高速铁路隧道洞口地形三维扫描成图应用研究

为了获取人员难以到达、地形复杂的高速铁路隧道洞口处地形图及断面图,采用“GPS+三维激光扫描仪”技术进行测量获取地面数据。通过GPS采集控制点坐标建立绝对坐标系,三维激光扫描技术获得相对坐标系下的地面数据,最后运用坐标转换技术获得工程坐标系下的地面数据。对获得的地面点云数据进行预处理,然后将数据导入到CASS软件中进行地形图的绘制,并运用数字地面模型对隧道洞口的横断面、纵断面进行生成,得到满足设计要求的大比例尺等高线地形图和断面图。通过现场实验数据验证,证明“GPS+三维激光扫描仪”技术应用于大比例尺地形图测绘中,其结果完全可以满足测量要求,生成的地形图、横纵断面图完全可以满足工程设计需要。     

激光三维扫描数据提取四边形算法

近年来,随着三维激光扫描点云数据质量的不断提高,从三维点云数据中提取边缘直线成为了新的研究领域。由于点云离散分布于三维空间导致特征计算困难,目前针对激光扫描点云直线提取的方法普遍存在计算量大、易提取错误等问题,本文针对实际工程项目中的方形构件进行三维激光扫描,对得到的点云数据做平面拟合后进行坐标转换处理,将三维转换为平面,再进行平面点集凸包搜索得到最长的凸包线,经过坐标旋转至边缘大致水平,最后采用Sobel算子进行边缘提取,再做直线拟合得到精确的四边形边线,较好地实现了方形建筑构件点云数据的边框四边形提取。     

基于ArcGIS Engine的地图投影与坐标转换的研究与实现

空间地理数据在使用过程中,不同坐标系统的数据无法同时在同一系统中予以加载,需要对现有数据进行坐标系统定义或进行坐标系统及投影转换,针对不同精度要求,对数据进行相应的地图投影和坐标转换在实际应用中非常重要。文中介绍了坐标转换的基本概念,并利用ArcGIS Engine接口实现了矢量数据和栅格数据坐标转换,并展示了最终实现结果。     

三维激光扫描技术在桥梁工程领域的应用与挑战

主要对三维激光扫描技术在桥梁工程领域的应用与挑战进行分析,从三维激光技术的简介着手,对三维激光扫描技术在桥梁工程领域的应用进行研究,包括有效查询三维坐标点、及时获取几何特征和角度测量值、提升彩色信息利用率等内容。旨在提升桥梁工程领域中三维激光扫描技术的应用水平。     

基于WebService的坐标系统实时转换问题的研究与探讨

坐标系统的转换参数通常不能对外提供,故GIS应用中的坐标实时转换问题难以解决。本文在分析WebService技术的基础上,提出了基于WebService的坐标实时转换方案,将坐标转换参数和公式封装成WebService,以能在Web服务器端提供实时的坐标转换服务。为GIS应用中坐标系统实时转换问题提供了一个解决思路。     

大型建筑多测站点云数据配准研究

地面三维激光扫描仪是一种新的空间数据采集设备,在实际应用中,常需要将多测站点云数据或其构成的模型数据转换到地面测量坐标中;无协作目标电子全站仪无需安置棱镜和反射片作为反射目标即能测定待定点的空间位置[1]。通过在扫描对象周围布设控制点,利用高精度无协作目标全站仪与地面三维激光扫描仪采集、拟合布设在研究对象上的靶标靶心坐标,根据摄影测量原理,利用同名点对,解算旋转参数和平移参数,实现扫描仪坐标系下的点云数据到地面测量坐标系的转换。点云数据靶心坐标的精确提取与全站仪靶心坐标的精确测量是实现坐标转换良好效果的基础。     

三维激光扫描技术在外墙外保温系统缺陷检测中的应用

三维激光扫描技术可实现高精度、非接触式检测,在外墙外保温系统缺陷检测中具有重要应用。应用三维激光扫描技术开展聚氨酯硬泡喷涂外保温系统缺陷检测研究,通过坐标变换和K-近邻点云去噪算法对三维点云数据进行后处理。在分析平面外坐标阈值对缺陷识别影响的基础上,通过合理设置阈值对外墙外保温系统平面凸出或凹陷缺陷进行提取,并计算缺陷尺寸和面积。研究结果表明,三维激光扫描技术不仅可识别建筑物外立面窗洞、过梁等,且可有效识别面积0.1m~2的空鼓或脱落缺陷。     

地面三维激光扫描应用于变形工程测量

地面三维激光扫描技术具有高速激光逐点扫描测量和摄影的功能,物体表面的三维坐标数据能够高分辨率地获取在短时间内,真实再现所测物体的三维立体模型和景观,在变形观测、精密工程测量、各类三维建模等领域得到了广泛的应用。本文依据变形工程项目情况,描述地面三维激光扫描技术在变形测量中的生产过程,分析扫描成果总结该技术的特点和优势。     

基于ArcGIS的2000国家大地坐标系转换研究

2008年我国新启用2000大地坐标系,但当前很多地理信息数据都是基于北京54坐标系、1980西安坐标系和地方坐标系。本文以西安80坐标系到2000国家坐标系之间的转换为例,给出了基于ArcGIS环境下坐标系转换流程,分析了坐标转换过程中关键环节技术问题,并对转换结果进行精度分析,效果良好。本文所述方法与流程可以满足1:500比例尺图件的坐标系统转换。     

基于GeoDatabase的天津地方坐标系至CGCS2000坐标转换实现

作为测绘成果的GIS数据多采用Geo Database数据模型进行存储和管理,为避免重复测绘,需将Geo Database数据结构的GIS数据从天津地方坐标转换至CGCS2000坐标系。本文从Geo Database数据模型的介绍入手,总结了坐标转换相关的理论,并给出了天津地方坐标系转换至CGCS2000坐标系的方法和步骤,实现了Geo Database数据结构的GIS数据从天津地方坐标系转换至CGCS2000坐标系的转换。最后分别从转换前后从图形一致性、线性方向一致性、属性一致性、坐标转换精度和坐标转换效率加以论证。     

基于激光点云数据的裂隙岩体渗流场的无单元法模拟

 利用三维激光扫描技术获取岩体表面高精度激光点云数据,进而得到岩体裂隙网络的几何信息和产状分布情况。研究基于激光点云坐标数据求解含复杂裂隙网络岩体二维渗流场的无单元法,采用罚函数法处理渗流边界条件,并推导无单元Galerkin法的基本方程和积分格式。该方法首先将激光点云数据经坐标投影和抽稀后作为无单元模拟的节点坐标数据;然后结合岩体裂隙网络的几何信息,采用无单元法计算渗流场,进而分析岩体的渗透特性。该方法具有以下优点：(1) 可以精确获取高陡边坡的裂隙产状、位置坐标、长度和开度等几何信息;(2) 直接将激光点云作为无单元法节点,减少生成裂隙网格和生成节点坐标的工作;(3) 将裂隙网络采用裂隙渗透张量表示,可以对非连通裂隙、不同开度和不同充填程度的裂隙进行模拟。在此基础上,应用IDL编制基于海量激光点云数据的岩体裂隙产状分析和无单元法渗流场数值模拟软件LIDAREFM,并计算怀柔县桥梓镇一裸露岩石边坡的渗流场。计算结果表明,该方法是可行、有效的,计算得到的渗流场分布及特性能够反映岩体裂隙网络对渗流场的影响。该方法为研究裂隙岩体真实渗流场分布提供了一种新的研究思路。     

面向全局坐标变换的点云配准实现及精度评价

三维激光扫描仪在地形测绘、数字城市、文物保护等方面具有广泛应用,但在数据处理中通常需要进行点云配准及坐标系转换。本文针对点云配准中精度要求高、计算量大等问题,提出面向全局坐标变换实现点云配准的方案,无需进行最近点搜索计算和测站之间的多次迭代计算,大大减少了计算量,且不受点云分辨率的影响;同时分别采用矩阵的LU分解和SV...     

基于二维七参数转换模型的坐标转换参数的计算

基于二维七参数平面坐标转换方法,采用间接平差方法来计算不同大地基准下的坐标转换参数。同时利用浙江省GPS基础控制网数据,计算出浙江省范围内从1980年西安坐标系向2000国家大地坐标系的坐标转换参数,以浙江省1∶10000基础地理信息数据库的转换实验为例,得出该转换方法可以在无大地高、无空间直角坐标转换计算的情况下,实现省级区域内基础地理信息数据在不同基准下的大地坐标直接转换。实验结果表明,该方法简单有效,其坐标转换精度符合要求。     

TerraScan在激光扫描中的应用研究

介绍了TerraScan在激光扫描中的应用,就其数据处理及结果进行了详细分析,出用TerraScan对激光扫描数据处理将会越来越广泛,光扫描技术是测绘领域的研究和运用方向.     

论GPS定位测量数据内业处理之关键

简单介绍了GPS定位系统的优点,阐述了GPS定位测量的常用坐标系,研究了GPS定位测量的测站点坐标向国家统一坐标系下坐标的转换,给出了GPS测量数据坐标系的变换流程,并进行了精度分析,可供GPS定位测量数据内业处理时参考.     

批量计算多区域坐标转换参数的方法研究与实现

测绘地理信息成果常利用坐标转换的方法实现不同成果坐标的转换。利用区域高精度控制点平差成果进行坐标转换残差较小,一般均能通过内符合检查。对于需要对区域内多套控制点成果计算其相互转换关系,采用传统的方法计算过程烦琐,效率低下。本文提出利用坐标转换模型,通过统一坐标成果名称,配置其元数据信息,批量进行坐标转换参数计算的方法,大大提高了多套控制点成果坐标参数计算的效率。     

三维激光扫描仪球形靶标测量方法与精度评定

球形靶标是三维激光扫描仪检定、坐标系转换等测量任务中的主要手段,通过获取球形靶标的中心坐标可以评定三维激光扫描仪的测量精度.本文结合三维激光扫描仪野外测量和室内检定的要求,提出了四种球形靶标球心测量方案,并结合某三维激光扫描仪检定场,对不同测量方案的特点和精度进行了分析.     

基于激光扫描的隧道超欠挖量检测方法

隧道超欠挖检测是爆破成型质量评估的重要内容,对保障施工安全极为重要.针对施工过程的爆破隧道截面特点,提出了基于激光扫描的隧道超欠挖量检测方法.以二维激光扫描仪和车载云台为主搭建三维扫描装置,利用该装置通过多点设站采集整个隧道的三维点云数据并将其转换到同一大地坐标系下,计算隧道中轴线并提取隧道截面,检测隧道截面的超挖区域...     

一种稳健的地面激光扫描标靶球定位方法

针对存在粗差或异常数据点时,最小二乘定位方法会产生定位错误的情况,本文提出了基于M-估计的稳健标靶球定位方法。通过M-估计剔除或减弱球体数据中异常点对参数估计的影响,获取稳健的标靶球球心坐标。利用仿真数据与真实数据进行验证,结果表明该法能克服异常值的影响,提高球体定位的准确度,具有稳健性。