三维激光扫描影像拼接模型及试验分析

从理论上推导了基于土木工程应用的三维激光扫描影像拼接模型,并提出了运用附有限制条件的间接平差模型解算拼接模型的数学方法.在试验研究中,通过三维激光影像扫描仪和全站仪采集了相应的试验数据,应用附有限制条件的间接平差模型算法进行了编程计算.同时还分析了考虑尺度因子的拼接模型的合理性.结果表明:拼接模型的解算方法合理有效;当设置的激光扫描脚点间隔为18mm时,激光扫描脚点间隔对拼接模型精度的影响显著.

附有约束条件的间接平差扩展模型的参数估计及其精度评定

在条件平差、间接平差、附有约束条件的间接平差模型的基础之上,对附有约束条件的间接平差函数模型进行了改进,提出了附有约束条件的间接平差扩展模型,以便解算存在于约束方程而不出现在误差方程中的未知参数,并用两种方法详细推导了该模型的参数估计及其精度评定公式,并证实了两种推导方法的一致性,最后用实际数据验证了该模型的有效性。

经典测量平差中基本模型和通用模型的参数估计及相互转换

对经典平差模型中参数的估计,往往是一种模型进行一次公式推导,为了克服这种推导方法所产生的不必要的麻烦,本文以条件平差和间接平差这两个经典测量平差的基本模型出发,推导了带有参数的条件平差和附有约束条件的间接平差模型的参数估计公式,总结出经典测量平差的通用函数模型,推导出该模型的参数估计公式。利用某一水准网数据,进行了条件平差和间接平差结果一致性的检验。结果表明:经典测量平差模型是通用平差模型的特殊情况,而通用平差模型是经典平差模型的总结和概括。

经典平差模型的通用模型

在对测量数据进行处理时,常用的严密平差模型有条件平差、间接平差,针对不同的测量网型和不同的需求会选用不同的平差模型,因此解法不同,同时增加了一定的计算量。为了以后方便计算并且能够使用同一种模型,本文提出这几种模型共用的一种模型,附有参数的条件平差模型,此种模型在不同的测量网下都可使用,解法简单单一,只需根据实际情况列出条件方程进行计算。最后再用具体实例计算验证,表明这一模型可用。

附有限定条件的导线网间接平差公式对比分析

本文通过对两种附有限定条件的间接平差公式进行分析,把它们应用于不同的导线网中。在应用过程中,分析它们的差异、对比它们的性能指标。最后,得出在附有限定条件的间接平差问题中应该尽量采用法方程整体求逆的方式进行计算的结论。在作者编写的通用导线网平差软件中应用了此方法,取得了良好的效果。

对偶四元数绝对定向迭代解法

针对传统的欧拉角表述的绝对定向迭代解法存在的局限性问题,该文将对偶四元数应用到解析绝对定向中,提出一种利用对偶四元数描述的绝对定向迭代解法。该方法根据最小二乘原理求出尺度因子;顾及到模型点坐标含有误差,将模型点坐标作为观测值,对绝对定向方程进行线性化;在对偶四元数单位性和正交性的限制条件下,进行间接平差,求解出七个绝对定向元素。试验结果表明:该解法正确可靠,能够适用于大倾角和大尺度,且与传统欧拉角迭代法相比,具有无须计算初值、线性化程度高、迭代次数少、能够避免繁琐的三角函数运算、解更加稳定等优势,且该方法在一定程度上丰富了绝对定向的解法。