3Dsurs系统激光扫描点的理论精度评定

从理论上详细分析车载式城市信息采集与3维建模系统(3Dsurs系统)激光扫描点的误差来源,误差主要包括GPS接收机天线定位误差、车载平台姿态测量误差、坐标传递误差和扫描仪标定误差,利用误差传播定律严密推导系统的误差影响,分析并评定系统的理论精度。通过理论分析和大量试验计算表明:当车载系统距离扫描立面为50m左右,物方扫描点精度在10cm左右,而距离为100m左右,物方扫描点精度为20cm左右,该精度能够满足1:2000比例尺的测图要求。

3Dsurs系统姿态精度分析

GPS是3Dsurs系统中关键传感器之一,用于测量车载平台的位置和姿态角。姿态角获取是3Dsurs系统关键技术之一,其精度决定系统所能达到的测量精度。本系统中使用NovAtel DL-4型双频、高精度、高采样率GPS,采用差分后处理方法,数据处理中利用三台GPS间固定位置关系进行约束平差,并采用滤波方法提高解算精度。多组实验结果表明:使用GPS测姿可获得较高精度,系统中三个姿态角的精度有差异,航向角的精度最高,横滚角和俯仰角的精度接近。

3Dsurs系统中GPS与LS空间配准

3Dsurs系统中,GPS与LS空间配准是系统集成的关键技术之一。本文在建立传感器空间坐标系模型的基础上,采用六参数转换法,应用徕卡Axyz工业测量系统,借助于中间坐标系统,实现了GPS和LS间空间位置关系配准;结果表明:配准方法和手段可靠,可达到较高精度。

利用CORS的3DSurs系统高精度定位技术研究

针对3DSurs系统在城市空间数据采集与定位过程中利用静态相对定位模式时存在的基准站设置、距离限制等局限性,提出了利用CORS的3DSurs系统高精度定位技术方案。首先,进行流动站(3DSurs)的坐标概略计算;然后,解算流动站的综合误差改正值;最后,进行流动站的精确坐标计算。以青岛CORS为例,分析了3DSurs系统的高精度定位结果。结果表明,基于CORS的3DSurs高精度定位点位精度优于10cm,能够满足城市空间数据采集与定位精度的要求。