工程测量整理

地形图的应用地形图的应用 重点 求某点坐标和高程 求某直线的坐标方位角 长度和坡度 难点 利用地形图量算图形面积 绘制 1 1 地形图的分幅与识读 1 1 1 地形图的分幅和编号 分幅 按经纬度分幅 中小比例尺 也叫梯形分幅 按坐标格网分幅 大比例尺 也叫 矩形分幅 采用矩形分幅时 常用图幅西南角坐标值千米数编号法 元数据 描述图例的一些信息如人员 比例尺等 快速的地形图更新 数据采集 管理 图廓 内 0 1mm 外 0 5mm 相距 12mm 1 2 坐标系 54 1984 CGC 2000 经纬度一样 投影后坐标不一样 1 3 数字线画图与电子地图的区别 拓扑关系 电子地图无拓扑关系 1 4 磁北 真北 轴北 三北方向 会不会在同一方向上 1 5 测图时间 体现地图的现势性 地物识别 地物符号 有关注记 地貌识别 等高线 立体感要强 判断山头 洼地 山脊 山谷 山坡 鞍部等基本地貌 求点高程 内插 目估内插法 面积的量算 几何图形图解法 坐标计算法 膜片法 求积仪法 淘汰了 等 4D 产品 DOM DEM DRG DLG 数字正射影像图 Digital Orthophoto Map 缩写 DOM 是利用数字高程模型 DEM 对经扫描处理的数字化航空像片 经逐像元进行投影差改正 镶嵌 按国家基本比例尺地 形图图幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集 它是同时具有地图几何精度和影像特征的 图像 具有精度高 信息丰富 直观真实等优点 数字高程模型 Digital Elevation Model 缩写 DEM 是在某一投影平面 如高斯投影 平面 上规则格网点的平面坐标 X Y 及高程 Z 的数据集 DEM 的格网间隔应与其 高程精度相适配 并形成有规则的格网系列 根据不同的高程精度 可分为不同类型 为 完整反映地表形态 还可增加离散高程点数据 数字线划地图 Digital Line Graphic 缩写 DLG 是现有地形图要素的矢量数据集 保 存各要素间的空间关系和相关的属性信息 全面地描述地表目标 数字栅格地图 Digital Raster Graphic 缩写 DRG 是现有纸质地形图经计算机处理后 得到的栅格数据文件 每一幅地形图在扫描数字化后 经几何纠正 并进行内容更新和数 据压缩处理 彩色地形图还应经色彩校正 使每幅图像的色彩基本一致 数字栅格地图在 内容上 几何精度和色彩上与国家基本比例尺地形图保持一致 收集资料 标准 要求 元数据 工程建设中地形图的应用 断面 两点是否通视 绘出填洼界限 地籍测量地籍测量 1 1 现代地籍的含义 指对有关土地的自然状况 社会状况 法律状况的调查 测量 统计等所获得的资料 1 2 地籍管理的内容 1 3 地籍调查 查清宗地的权属 界址线 面积 用途和位置等情况 形成数据 图件 表册等调查 资料 内容 土地权属调查 地籍测量 分类 按时间和任务分为初始和变更地籍调查 2 1 初始地籍调查 目的 内容 对象 流程 准备 宣传 试点工作及技术培训 资料收集及踏勘 2 2 初始权属调查的准备工作 确定调查范围 制作调查工作用图 划分地籍街道 街居及宗地预遍宗地号 调查通 知 实地调查前的准备 安排路线 2 3 宗地权属状况调查 土地使用者及土地权属性质调查 2 4 绘制宗地草图 宗地草图内容 要求 地籍调查表 3 1 地籍测量 二级检查 以及验收 激光扫描数据处理激光扫描数据处理 1 技术背景技术背景 1 1 应该类似于特点特点之类的 多平台 多视角 多维 多态 1 快速 大范围 2 及时测定形体表面 3 非接触式测量 4 直接的三维坐标 1 2 可视化表达 三维建模的两种方法 基于图像 基于几何 1 3 存在的问题 1 两点同步难匹配 数据处理自动化程度低 2 测量复杂度高 仪器昂贵 操作人员需要较高技巧 生产成本高 费时 3 对天气 可见度等自然条件要求高 4 很难获取较全面的信息 2 三维激光扫描技术三维激光扫描技术 2 1 简介 获取离散点云 测量目标表面密度的点阵信息 不需要测量特征点 2 2 分类 1 按平台 扫描载体 分 机载 车载 地面 手持三维扫描系统 2 按距离分 3 按测距原理分 脉冲式 类似于全站仪 射程远 精度低 最大激光反射频率低 扫描速度低 太阳 光与室外光对扫描点质量影响小 适用于飞机航空 相位式 发射与接收信号之间的角度差 刚好相反 三角测量式 4 颜色点云 data 精度低 全景影像 data 点云与影像匹配 使得数据精度高 2 3 扫描点解算模型 扫描点解算模型 2 4 点云数据质量评定指标点云数据质量评定指标 S 噪声级别 点云与建模后目标对象之间的差距 P 密度 dense 半径 p 的球体内至少包含一个扫描点 K 完整度 complete 用于衡量点云数据的完整性 r 精度 accurate 单个扫描点的采样精度 扫描距 测角误差 2 5 误差来源与精度分析误差来源与精度分析 DTM 的精度主要取决于三个因素 测距 INS inertial 惯性 navigation system dGPS Differential Global Positioning System 的缩写 即差分全球定位系统 数据滤波质量影响 计算方法与模型 模型误差 共线方程线性化带来的误差 车载激光扫描系统车载激光扫描系统 1 1 扫描获取数据 2 坐标转换 扫描系统坐标 平台坐标 物方空间坐标的转换 3 扫描仪相对平台的姿态用室内标定 DGPS 定位 多源传感器集成 CCD 照相机 DGPS INS IMU pos laser scanner 2 问题与挑战 1 全景图像与激光点云数据 2 高精度道路数据 3 建筑物立面提取 4 交通标志 标线 信号等交通数据分类困难 5 点云数据的特征感知与重建 激光扫描数据基本处理方法激光扫描数据基本处理方法 1 1 数据处理流程 数据采集 预处理 分割与曲面拟合 建立目标的三维矢量模型 预处理 坐标结算 空间匹配 时间整合 距离影像统计规律 距离影像统计规律 1 2 算法 DOPP 算法 RANSAC 算法 1 3 滤波 1 哪些是无效数据 主要是超出量程的数据 粗大误差 除去 ghost 数据 2 方法 数学形态学 3 平面相交法 A 线段两侧选择优化点 B 对点进行面的拟合 C 对面的交线进行拟合 1 4 多帖数据拼接 全貌或者对一个物体多次测量 1 5 机载与地面数据集成处理 机载 俯视 地面 侧视 1 6 ICP 算法基础 最小二乘拟合 自动拼接 t 参数将不同坐标系的点转换到统一坐标系内 两个扫描位置至少要有 7 个点 不能同面共线 1 7 三维可视化 1 7 1 三角网的可视化 构成面状模型的可视化 1 7 1可视化技术 地物信息提取地物信息提取 1 DEM 提取 各种滤波算法从点云中获取 方法 形态学 线性预测 三角网 其他 2 建筑物提取 MDL 模型描述长度 误差描述长度 1 发现 DSM 中隔离建筑物信息 分割数据 设置相关阈值 A 计算地形表面的近似值 用给定阈值进行二元化 B 改进分割 基于所选片段界线框内的高度信息的局部阈值 改进分割后的 片段二维信息 二维信息 分析片段和相关的界线框内的高度信息 高度信息 2 重构 不知道 GIS 和地图信息可以作为额外的信息源 主要获取二维 3 植被提取 植被对激光脉冲有良好反射 二次回波 第一次 从树冠上 第二次 从地面 4 道路提取 5 直接生成正射影像 6 自动获取信息处理 7 其他应用 体积测量 室内结构重建 古物重建 逆向工程 小物体重建 车载激光三维点云数据处理车载激光三维点云数据处理 1 所面临问题 存在大面积的阴影遮挡 同时受成像条件 图像质量影响 2 车载激光点云中道路提取 1 基于离散点云 平滑因子 高层 激光强度信息 层次分类法 地面和非地面 不规则三角网 TIN 曲率和高度差 面向对象策略提取道路 2 离散点云问题 点云目标不精细 精确道路边界信息 强度存在大量噪声 3 融合机载激光点云和辅助信息 4 匹配问题 机载激光点云与遥感影像的配准 不同数据源在空间分辨率 质量精度 上的匹配问题 5 基于点云特征图像 基于扫描线信息 基于聚类分析法 基于高程阈值方法在地面 起伏较大区域 主成分分析法 2 现有方法存在的问题 1 高程信息的缺乏 2 没有充分利用点密度 强度信息 机载点云数据的利用 多源数据的融合问题 3 现有方法主要集中小范围 3 现实问题 1 海量数据 复杂 目标多样性 2 数据不完整 3 点密度空间分布不均匀 由扫描仪与地物之间的距离决定 4 强度不一致 5 道路形状不规则 Pragressive 渲染技术