三维激光扫描技术大比例尺数字测图应用研究

发布时间：2017-05-08 15:17

  本文关键词：三维激光扫描技术大比例尺数字测图应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：大比例尺数字地形图,是生产建设的至关重要的基础资料。在地形图测绘中经常遇到一些局部小区域环境恶劣、地势险峻,测量人员难以到达,而采用航空摄影测量、遥感等方法测图成本偏高。地面三维激光扫描技术的日趋成熟为这些特殊区域的数字测图提供了新的思路。地面三维激光扫描技术是一种新型的空间信息数据获取手段,其拥有很高的数据采样率以及非接触测量等特点。目前已经在工程测量、变形监测、古文物保护、城市三维建模等领域已经的到了广泛的应用并取得了较好的效果。而地面三维激光扫描技术在大比例尺数字测图中的应用,还没有很完善的测绘方法和规范,还需进一步的研究。文章在综述地面三维激光扫描技术的基础上,利用地面三维激光扫描技术和全站仪数字测图技术针对蓝田县焦岱镇某测区进行了大比例尺数字测图实验,并分析了误差来源及精度,根据误差分布规律采用最小二乘原理、多项式拟合距离误差函数,以提高其精度,并且设计JAVA程序实现海量点云数据的批量改正,实验结果表明:地面三维激光扫描技术测绘一般大比例尺数字地形图,能够满足精度要求,对于某些特殊工程对地形图精度要求更高的情况下,采用最小二乘原理、多项式拟合距离误差函数进行拟合处理,精度提高效果明显。
【关键词】：大比例尺数字测图 地面三维激光扫描技术 曲线拟合 最小二乘 批量处理 等高线
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P225.2;P231.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 研究背景及意义8
• 1.2 国内外发展现状8-10
• 1.3 本文主要研究内容10-12
• 第二章 大比例尺数字测图方法12-18
• 2.1 全站仪测图12-13
• 2.2 GPS-RTK测图13-14
• 2.3 数字摄影测量14-15
• 2.4 三维激光扫描技术15-17
• 2.4.1 地面三维激光扫描系统15
• 2.4.2 机载激光三维雷达系统15-16
• 2.4.3 移动车载三维激光扫描系统16-17
• 2.5 几种数字测图方法的对比17-18
• 第三章 地面三维激光扫描技术18-26
• 3.1 地面三维激光扫描技术工作原理18-19
• 3.2 地面三维激光扫描技术误差来源19-20
• 3.3 点云数据预处理20-24
• 3.3.1 点云拼接20-22
• 3.3.2 平滑去噪22
• 3.3.3 点云抽稀22-23
• 3.3.4 模型建立23-24
• 3.4 地面三维激光扫描技术的应用24-26
• 第四章 基于最小二乘的误差曲线点位拟合26-37
• 4.1 最小二乘原理和多项式拟合模型26-27
• 4.2 误差曲线点位拟合实验27-30
• 4.3 数据处理30-35
• 4.3.1 同名点数据处理30-32
• 4.3.2 曲线拟合批量点云数据处理的程序设计32-35
• 4.4 结果分析35-37
• 第五章 三维激光扫描技术在某大比例尺数字测图中的应用37-55
• 5.1 测区概况37
• 5.2 仪器介绍37-38
• 5.2.1 徕卡TC702全站仪37-38
• 5.2.2 徕卡ScanStation2三维激光扫描仪38
• 5.3 同名点布设38-39
• 5.4 点云数据采集和预处理39-50
• 5.4.1 数据采集39-41
• 5.4.2 点云数据误差拟合和批量改正41-42
• 5.4.3 点云数据预处理42-50
• 5.5 等高线生成50-52
• 5.6 质量分析52-55
• 5.6.1 点位精度分析52-53
• 5.6.2 等高线重合度分析53-54
• 5.6.3 地形走势分析54-55
• 结论与展望55-57
• 参考文献57-60
• 致谢60

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