工程测量整理

1、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12mm1.2 坐标系：54、1984、CGC2000经纬度一样，投影后坐标不一样。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磁北、真北、轴北三北方向会不会在同一方向上？ 测图时间：表达

2、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 Mod

3、el ,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, 丫及高程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电脑处理后得到 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

4、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确定调查范围，制作调查工作用图；划分

5、地籍街道，街居及宗地预遍宗地号; 实地调查前的准备安排路线。土地使用者及土地权属性质调查宗地草图内容、要求、地籍调查表二级检查、以及验收 激光扫描数据处理1 .技术背景1.1 应该类似于 特点之类的：多平台、多视角、多维、多态1快速、大范围2及时测定形体外表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一基于图像、基于几何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 .三维激光扫描技术简介：获取离散点云、测量目标外表密度的点阵信息、不需要测量特征点2.1 分类

6、：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：短距离漱光扫描仪中距离激光扫描仪长距离激光扫描仪了兀空激七行描仪基草长扫慢距禹不整.”3m.适合用于、理 电旦盯量蒲，不但有情课息快且精度依高最长旧情距离小于30 m,芸用于大型作界.同 室同的濯星扫描距周大于30e.主亶应用于坤策恂.旷 山.大炮.大型土木工程等的测量扫描蜕闰大于1km,井且需要配备糖朗的导 航定位系统,可阳于大范囹汕彩的扫惜沌量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 相位式：发射与接收信号之间的角度差 三角测量式：4颜色点云da

7、ta:精度低全景影像data:点云与影像匹配适用于飞机航空刚好相反使得数据精度高2.2 扫描点解算模型：2.3 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DTM的精度主要取决于三个因素：测距、 INS*inertial惯性navigation system L dGPSDifferential 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

8、方程线性化带来的误差 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、DGPSINS/IMU/pos、laser scanner2.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：算法DOPP算法：RANSACK:1哪些是无效数据：主要是超出量程的

9、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1.7.2 可视化技术地物信息提取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)

10、 发现：DSM中隔离建筑物信息，分割数据设置相关阈值A:计算地形外表的近似值，用给定阈值进行二元化。B:改良分割：基于所选片段界线框内的高度信息的局部阈值，改良分割后的片段二维信息二维信息主要获取二维高度信息分析片段和相关的界线框内的高度信息(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1基于离

11、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