激光跟踪仪测量精度分析 被引量：30

1

作者 孙海丽 姚连璧 +1 位作者 周跃寅 孙盼盼 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2015年第1期177-181,共5页

以API公司的T3激光跟踪仪为例,进行简要的理论分析。通过校准前后对比实验、固定点重复测量、距离重复测量实验、激光跟踪仪和干涉仪对比实验、现场点位中误差测量实验及激光跟踪仪与常规测量对比实验,对激光跟踪仪的测量精度进行测量... 以API公司的T3激光跟踪仪为例,进行简要的理论分析。通过校准前后对比实验、固定点重复测量、距离重复测量实验、激光跟踪仪和干涉仪对比实验、现场点位中误差测量实验及激光跟踪仪与常规测量对比实验,对激光跟踪仪的测量精度进行测量和验证。激光跟踪仪在校准后,短距离测量时测距精度对空间点位精度起主导作用,测角精度比较稳定;随着距离的增大,测距、空间点位误差增大。较之常规测量,短距离测量具有很高的测量精度。 展开更多

关键词 激光跟踪仪 精度 点位中误差 重复测量 对比测量

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基于点云技术的乡村景观遗产空间信息记录与可视化方法研究 被引量：15

2

作者 杨晨 韩锋 刘春 《风景园林》 2018年第5期37-42,共6页

点云技术为提升乡村景观遗产保护方法带来了重要机遇。从乡村景观的遗产价值保护出发,以识别乡村景观空间模式为目标,探索如何运用点云技术定量化记录和表现乡村景观的空间信息。以贵州安顺鲍家屯古村落为研究案例,全面集成数字近景摄... 点云技术为提升乡村景观遗产保护方法带来了重要机遇。从乡村景观的遗产价值保护出发,以识别乡村景观空间模式为目标,探索如何运用点云技术定量化记录和表现乡村景观的空间信息。以贵州安顺鲍家屯古村落为研究案例,全面集成数字近景摄影测量技术、激光雷达技术和点云可视化技术,构建了一套多尺度的空间信息数字化采集、处理和分析方法,能够快速、精确、全面地记录和表现乡村景观的空间特征,为识别其空间模式提供数据基础,也为遗产保护和发展提供新的视角和工具。 展开更多

关键词 风景园林 遗产保护方法 乡村景观 空间模式 点云技术

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一种基于ARKF的地下工程沉降变形预测算法 被引量：1

3

作者 郭巍 潘国荣 周跃寅 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A02期347-350,共4页

针对地下工程沉降变形预测中测量数据可能含有有色噪声甚至粗差的问题,基于抗差Kalman滤波理论提出一种自适应的沉降变形预测算法.以水准观测沉降量、沉降速度和加速度作为状态向量,通过构造自适应因子和等价权函数来处理系统模型误差... 针对地下工程沉降变形预测中测量数据可能含有有色噪声甚至粗差的问题,基于抗差Kalman滤波理论提出一种自适应的沉降变形预测算法.以水准观测沉降量、沉降速度和加速度作为状态向量,通过构造自适应因子和等价权函数来处理系统模型误差和观测粗差对变形预测结果的影响,避免了岩土工程中本构关系和力学参数不易确定的问题,便于实现应用.采用上海某隧道沉降监测数据对该算法进行验证实验,结果表明该算法能较好地对变形监测点进行一步预测,并对系统模型误差和观测粗差具有较好的适应性和容错性,取得了良好的工程实验效果,适合测量环境复杂的地下工程沉降变形预测应用. 展开更多

关键词 地下工程 变形预测 自适应抗差滤波 粗差探测

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车载移动测量系统方位角对比与分析

4

作者 钱瑾斐 姚连璧 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2017年第2期49-53,共5页

方位计算对移动测量计算具有重要的意义,本文通过移动测量系统的实测数据,分别在静态环境与动态环境下比较车载移动测量系统的惯性测量单元(IMU)、双天线及轨迹拟合方位角。结果表明:在静态环境下,双天线方位角精度高于IMU方位角的精度... 方位计算对移动测量计算具有重要的意义,本文通过移动测量系统的实测数据,分别在静态环境与动态环境下比较车载移动测量系统的惯性测量单元(IMU)、双天线及轨迹拟合方位角。结果表明:在静态环境下,双天线方位角精度高于IMU方位角的精度;在动态环境下,IMU方位角与拟合方位角在直线段处的表现较好,而在转弯处,双天线方位角的绝对精度更高。 展开更多

关键词 移动测量系统 方位角 惯性测量单元 双天线GNSS 轨迹拟合

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基于中轴线的隧道点云去噪算法 被引量：25

5

作者 程效军 贾东峰 +1 位作者 刘燕萍 程小龙 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1239-1245,共7页

隧道作为一个狭长的封闭空间,其点云内部噪声影响点云分析精度,有效去除隧道点云内部的噪声是基于点云隧道形变分析的关键.提出一种基于中轴线的隧道点云去噪算法.通过对点云双向投影获取隧道在水平和垂直方向的姿态变化,根据高阶多项... 隧道作为一个狭长的封闭空间,其点云内部噪声影响点云分析精度,有效去除隧道点云内部的噪声是基于点云隧道形变分析的关键.提出一种基于中轴线的隧道点云去噪算法.通过对点云双向投影获取隧道在水平和垂直方向的姿态变化,根据高阶多项式拟合两条平面曲线并插值中轴线控制点,通过定义空间线段的夹角加密控制点以表达中轴线.通过计算各控制点处的切平面实现对隧道点云的分割,计算各分块内点到中轴线的距离,并根据给定的距离阈值实现隧道内部点云噪声的过滤.通过两组实验分析证实该方法的可行性与精确性.第一组通过模拟隧道点云数据并采用该方法拟合中轴线,比较分析其与已知中轴线的精度.第二组通过分析处理实际的隧道点云数据,实现隧道点云内部噪声的去除. 展开更多

关键词 隧道点云 双向投影 高阶多项式拟合 中轴线 点云去噪

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奇异谱分析在GPS站坐标监测序列分析中的应用 被引量：55

6

作者 王解先 连丽珍 沈云中 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期282-288,共7页

利用SSA(奇异谱分析)对测站坐标时间序列进行数据处理,包括数据补缺、趋势项和周期项的识别和提取.奇异谱分析是一种从时间序列的动力重构出发并与经验正交函数相联系的统计技术,可以较好地从含噪声的有限尺度时间序列中提取趋势和周期... 利用SSA(奇异谱分析)对测站坐标时间序列进行数据处理,包括数据补缺、趋势项和周期项的识别和提取.奇异谱分析是一种从时间序列的动力重构出发并与经验正交函数相联系的统计技术,可以较好地从含噪声的有限尺度时间序列中提取趋势和周期等信息,目前已应用于多种时间序列的分析中.将奇异谱分析的优点应用到GPS时间序列分析中:利用奇异谱分析对中国地壳运动观测网络GPS数据服务提供的测站坐标(NEU)时间序列(以BJFS(北京房山)站为例)进行补缺,各向插补的均方误差均为mm级;根据降噪重构序列提取坐标时间序列中的趋势成分(N方向-11.688mm.年-1,E方向29.585 mm.年-1,U方向2.557 mm.年-1)和周期成分(N,U方向上存在年周期和半年周期,U方向上还存在着1.5年和0.25年左右的周期,E方向上只存在年周期);对完整序列进行重构降噪,即从原始序列中提取有用信息而丢弃一些干扰信息,起着平滑作用.试验结果表明,BJFS站的各方向上均存在显著的变动周期和明显的趋势,也有较多的噪声信息. 展开更多

关键词 奇异谱分析 坐标时间序列 趋势周期 降噪

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基于光束法自由网平差的无人机影像严格拼接 被引量：14

7

作者 刘春 李巍岳 +1 位作者 雷伟刚 孙伟伟 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期757-762,共6页

以稀少控制信息的无人机影像严格拼接为目的,引入光束法自由网平差的原理及计算过程,并推导了相应的误差模型.选择广东省增城市西部两条航带中的4张相邻影像进行试验,利用该方法,解决了在Google Earth中选择的控制信息精度不一致的问题... 以稀少控制信息的无人机影像严格拼接为目的,引入光束法自由网平差的原理及计算过程,并推导了相应的误差模型.选择广东省增城市西部两条航带中的4张相邻影像进行试验,利用该方法,解决了在Google Earth中选择的控制信息精度不一致的问题.通过权值的选择,实现了带有坐标及投影信息的无人机影像严格拼接.分析了线元素、角元素与拼接误差的关系,为在稀少控制信息条件下影像的拼接提供理论依据. 展开更多

关键词 光束法 自由网 误差模型 严格拼接

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整体最小二乘和最小二乘拟合空间直线的比较 被引量：16

8

作者 胡川 陈义 +1 位作者 朱卫东 钱承军 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2015年第4期689-692,701,共5页

给出整体最小二乘法拟合空间直线的一种迭代算法。将空间直线垂直投影到坐标平面,分别采用整体最小二乘法和最小二乘法拟合直线。对坐标点等精度观测、非等精度观测和坐标分量非等精度观测3种场景进行模拟计算,比较两种方法估计的参数... 给出整体最小二乘法拟合空间直线的一种迭代算法。将空间直线垂直投影到坐标平面,分别采用整体最小二乘法和最小二乘法拟合直线。对坐标点等精度观测、非等精度观测和坐标分量非等精度观测3种场景进行模拟计算,比较两种方法估计的参数和验后单位权方差,并对三维激光扫描仪实测数据拟合结果进行分析。 展开更多

关键词 整体最小二乘 最小二乘 空间直线 三维激光扫描 拟合

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海量点云数据轮廓特征线的快速生成算法 被引量：11

9

作者 程效军 贾东峰 刘燕萍 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1559-1563,共5页

从海量点云数据中快速生成轮廓特征线,是实现基于特征的模型重建的关键.提出了一种基于切片的轮廓特征线快速生成算法.该算法首先对点云数据进行切片,将数字图像的方法应用到基于切片的特征点提取中,通过设置数字栅格平面的边长快速地... 从海量点云数据中快速生成轮廓特征线,是实现基于特征的模型重建的关键.提出了一种基于切片的轮廓特征线快速生成算法.该算法首先对点云数据进行切片,将数字图像的方法应用到基于切片的特征点提取中,通过设置数字栅格平面的边长快速地提取特征点,并根据提出的双向索引连通法快速构造特征线,最终实现了点云数据的曲线模型.实例证明:本算法可以快速、准确地生成海量点云数据的轮廓特征线. 展开更多

关键词 海量点云 轮廓特征线 切片 数字图像 曲线模型

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基于激光跟踪仪的轨道静态平顺性检测系统 被引量：7

10

作者 姚连璧 孙海丽 +1 位作者 王璇 周跃寅 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1260-1265,共6页

研究了基于激光跟踪仪的轨道静态平顺性检测方法,集成激光跟踪仪、轨检小车(位移传感器和倾角传感器)、靶球及靶球支座等硬件设备,开发了轨道静态平顺性检测系统软件,建立了基于激光跟踪仪的轨道静态平顺性检测系统(TDS).在上海地铁13... 研究了基于激光跟踪仪的轨道静态平顺性检测方法,集成激光跟踪仪、轨检小车(位移传感器和倾角传感器)、靶球及靶球支座等硬件设备,开发了轨道静态平顺性检测系统软件,建立了基于激光跟踪仪的轨道静态平顺性检测系统(TDS).在上海地铁13号线某区间,利用TDS进行了轨道静态平顺性检测试验,并采用SGJ-T-CEC-Ⅰ型客运专线轨道几何状态测量仪进行了对比测量.TDS测量系统轨道检测数据结果与SGJ-T-CEC-Ⅰ型客运专线轨道几何状态测量仪测量结果基本一致,验证了TDS测量系统可行性. 展开更多

关键词 激光跟踪仪 轨检小车 轨道静态平顺性 动态检测

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GNSS对流层延迟映射模型分析 被引量：23

11

作者 王君刚 陈俊平 王解先 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2014年第3期383-394,共12页

介绍了GNSS定位中常用的三种对流层映射函数NMF、GMF、VMF1和一种新的模型——GPT2,通过测站气压、天顶静力学延迟分量以及投影函数参数三个方面对这几个模型进行了比较。采用不同的模型对全球均匀分布的30个IGS测站2012年全年的GPS观... 介绍了GNSS定位中常用的三种对流层映射函数NMF、GMF、VMF1和一种新的模型——GPT2,通过测站气压、天顶静力学延迟分量以及投影函数参数三个方面对这几个模型进行了比较。采用不同的模型对全球均匀分布的30个IGS测站2012年全年的GPS观测数据进行精密单点定位,分析了不同模型解算的测站坐标与对流层天顶延迟精度。分析结果表明:以实测气压为基准,VMF1模型气压误差仅为0.4%,GPT2模型相对于GPT模型改善了约25%;以VMF1 HT模型为基准,GPT和GPT2模型天顶静力学延迟中误差约为1 cm,GPT2模型精度略优于GPT模型;以VMF1网站发布的测站VMF1模型为基准,GPT2模型的干、湿映射函数参数ah、aw中误差约为1×10-5和5×10-5;在IGS08框架下,GMF/GPT与VMF1/GPT2模型的PPP坐标解精度比NMF提高了22%;两模型定位精度与ZTD精度都明显高于NMF模型。 展开更多

关键词 对流层延迟 映射函数 精密单点定位 GPS

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U-Blox 6接收机解码与定位测试 被引量：6

12

作者 王君刚 王解先 +1 位作者 陈俊平 杨赛男 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2015年第11期24-27,共4页

U-Blox接收机的原始数据以自定义的UBX协议存储,使用时需要将其解码到标准RINEX格式。本文介绍了U-Blox 6接收机原始数据的数据包结构和解码原理,对实测数据成功进行了解码;并介绍了GPS定位的数学模型,对消参数法进行了详细的分析,对解... U-Blox接收机的原始数据以自定义的UBX协议存储,使用时需要将其解码到标准RINEX格式。本文介绍了U-Blox 6接收机原始数据的数据包结构和解码原理,对实测数据成功进行了解码;并介绍了GPS定位的数学模型,对消参数法进行了详细的分析,对解码后的数据进行了静态/动态伪距单点定位和差分定位。定位结果显示,采用站间单差后点位误差减小50%,运动点位轨迹更加平滑,说明站间单差能显著提高定位精度。 展开更多

关键词 GPS原始数据 解码 UBX 单点定位 单差 消参数法

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基于随机矩阵的高光谱影像非负稀疏表达分类 被引量：4

13

作者 孙伟伟 刘春 +1 位作者 施蓓琦 李巍岳 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1274-1280,共7页

考虑到常规的高光谱影像稀疏表达分类模型的不足,提出随机矩阵-非负稀疏表达分类模型来提高高光谱影像的分类精度.通过引入随机矩阵来改善传统稀疏表达分类模型中测量矩阵以更好满足限制等距特性条件,同时限定系数向量的非负性以提高重... 考虑到常规的高光谱影像稀疏表达分类模型的不足,提出随机矩阵-非负稀疏表达分类模型来提高高光谱影像的分类精度.通过引入随机矩阵来改善传统稀疏表达分类模型中测量矩阵以更好满足限制等距特性条件,同时限定系数向量的非负性以提高重构系数的可解释性.基于两个不同的高光谱数据集,对随机矩阵-非负稀疏表达分类模型采用三种方法进行系数重构,并对比常规稀疏表达分类模型的分类结果.实验证明,所提的模型能够明显提高常规稀疏表达分类模型的分类结果.同时,随机矩阵的投影维数对分类精度的影响研究实验表明,较大的投影维数能够保证该模型用以提高高光谱影像的分类精度. 展开更多

关键词 高光谱影像分类 非负稀疏表达 随机矩阵 压缩感知

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城市复杂道路网络T-GIS数据模型 被引量：5

14

作者 孙伟伟 刘春 +1 位作者 林航飞 谢思铭 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期127-132,共6页

针对现代城市复杂交通网络现状,提出以交通地理信息系统(transportation-geographic information system,T-GIS)数据模型来描述、城市复杂道路网络的复杂特性.首先以复杂网络理论验证城市道路网络的复杂特性,其次从道路网络综合描述属... 针对现代城市复杂交通网络现状,提出以交通地理信息系统(transportation-geographic information system,T-GIS)数据模型来描述、城市复杂道路网络的复杂特性.首先以复杂网络理论验证城市道路网络的复杂特性,其次从道路网络综合描述属性表达和网络数据逻辑关系3个方面构建城市复杂道路网络T-GIS数据模型.实践证明,本T-GIS模型具有很好的应用效果,很好表达道路网络空间信息及复杂逻辑关系,为道路拥堵和路径诱导及城市道路网络演化研究提供所需数据,且具有较好的推广价值. 展开更多

关键词 复杂网络 城市复杂道路网络 交通地理信息系统(T-GIS)数据模型

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局部区域三维坐标变换的两步解法 被引量：6

15

作者 胡川 陈义 朱卫东 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1254-1258,1283,共6页

在局部区域三维坐标变换中,布尔萨模型的旋转参数和平移参数存在相关性,容易出现解算模型病态问题.为此提出将旋转参数和平移参数分开解算的两步解法,在去掉平移参数后采用最小二乘法估计旋转参数,再用加权整体最小二乘法估计尺度参数... 在局部区域三维坐标变换中,布尔萨模型的旋转参数和平移参数存在相关性,容易出现解算模型病态问题.为此提出将旋转参数和平移参数分开解算的两步解法,在去掉平移参数后采用最小二乘法估计旋转参数,再用加权整体最小二乘法估计尺度参数和平移参数.该方法既可避免解算复杂的病态整体最小二乘问题,也顾及了原系统坐标误差影响.模拟实验表明:与最小二乘法和整体最小二乘法比较,两步法提高了尺度参数和平移参数的估计精度,特别是尺度参数,外围坐标变换精度明显提高. 展开更多

关键词 三维坐标变换 病态问题 整体最小二乘 两步解

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地面点云分层等值线表面重建和多分辨率表达 被引量：4

16

作者 吴杭彬 刘春 +1 位作者 许正文 陆旻丰 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期319-324,共6页

提出一种基于分层等值线的地面激光扫描(TLS)数据表面重建及多分辨率表达方法.依据迭代的凸包算法,在具有垂直分布特点的点云中提取分层等值线.采用同步前进的最小外接圆方法完成分层等值线之间的三角剖分,得到地物局部三角形带.连接分... 提出一种基于分层等值线的地面激光扫描(TLS)数据表面重建及多分辨率表达方法.依据迭代的凸包算法,在具有垂直分布特点的点云中提取分层等值线.采用同步前进的最小外接圆方法完成分层等值线之间的三角剖分,得到地物局部三角形带.连接分层的局部三角形带并统一法线向量,得到地物整体三角网模型.采用等值线的高程间距和水平采样间隔作为控制参数,探讨了参数优化配置方法,实现地物整体模型的多分辨率表达.最后通过两个实例验证了本文方法的可行性. 展开更多

关键词 地面激光扫描(TLS) 表面重建 点云 等值线 多分辨率

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圆柱体的拟合与质量检测 被引量：10

17

作者 王君刚 王解先 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第4期51-55,共5页

为检测空间圆柱体的位置和形态变化,利用无反射电子全站仪观测圆柱体外表面上均匀分布的若干点位,将不同测站上观测的点位坐标通过公共点归算到同一坐标系下,根据观测点的三维坐标,选择合适的方法拟合出圆柱体的空间位置参数和形状参数... 为检测空间圆柱体的位置和形态变化,利用无反射电子全站仪观测圆柱体外表面上均匀分布的若干点位,将不同测站上观测的点位坐标通过公共点归算到同一坐标系下,根据观测点的三维坐标,选择合适的方法拟合出圆柱体的空间位置参数和形状参数。本文介绍一种基于最小二乘原理的空间圆柱体拟合方法,详细阐述圆柱体质量检测的原理与计算过程,并通过算例验证了该圆柱体拟合方法的正确性与可靠性,以及质量检测方法的可行性。 展开更多

关键词 圆柱体拟合 坐标转换 最小二乘法 质量检测

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一种稀疏点云环境下的单株树骨架提取算法 被引量：6

18

作者 李巍岳 刘春 +1 位作者 吴杭彬 孙伟伟 《遥感信息》 CSCD 2014年第6期84-89,共6页

树木骨架是树木可视化及建模的基础,目前的研究中多数利用三维网络模型或体素化模型,缺少直接在点云中提取骨架的研究;特别是在稀疏点云条件下,数据精度不高,树叶与枝干之间存在遮挡,骨架提取变得异常困难。为此,本文提出了一种提取算法... 树木骨架是树木可视化及建模的基础,目前的研究中多数利用三维网络模型或体素化模型,缺少直接在点云中提取骨架的研究;特别是在稀疏点云条件下,数据精度不高,树叶与枝干之间存在遮挡,骨架提取变得异常困难。为此,本文提出了一种提取算法,主要包括如下步骤:1通过模糊c-均值聚类,对离散点云进行分割;2通过B样条曲线拟合聚类团质心,形成枝干自由型结构;3利用法矢方向变化率阈值,确定树木节点的位置。将该方法分别应用到地面及机载LiDAR数据的树木骨架提取中,得到了较好的效果。 展开更多

关键词 骨架 聚类 B样条 法矢

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利用移动最小二乘法进行点云变形分析的研究 被引量：5

19

作者 吕志鹏 伍吉仓 郑二龙 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2015年第7期32-35,53,共5页

三维激光扫描仪能够高精度快速翔实地获得变形体的空间信息,同时诸多变形体的变形情况也需要完整的描述和分析。为此,本文通过三维激光扫描仪获取变形体变形前后的点云数据,并利用移动最小二乘法进行均匀格网拟合内插来提取变形信息。... 三维激光扫描仪能够高精度快速翔实地获得变形体的空间信息,同时诸多变形体的变形情况也需要完整的描述和分析。为此,本文通过三维激光扫描仪获取变形体变形前后的点云数据,并利用移动最小二乘法进行均匀格网拟合内插来提取变形信息。通过模拟简支梁加载试验和上述方法进行变形分析,并与TS30高精度测量机器人的测量结果进行对比,结果表明两者精度相当,能够探测到毫米级变形。 展开更多

关键词 三维激光扫描仪 点云 移动最小二乘法 变形分析 TS30

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面向高光谱影像分类的改进局部切空间排列降维 被引量：2

20

作者 孙伟伟 刘春 +1 位作者 施蓓琦 李巍岳 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期124-130,共7页

提出多策略提升的局部切空间排列算法来解决常规局部切空间排列降维在高光谱影像分类中计算复杂度高的问题.通过引入随机映射来预先减少高光谱影像波段数,降低后续k-邻域和局部切空间构建的计算复杂度;采用递归兰索斯切分算法快速构建近... 提出多策略提升的局部切空间排列算法来解决常规局部切空间排列降维在高光谱影像分类中计算复杂度高的问题.通过引入随机映射来预先减少高光谱影像波段数,降低后续k-邻域和局部切空间构建的计算复杂度;采用递归兰索斯切分算法快速构建近似k-邻域,降低常规k-邻域构建的计算时间;采用快速近似奇异值分解算法提高全局排列矩阵的本征分解计算速度.利用两个不同的高光谱数据集,设计4组实验来分析多策略速度提升的局部切空间排列算法的计算性能和分类效果.实验证明,相比常规局部切空间排列方法,多策略提升的局部切空间排列方法损失约1%左右的总体分类精度却能够提高至少3倍的计算速度. 展开更多

关键词 多策略提升局部切空间排列 局部切空间排列 随机映射 降维 高光谱影像分类

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