温观测数据进行质量控制分析,并与反距离加权(inverse distance weighting,IDW)算法、空间相关性及B样条曲面拟合(spatial correlation and B-spline surface fitting,BSF)算法、MSF算法以及空间观测差异的地面气温资料质量控制(spatial observation diversity fitting,SDF)算法进行对比,实验结果表明:MCR算法的质量控制效果优于IDW算法、BSF算法、MSF算法及SDF算法,能有效地标记出气温观测数据中的可疑值,具有稳定性高、适应性强的特点。

基于移动曲面拟合算法和加权平均算法的DEM内插算法改进

分析了移动曲面拟合与加权平均算法的特点,提出了移动曲面拟合法与加权平均法相结合的方法,使它们能够相互取长补短,并在复杂的曲面拟合运算前对搜索到的参考点进行判断和预处理。通过从一组原始数据中随机提取的部分数据对不同内插方法进行测试,得出了各内插算法的精度,结果表明本文提出的内插算法有一定的优越性。

基于移动曲面拟合的机载LiDAR海底点云滤波方法

机载Li DAR在浅海区域获取的点云数据与陆地点云不同,陆地点云滤波方法并不完全适用于海底点云滤波。针对此问题,提出一种基于移动曲面拟合思想的海底点云滤波方法,并综合点云高程和强度信息进行阈值设定,去除各种原因造成的噪声点云。通过对某浅海区域的海底点云滤波并最终提取海底地形的实验,验证了该方法的有效性。

移动曲面拟合模型的精度优化研究

针对传统高程拟合方法未考虑待求点的分布特征和方向性特征,导致拟合效果不理想的问题,提出了一种与加权模型结合的移动曲面拟合研究方法。通过已知GPS点建立高程模型,拟合获取待求点的高程异常值以获取正常高。为了得到高精度的高程异常,将Shepard加权模型引入高程模型中进行分区定权,可得到较高的拟合精度,利用Matlab仿真软件对传统GPS高程拟合方法和改进后的模型进行拟合精度对比分析。实验结果表明:改进后的复合模型外推拟合精度较高,研究结果可对工程测量具有一定参考价值。

基于GA算法的移动曲面拟合在LiDAR滤波中的应用

作为一种新兴的主动式遥感技术,机载LiDAR可以快速有效地获取目标区域的数字表面模型。在数字城市建设中,往往需要对其中的建筑物进行提取和重建,而建筑物特征提取的关键则是数据滤波,实现对DSM中地面点与非地面点的分类。为建立一种更为有效、稳健的滤波算子,本文拟探讨一种基于遗传算法的移动曲面拟合滤波模型,以克服传统的最小二乘准则对小数据窗口的测量误差明显的放大弊端;另外,通过引入坡度局域标准差,解决在较大地物中心因窗口尺寸较小带来的对地面点的误判,提高模型的适用性。结合相关的实验分析,检验其应用于LiDAR滤波的实用性和可靠性,为后续建筑物的三维重建提供保障。

移动曲面拟合用于高程控制测量的探讨

多项式曲线拟合、三次样条曲线拟合、多项式曲面拟合、多面函数曲面拟合、移动法曲面拟合是全球定位测量水准拟合常用方法,本文结合实例,分析多种方法获得数据的精度,并通过工程实例比较和分析,认为移动法曲面拟合拟合法精度更高且稳定,具有较高的可靠性和实用价值。

基于移动曲面拟合法分层插值的地层剖面绘制

了解地层分布对地下空间开发有重要作用,传统的地质勘察报告只能提供钻孔连线上的剖面图。本文提出的用移动曲面拟合法分层插值绘制地层剖面图的方法,不仅提供任意剖面的显示,而且摒弃了三棱柱建模方法的复杂运算,取得了很好的效果。

改进的移动窗口曲面拟合法点云数据滤波处理

介绍传统移动窗口滤波算法的原理及特点,对其应用于激光扫描点云数据滤波的不足进行了分析。在此基础上,将相应的算法进行了扩展和改进,改进方法可自适应地调整网格尺寸大小,同时可克服滤波过程中高差阈值难以确定的不足。利用两组实际扫描点云数据进行试验,以验证这种算法的有效性,结果证明,与传统的移动窗口滤波法相比,改进算法各类误差均较小,试验结果更优。

GPS高程曲面拟合算法的精度分析

在GPS高程测量中需要将大地高转换为正常高。本文对GPS高程的多项式曲面拟合、多面函数拟合和移动曲面函数拟合算法进行了比较分析。结果表明,三种拟合算法均能达到四等几何水准的要求,但移动曲面拟合算法精度最高,多面函数拟合算法精度最低。

几种高程异常曲面拟合方法的应用比较

简单介绍了高程异常多项式曲面拟合方法的数学模型,以25 km2测区为实例,选取4种已知拟合点布点方案,分别采用四、五、六参数的曲面拟合法与移动曲面拟合法对高程异常进行拟合,并将拟合成果与四等水准测量成果进行比较、分析,得出一些具有实用意义的结论。

基于Lagrange算子与曲面拟合的点云滤波研究

随着三维激光技术的广泛应用,点云数据后处理技术直接影响到后期建模质量。其中在使用曲面拟合进行三维激光扫描点云数据滤波时,通常面临阈值选择或多次迭代的问题。为此,本文以Gauss-Seidel迭代为基本思想,移动最小二乘曲面拟合与Lagrange算子相结合的插值方法进行滤波,针对该算法处理过程中遇到方程组解无实根的情况提出解决方案,并对处理后的数据进行对比以验证算法有效性。结果表明,方差为0.5的随机噪声滤波效率达到80%,方差为1的随机噪声滤波效率达到90%。

GPS高程拟合模型方法的研究与分析

以某地区68个点作为实验数据,选择其中的49个点作为已知点来确定该地区的GPS高程拟合模型,其余19个点作为检校点来检验GPS高程拟合模型的精度,采用二次多项式曲面拟合、双三次多项式曲面拟合和移动三角面多项式曲面拟合来构建高程拟合模型。通过实验分析出,这3种方法的精度均能达到四等水准测量精度的要求,并且移动三角面多项式曲面拟合模型的计算精度最高。

利用GPS高求取正常高的几种拟合方法

全面系统地研究了GPS点正常高的拟合方法,对平面拟合、二次多项式拟合、移动曲面拟合、多曲面拟合的GPS水准拟合方法,采用不同参数进行了论述。并结合实际测区,对GPS水准点进行了计算分析。提出了不同测区、不同地形、不同大地水准面的拟合方法,部分拟合方法已用于实际生产中,结果表明,这些方法是切实可行的。通过计算分析,得出结论:不同地形、不同面积的测区需要采用不同的拟合模型,并且拟合时采用的参数也不同。利用GPS高求定正常高,能够降低劳动强度和作业成本,提高作业效率。

大跨度线状区域高程拟合方法分析

GPS测量获取的高程与一般工程测量所需要的高程因基准不同,导致GPS高程无法直接只用。而对于大跨度线状区域,由于其测量区域的特殊性,必须选取合适的GPS高程转换的方法。本文结合公路工程测量实例,选取移动曲面拟合模型作为线状区域高程拟合的方法。通过对检验数据的精度分析,认为移动曲面拟合模型用于大跨度线状区域GPS测量时,其高程拟合的精度可以满足等外水准测量的要求。

基于相干曲面移动拟合的SAR影像高精度配准方法

本文采用斜距-多普勒模型与卫星轨道状态矢量探查影像粗配准点,以粗配准像素中心及其邻域相干系数阵列拟合相干曲面,通过快速求解二元连续相干函数的极值点作为影像精细配准位置,建立主从影像同名像素的坐标映射转换模型。实验分别以我国东部平原地区的ERS SAR影像和西部龙门山地区的ALOS PALSAR影像为例,进行InSAR影像配准与干涉计算,结果表明,SAR影像配准后的相干性提高约5%。

海量机载LiDAR点云改进滤波算法研究

为了提高机载LiDAR点云滤波算法在点云滤波中的精度与效率,本文在已有的多级移动曲面拟合滤波算法的基础上提出一种多级多窗口移动曲面拟合算法(WHMCFA)。该改进滤波算法能够有效解决HMCFA滤波算法中存在的曲面拟合精度低、粗差率高等问题。同时,为了提高LiDAR点云数据的滤波效率,在WHMCFA的基础上设计并实现PWHMCFA并行滤波算法。将本文改进滤波算法应用于机载LiDAR点云数据滤波处理中,结果表明,与传统滤波算法相比,本文提出改进滤波算法的滤波精度更高,滤波效果更好。

机载激光扫描测高数据滤波

机载激光扫描测高数据的滤波和分类是获取高精度数字高程模型的关键,也是国际上目前研究的重点和难点之一。本文详细研究了机载激光扫描测高数据滤波的方法,对现有各种滤波算法进行了综合评价,指出了现有方法的不足,在此基础上首次将"移动曲面拟合预测"滤波算法用于机载激光扫描测高数据滤波处理。试验结果表明该算法自适应性强,计算速度快,滤波效果好。通过对不同测区的数据进行实验,给出了滤波前后的对比结果。