多源点云数据融合的建筑物精细化建模     

王树臻  郑国强  王光生  胡玉民  张德怀  亓伟 《测绘通报》2020,(8):28

三维建模技术能够实现建筑物的数字化存档，在古建筑保护与修复和现代建筑规划与改造中具有不可替代的作用。针对倾斜摄影测量和三维激光扫描建模技术中建筑物模型存在的问题，本文提出了一种倾斜摄影测量和三维激光扫描生成三维点云模型相融合的建筑物精细化建模方法。选用无人机和三维激光扫描仪作为试验设备，利用ContextCapture、SCENE软件完成点云拼接、生产和编辑，通过ICP算法完成点云精细匹配，实现多源点云数据融合建模；对比单一建模方法模型，从纹理结构和模型精度两方面对融合建模模型进行质量评价。结果表明，融合建模模型纹理清晰，几何结构完整，模型距离中误差和高差中误差的均值均低于倾斜摄影测量模型的值，接近三维激光扫描模型。  相似文献   

Delaunay三角网约束下的影像稳健匹配方法     

姜三  江万寿 《测绘学报》2020,49(3):322-333

影像匹配是数字摄影测量和计算机视觉领域的关键问题。本文主要研究基于Delaunay三角网约束下的稳健影像匹配方法。首先利用Delaunay三角网对随机初始匹配点进行组织,构建分布均匀、结构稳定的局部连接关系;其次利用线段描述子和空间角度顺序建立了局部辐射和几何约束模型,并将粗差剔除问题转换为分析Delaunay三角网和对应匹配图的相似性问题;然后利用对应三角形局部约束实现匹配扩展;最后在分层策略和交叉验证策略下实现稳健影像匹配。利用3组数据集进行大量的匹配试验,结果表明本文的匹配算法即使在高外点率下依然能够实现稳健粗差剔除,得到高精度的影像匹配结果。  相似文献   

Machine learning for cross-gazetteer matching of natural features     

Elise Acheson  Michele Volpi  Ross S. Purves 《International journal of geographical information science》2020,34(4):708-734

ABSTRACT

Defining and identifying duplicate records in a dataset is a challenging task which grows more complex when the modeled entities themselves are hard to delineate. In the geospatial domain, it may not be clear where a mountain, stream, or valley ends and begins, a problem carried over when such entities are catalogued in gazetteers. In this paper, we take two gazetteers, GeoNames and SwissNames3D, and perform matching – identifying records in each that are about the same entity – across a sample of natural feature records. We first perform rule-based matching, establishing competitive results, then apply machine learning using Random Forests, a method well-suited to the matching task. We report on the performance of a wider array of matching features than has been previously studied, including domain-specific ones such as feature type, land cover class, and elevation. Our results show an increase in performance using machine learning over rules, with a notable performance gain from considering feature types, but negligible gains from other specialized matching features. We argue that future work in this area should strive to be more reproducible and report results on a realistic testing pipeline including candidate selection, feature extraction, and classification.  相似文献   

沿海矿山生态环境修复中遥感影像自动配准方法的应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

项谦和  杜娟  陈春雷  汪建光 《测绘通报》2020,(7):58-63

本文从遥感影像解译角度出发，浅析遥感影像解译在沿海矿山生态修复调查中的作用，概略梳理沿海矿山生态修复遥感解译的基本方法，针对基于光学遥感图像配准技术存在的问题，提出了一种利用对象区域形状特征的配准方法。本文采用分割方法提取基准图像和待配准图像中具有结构性的小区域，按照小区域的属性与几何形状特征进行匹配，利用空间关系做控制约束，查询正确的同名小区域对，提取小区域的中心点作为匹配控制点对，解算仿射变换模型参数，有效解决影像间的自动配准问题。采用该方法对实际光学影像进行试验，取得了良好的试验结果与实用价值，为沿海矿山生态修复调查工作中确定矿山空间位置与设计方案提供了保障。  相似文献   

一种基于空间-拓扑结构相似性的复杂轨迹聚类算法     

孙勇  王会蒙  靳奉祥  杜云艳  季民  易嘉伟 《地球信息科学学报》2019,21(11):1669-1678

复杂的面状空间实体如海洋涡旋、环流和降雨过程在运动过程中会产生更复杂的轨迹,即具有分支结构的复杂轨迹。为了挖掘这类复杂轨迹的运动模式特征,本文从复杂轨迹的拓扑结构和空间特征出发,创新性地提出复杂轨迹的空间-拓扑结构相似性度量算法（Spatial-Topological Similarity Measurement, STSM）,该算法是基于图同构算法VF2改进的。首先STSM算法将复杂轨迹用带有节点和边的图结构表达,并将空间信息融入图结构的节点属性中,通过匹配复杂轨迹之间所有最大公共子结构,找到匹配结构中节点之间一一对应的关系,利用加权的欧式距离计算复杂轨迹匹配结构中点对之间的空间距离。然后,基于STSM相似性算法进行层次聚类分析,旨在发现复杂轨迹之间相似的拓扑结构在空间上的聚集模式。最后,利用1993-2016年长时间序列的中国南海冷涡复杂轨迹验证方法的有效性,并对比分析复杂轨迹拓扑结构相似性算法CSM。结果表明：单纯用拓扑结构相似性算法CSM进行聚类分析,不能充分挖掘空间的聚集模式,因为不同空间位置也存在拓扑结构相似的轨迹。而本文提出的STSM算法将南海冷涡复杂轨迹分为5类,第一类分布在南海北部、第二类分布在南海中部、其他三类交错在南海南部。这种聚集模式在一定程度上反映了冷涡的生成和演化过程在南海北部、中部、南部的差异性,同时也表明了冷涡移动在南海南部存在更为复杂的异质性。因此,本文提出的方法可以有效地从复杂轨迹数据中发现其演化过程的潜在聚集模式,为认识这类复杂动态现象的时空演化特征提供了一种新的方法。  相似文献   

布料模拟法无人机倾斜摄影建筑点云提取   总被引：1，自引：0，他引：1  

王果  王强  刘绍堂  杨福芹  赵光兴  杨彬 《测绘通报》2020,(10):97-100

受布料模拟滤波思想的启发，本文提出一种基于无人机倾斜摄影密集匹配点云的建筑提取新方法。该方法引入布料模拟进行建筑顶面的初步识别，通过模拟布料下落过程，分析布料与对应密集匹配点云之间的作用，确定布料由重力下降后所停留的位置作为建筑顶面的初步识别，然后通过密度聚类算法进行建筑区分，从而实现建筑物顶面的单体化提取。通过实测数据进行试验，结果表明，该方法能取得较好的效果，为基于密集匹配点云的建筑物提取提供一种新思路。  相似文献   

A method for vertical adjustment of digital aerial photogrammetry data by using a high-quality digital terrain model     

《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》2020

The accuracy of vertical position information can be degraded by various sources of error in digital aerial photogrammetry (DAP) based point clouds. To address this issue, we propose a relatively straightforward method for automated correction of such point clouds. This method can be used in conjunction with any 3D reconstruction method in which a point cloud is generated from a pair of aerial images. The crux of the method involves separately co-registering each DAP point cloud (formed by the overlap of two or more images) to a common airborne laser scanning (ALS) based digital terrain model. The proposed method has the following essential steps: (1) Ground surface patches are identified in the normalized DAP point clouds by selecting areas in which standard deviation of vertical height is low, (2) height differences between the DAP and ALS point clouds are calculated at these patches, and (3) a correction surface is interpolated from these height differences and is then used to rectify the entire DAP point cloud. The performance of the proposed method is verified using plot data (n = 250) from a forested study area in Eastern Finland. We observed that DAP data from the area corrected using our proposed method resulted in significant increases in prediction accuracy of key forest variables. Specifically, the root mean squared error (RMSE) values for dominant height predictions decreased by up to 23.2%, while the associated model R² values increased by 16.9%. As for stem volume, RMSEs dropped by 20.6%, while the model R² improved by 14.6%, respectively. Hence, prediction accuracies were almost as good as with ALS data. The results suggest that vertically misaligned DAP data, if rectified using an algorithm such as the one presented here, could deliver near ALS data quality at a fraction of the cost.  相似文献   

利用投影影像精化数字表面模型     

陈艳楠  汪佳丽 《测绘通报》2020,(6):45

随着摄影测量技术的成熟和人们对摄影测量产品应用的要求不断提高，真正射影像在工程与人们生活中扮演越来越重要的角色。生成高质量真正射影像的关键在于如何获取高精度的DSM。目前修正和改善DSM误差的方法普遍存在费力费时、精度缺乏保证及任意性等问题。本文针对DSM精度的修正问题提出了一种新的方法，即基于投影影像的概念，将空间点位在投影影像上的投影轨迹线作为几何约束条件，直接对现有DSM的高程进行修正的方法。通过获取高精度的DSM，进而生成更为精确的真正射影像。本文通过理论推导、单点高程和多点高程修正试验，验证了提出的新方法直观简单，适用性强，具有一定的实际应用价值。  相似文献   

一种新的车载低成本MEMS陀螺仪快速初始对准算法     

白征东  辛浩浩  程宇航  陈波波  黎奇 《测绘通报》2020,(8):65-70

车载导航系统常用惯性测量元件（IMU）与全球卫星导航系统（GNSS）技术组合以提高系统的稳定性。由于车载导航系统的应用场景限制，对初始对准速度有着较高要求。为了提高传统车载组合导航系统中低成本微机电系统（MEMS）陀螺仪的初始对准速度，降低初始对准过程中的计算量，本文提出了一种适用于任意失准角下的基于网络RTK辅助与无损Kalman滤波（UKF）的MEMS陀螺仪初始对准算法。同时针对车载系统的特点，简化了IMU系统误差方程，分析了简化带来的误差。在诺瓦泰ProPak6和诺瓦泰IMU-IGM-S1组成的导航系统中验证了本文提出的算法。试验结果表明，在以诺瓦泰双天线GNSS输出航向角为"真值"的情况下，本文提出的算法基本可以在5 s内完成陀螺仪的初始对准，对准精度达0.3°。  相似文献   

近景摄影测量下的视场关系定量表达     

肖怡  刘鹏  王瑜  张文靖  张思佳 《测绘通报》2019,(2):39-44

近景摄影测量下的视场关系指较小空间范围中不同视场之间存在的位姿关系，它用来确定不同摄像机所代表的参考坐标系之间的旋转量与平移量。它在交通监控、目标识别与定位、居家安全保障等方面有着广泛的应用。本文在近景摄影测量的框架下，提出了一种确定两种不同视场之间位姿的方法，具体步骤为：①在大视场下进行变化检测，当有变化区域被检测到时，获得原始图像，同时在小视场下获得样本图像集合；②对原始图像和样本图像集合进行相对定向，得到样本图像相对于原始图像的空间姿态参数；③将原始图像和样本图像进行图像匹配，获取匹配度最高的样本图像，该样本图像存储的姿态参数即是拍摄瞬间小视场相对于大视场的位姿；④按照步骤③中获取的姿态参数调整小视场下的摄像机空间位姿，使其对准变化区域。试验表明该方法能够有效支持空间范围较小区域内视场关系的定量描述。  相似文献