测绘工程

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金泽会1, 陈茂霖1, 2, 张昕怡1, 赵立都1, 刘祥江1

测绘工程. 2023, 32(5): 1.

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针对现有林地配准方法配准效率低的问题,提出一种通过 KD-tree加快特征三角形匹配过程的配准方法。首先使用单木位置构建特征三角形,并以边长、顶点协方差矩阵特征值为几何约束条件剔除等腰、等边以及高度共线的三角形,利用 KD-tree快速搜索源点云与目标点云之间的同名特征三角形,根据对应同名点计算转换参数,从而实现林地点云配准。实验结果表明,配准效率与 RMSE分别平均提升99.2%、83.6%,且算法在含有一定比例单木位置漏检测与误检测时,RMSE均稳定在0.04~0.09m,证明该方法具有可行性和有效性。

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基于信息熵和改进 KMC的点云简化算法

赵夫群, 温静

测绘工程. 2023, 32(5): 7.

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为了保持点云的细节几何特征,针对数据点分布散乱的点云数据模型,提出一种基于信息熵和改进 K 均值聚类的点云简化算法。首先,定义点云局部区域的曲率信息熵,并根据信息熵删除非特征点,从而实现点云初始简化;然后,采用一种基于 KD-树的改进 KMC算法进一步实现点云精简化,从而实现点云的最终精确简化。实验采用公共点云和文物点云数据模型验证本算法,结果表明该算法比包围盒简化法、随机采样法、聚类简化法以及曲率简化法的简化精度有明显提高,能够较好地保留原始点云的细节几何特征,具有良好的简化效果。因此,基于信息熵和改进 KMC的简化算法是一种有效的点云简化算法。

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基于最小费用网络流的多指标道路网匹配方法

郭璇, 张云菲, 邱泽航

测绘工程. 2023, 32(5): 13.

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多源道路网匹配过程中存在次优化问题,依靠单一度量指标的匹配结果往往出现误匹配和漏匹配,为此,文中提出一种基于最小费用网络流的多指标综合路网匹配方法。该方法通过在关系数据库中构建最小费用网络流模型,综合距离相似度、方向相似度和形状相似度用于度量道路实体相似度,并考虑异源道路网 M∶N 匹配进行全局最优化匹配。实验选取6个实验区的 OpenStreetMap路网和 TIGER/Line路网进行综合验证。结果表明,该方法的匹配准确率相较单一指标有显著提升,并能有效解决次优化问题导致的误匹配和漏匹配。

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基于特征点不确定性的相机位姿估计方法

黄河, 张秋菊

测绘工程. 2023, 32(5): 20.

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相机位姿估计广泛应用于地图构建、机器人定位、图像拼接等,是计算机视觉的经典问题。实际应用中,特征点的坐标数据不可避免的包含测量误差。如果不区分各点测量误差直接进行相机位姿估计,会导致估计值偏离真实值。因此,提出基于特征点不确定性的加权正交迭代算法以降低测量误差对估计精度的影响。该算法考虑图像点周围的灰度信息,对特征点图像坐标进行灰度质心优化并利用优化点进行迭代计算,提升迭代算法的精度。为提高算法的抗噪性能,根据代数误差对应特征点分配自动更新的权值,有效提高算法的泛用性。仿真与实机实验结果表明,文中算法较经典的正交迭代算法具有高的精度与抗噪性,具有实用价值。

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基于Sentinel-1的动态 NDSI水稻分类方法研究

董心君, 田馨

测绘工程. 2023, 32(5): 27.

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以泰国阿育他耶府省(Ayutthaya)为例,基于 Sentinel-1A 遥感影像数据,在后向散射系数的基础上,提出一种利用动态 NDSI的简单、快速水稻分类方法。结果表明,影像处理后的 NDSI分布符合高斯混合模型,看作2个高斯分布的叠加;利用阈值法分类能有效区分水稻区域和非水稻区域,研究区域整体的准确率、召回率、精确率、F1分别可达到74.01%、76.68%、79.23%、77.93%;分类误差主要是由于各地区水稻种植时期不统一,结合水稻种植日历可以进一步提高分类精度。

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郑州市热岛效应及其影响因素研究

李亚龙1, 乔旭宁1, 王宇1, 刘亮1, 李天驰2

测绘工程. 2023, 32(5): 34.

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利用8期 Landsat影像,采用单窗算法反演郑州市主城区地表温度,综合分析2001—2021年郑州市热环境变化情况。基于土地覆盖类型数据,利用单因素方差分析法,研究不同土地覆盖类型对应地表温度的差异性,以及不透水面丰度、归一化植被指数与地表温度的关系;对湿地公园建立地表温度缓冲区,研究湿地公园对热岛效应的缓解作用。结果表明,2001—2021年郑州市热岛面积先增加后减少,呈倒 U 型变化趋势;城市热岛效应受土地利用类型、植被覆盖等因素影响,不同土地覆盖类型对应的地表温度存在显著性差异,地表温度与不透水面丰度呈正相关关系,与归一化植被指数呈负相关关系,湿地公园对热岛效应有明显的缓解作用。

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星基增强不同改正策略定位精度分析

郭锦萍, 白征东, 谭宗佩, 张强, 段博文

测绘工程. 2023, 32(5): 43.

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基于 SBAS星基增强定位原理,分别采用快速校正、长期校正、快速+长期校正3种解算策略对 WAAS、 EGNOS、MSAS系统覆盖区域内32个IGS站进行星基增强单频静态单点定位,并与标准单点定位的结果进行对比, 分析SBAS系统对定位精度的提升效果。结果表明,3种解算策略中,快速+长期校正对定位精度提升效果最好,N, E,U 方向分别提升 35.93%、26.59%、41.03%;长期校正效果中 N,E,U 方向分别提升 20.80%、11.97%、 33.03%;快速校正提升幅度最低,N,E,U 方向分别提升8.33%、7.22%、24.32%;三大 SBAS系统中,WAAS系统中对定位精度的提升效果最优,MSAS系统次之。

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土地利用知识图谱构建与聚合方案推荐

杨健男

测绘工程. 2023, 32(5): 52.

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为了在图斑聚合中综合考虑空间几何相关性与语义完整性,提出一种通过构建土地利用领域知识图谱,进行聚合方案推荐的方法。首先,根据土地利用分类体系,构建类型知识图谱,包含语义关系与类属关系;接着,根据类型知识图谱,创建图斑实例之间的空间关系知识图谱,包括拓扑关系、距离关系和方位关系;最后,通过语义推理与图遍历,得到图斑聚合方案,达到图斑聚合推荐效果。以某省某区域第三次全国土地调查的图斑数据作试验区域,实验表明,该方法提供一套兼顾语义与空间几何关系的图斑聚合方案,结合已有算法驱动,其聚合效果符合认知规律。

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球坐标测量系统近距离 ATR 精度测试方法与实验分析

段童虎, 范百兴, 黄赫, 徐福乾, 陈哲, 邹方星

测绘工程. 2023, 32(5): 61.

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以精密工程与工业测量领域小范围三维控制网的建立需求为背景,阐述了球坐标测量系统近距离 ATR 精度测试方法,针对现有激光跟踪仪校准规范未给出测角精度评定方法的局限性,提出利用全圆方向法和常角观测法进行激光跟踪仪测角精度评定的方法;鉴于传统加常数测定方法精度较低或工作量较大等问题,利用角度空间前方交会法测定全站仪配合球棱镜使用时的加常数,并利用激光干涉仪标准装置评定仪器的测距精度;由于全站仪的标称精度指标未给出三维坐标精度,利用空间三维坐标转换模型评定仪器的坐标测量精度。利用 MS60全站仪和 AT402激光跟踪仪进行实验分析,结果表明,球坐标测量系统近距离 ATR测量精度具有较高可靠性。

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以产出为导向的“无人机测绘”课程教学改革

任东风, 姚领, 周继

测绘工程. 2023, 32(5): 68.

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无人机测绘技术是测绘遥感领域的一项新技术,本课程也是测绘工程、遥感科学与技术、地理信息科学专业的必修课。课程采用“课堂教学+案例教学+项目实训”混合教学方式,引入企业专家直接参与教学,通过无人机大比例尺地形测图、无人机倾斜摄影测量三维建模、无人机 LiDAR 数据获取等典型工程案例,以产出为导向,让学生掌握无人机航测项目设计、数据采集、数据处理、DEM/DSM/DOM/DLG 及三维模型等数字化测绘产品生产的基本理论、技术方法和操作技能,培养学生利用无人机解决复杂测绘工程问题的能力。

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基于“国家一流专业”建设的课程体系优化———以黑龙江工程学院测绘工程专业为例

侯建国, 司海燕, 杨泽运, 高延平, 刘江

测绘工程. 2023, 32(5): 74.

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以黑龙江工程学院测绘工程专业2021版培养方案修订为例,对照国家一流专业建设的要求,对一流本科专业建设背景下测绘工程专业人才培养目标进行了厘清和定位。确定以社会需求为导向的人才培养目标,按照 “厚基础、宽口径、重交叉、强创新、亮特色”的培养路径,重新构筑知识体系,优化课程体系,对人才培养模式进行创新,对课程体系进行优化,并给出教学改革建议。为培养“高品质、国际化、创新型”高级测绘工程专业人才奠定坚实基础。

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2023年, 第32卷, 第5期　刊出日期：2023-09-21

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