城市建模的途径与关键技术

数码城市是信息时代发展的必然产物，城市建模是数码城市的重要内容与基础。到目前为止，城市建模虽然已经成为国内外建立数字城市的热点，人们正在通过各种各样的途径进行城市建模，而且已经取得非常重要的进展，甚至已经成为“产品”被应用于实际生产。但是城市建模还有不少关键问题与技术亟待解决。本文将城市建模分为几何建模与纹理映射两大部分，介绍了他们的基本原理与各种方案、存在的问题及其解决的途径。针对不同应用需求的几何建模途径，包括如何充分利用不同的数据，例如LIDAR数据、地图数据、航空、卫星影像、地面影像，实现房屋几何建模的半自动化；房屋墙面纹理影射的半自动化及房屋墙面纹理遮挡分析、数据压缩等。     

用变焦镜头摄影的焦距实时检测方案

在摄影测量中,用变焦距镜头摄取图像时,需对变焦的全过程做实时的检测。这一焦距检测的过程是通过对镜头各镜组间距的检测完成的,并采用实验的方法,通过布设控制点,首先在变焦镜头使用之前对变焦起始位置的镜头焦距进行检测。论述了变焦镜头焦距实时检测的基本原理、精度分析及具体实施方案。     

灵山大佛精密测绘及质量控制

研究了一整套的测绘造型技术,主要包括微型控制网的建立、高精度近景摄影测量、数字化造型、投影基点导线等新方法及精度分析,并对造型中的质量较全面地实施监控,确保了灵山大佛修建的高质量完成．本文研究方法有较好的应用价值．     

对偶四元数遥感影像区域网平差精度分析

根据几何代数理论,提出对偶四元数区域网平差方法,采用对偶四元数描述区域网像坐标系间的旋转和平移,对严格共线条件方程进行线性化,按照带有约束条件的间接平差进行迭代解算. 对偶四元数区域网平差模型法方程式的结构完全类似于传统方法,所需计算机内存单位由于边宽的增加而略有增加. 实验结果表明,对偶四元数区域网平差在影像的4个定点与中心布置控制点,能达到较高的测量精度.     

多基线近景摄影测量连续像对相对定向

根据近景摄影测量多基线、大倾角摄影的情况,推导了多基线近景摄影测量连续像对相对定向的公式,提出了以基线分量以及方向余弦为参数的解算方法,从而克服了非线性的共面条件方程式在解算时对摄影位置及姿态的限制.对摄影测量手册中相对定向方法进行了介绍.利用非量测数码相机对实验场地所拍摄的数据进行两种相对定向方法解算,获得了精度较高的结果,验证了两种算法的正确性及稳定性.     

基于序列图像的相似材料模型变形测量

针对传统模型观测方法中存在的缺点,提出利用基于非量测数字相机的数字近景摄影测量技术进行相似材料模型变形测量.推导了利用二维直接线性变换分解相机内外方位元素初值的实用算法,利用最小二乘影像匹配对控制格网点和变形标志点进行高精度定位.结合自检校光束法平差进行变形标志点坐标的高精度解算.利用模型模拟开采不同时刻的序列立体影像像对的解算结果,完成相似材料模型的变形测量和实时位移分析.试验得出变形标志点的平面测定精度高于±1mm.可以满足本次试验条件下相似材料模型变形监测的精度要求.     

自动判别基坑支撑位置的图像识别方法

提出了一种基于设计信息的基坑支撑位置图像识别方法.首先,在室内相机标定的基础上对采集到的基坑图像进行镜头畸变校正;然后,利用控制点法确定相机在真实世界坐标系中的位置和姿态(以下简称位姿);根据针孔摄像机模型成像原理将支撑区域投影到图像上;再对形成的支撑图像区域进行特征提取,使用颜色分量关系对图像特征进行分析,以达到判断支撑是否施工完毕的目的;对基坑的所有支撑进行循环判断,最终得到当前基坑施工的支撑位置.与传统数字照相识别方法相比,能有效避免复杂施工现场环境的干扰;最后,给出了一个基坑支撑位置识别的工程实例.结果表明,基于设计信息的识别基坑施工过程支撑位置的方法是有效可行的.     

高分辨率卫星影像物理模型与有理函数模型转换

高分辨率卫星遥感影像的物理模型描述影像与地面之间的严格几何成像关系,其参数具有可理解的物理意义,但其形式复杂且与传感器类型相关,出于技术保密其物理参数通常不被提供。有理函数模型作为通用传感器模型,解决了物理模型的缺陷,但缺点是其参数不具有可理解性。因此,拟以Quickbird立体影像为例,研究物理模型和有理函数模型的转换,以综合利用两者的优点。研究结果表明,从物理模型得到的有理函数模型,具有与物理模型相近的精度,这与已有研究结果一致;从有理函数模型可以在一定假设条件上恢复重建严格物理模型,恢复的严格物理模型的定位精度不受假设条件影响。     

大型结构件弹性形变组网摄影测量

针对大型飞机机翼三维高精度弹性形变测量难度大的问题,提出了一种多参数组网像机畸变修正模型,构建了一种快速精确的组网像机标定方案,设计了组网像机三维形变测量方法。理论分析和仿真实验表明,提出的大型飞机机翼三维高精度弹性形变组网摄像测量方法具有精度高、速度快特点,同时通过地面实验验证了该方法的可靠性和鲁棒性。在大型客机和其他新型飞机的试飞鉴定中,本方法可以高速率、高精度地获得飞机大型结构件关键部位的三维形变量,具有较好的应用前景。     

基于无人机倾斜摄影测量的矿产储量动态监测

以广西区内两处露天矿区作为研究区域进行矿产资源储量监测,探讨低空无人机倾斜摄影测量技术在矿产储量监测方面的应用,为矿产资源有效地保护与开发利用提供科学的数据支撑。基于ArcGIS和Context Capture两款软件,详细阐述了利用ArcGIS提取高程点进行数字地面模型(digital terrain model, DTM)法矿区动用储量计算和基于Context Capture软件进行矿产储量计算的两种方法,并运用新兴技术与传统成熟技术结合的方法,实现对露天矿区的储量监测,最后在检验产品精度符合规范要求的情况下,完成两种方法的精度比较。实验结果表明：采用两种不同方法对两处矿区进行矿产资源储量监测,其误差百分比分别为6.17%、0.05%,相对误差均满足规范要求;无人机倾斜摄影技术可用于矿产资源储量的动态监测,该技术在简化作业流程的基础上,可以低成本、快速、动态地实现矿区动用储量的监测,为有关部门的管理和矿产资源的开发利用提供科学的数据支撑。