測量多源數據處理關鍵技術畢業(yè)論文

1、畢業(yè)設計（論文）報告題 目 學 院 學 院 專 業(yè) 學生姓名 學 號 年級 級 指導教師 畢業(yè)教務處制表畢業(yè)學生姓名： xx填寫 學號： xx填寫 專業(yè)： xx填寫 畢業(yè)設計（論文）題目： 指導教師意見：（請對論文的學術水平做出簡要評述。包括選題意義；文獻資料的掌握；所用資料、實驗結果和計算數據的可靠性；寫作規(guī)范和邏輯性；文獻引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問題和不足之處。） 指導教師結論： （合格、不合格）指導教師姓名所在單位指導時間畢業(yè)設計（論文）評閱教師評閱意見表 學生姓名： xx填寫 學號： xx填寫 專業(yè)： xx填寫 畢業(yè)設計（論文）題目： 農村宅基地測量技術研究 評閱意見：

2、（請對論文的學術水平做出簡要評述。包括選題意義；文獻資料的掌握；所用資料、實驗結果和計算數據的可靠性；寫作規(guī)范和邏輯性；文獻引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問題和不足之處。）修改意見：（針對上面提出的問題和不足之處提出具體修改意見。評閱成績合格，并可不用修改直接參加答辯的不必填此意見。）畢業(yè)設計（論文）評閱成績 （百分制）： 評閱結論： （同意答辯、不同意答辯、修改后答辯）評閱人姓名所在單位評閱時間論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本人所呈交的本科畢業(yè)論文農村宅基地測量技術研究，是本人在導師的指導下獨立進行研究工作所取得的成果。論文中引用他人的文獻、資料均已明確注出，論文中的結論和結果為本人

3、獨立完成，不包含他人成果及使用過的材料。對論文的完成提供過幫助的有關人員已在文中說明并致以謝意。本人所呈交的本科畢業(yè)論文沒有違反學術道德和學術規(guī)范，沒有侵權行為，并愿意承擔由此而產生的法律責任和法律后果。 論文作者（簽字）： xx填寫日期：xx填寫年月日題目：測量多源數據處理關鍵技術班麗娟 高瑩超摘 ?要：車載移動測量技術是將激光掃描儀、組合導航系統(tǒng)和CCD相機集成，實現移動中直接獲取目標物絕對坐標和紋理信息等數據。本課題研究的目的是深入了解和掌握車載移動測量相關技術，并將其應用于城市大比例尺帶狀地形圖測繪項目中，從而提高城市大比例尺帶狀地形圖測繪的效率和質量。關鍵詞：車載移動;測量;多源數據

4、;城市大比例尺;帶狀地形圖0引言車載移動測量技術作為現代測繪領域比較前沿的技術，伴隨著其關鍵技術和軟件水平的不斷突破，以及云計算、云存儲和高速網的發(fā)展和智慧城市的建設，車載移動測量技術開始步入工程化應用階段，已成為一種快速高效獲取空間數據的技術手段，被廣泛運用到數字城市、基礎測繪、城市規(guī)劃、交通勘察等領域?？焖侔l(fā)展車載移動測量技術，給城市帶狀地形圖大比例尺測繪項目所需要的海量地物特征點三維坐標數據快速獲取提供了一條嶄新的途徑。通過車載移動測量技術可以高效快速地直接獲取海量點云數據，相對精度比較高，然后再分別對所獲取的點云數據的高程和平面進行數據糾正處理，數據三維坐標精度得到了提高，也就達到了大

5、比例尺城市地形圖測繪對高精度要求的目的。系統(tǒng)數據處理自動化程度高、數據結果直觀、精度高、機動性高，非常適用于帶狀道路數據采集1-2。城市大比例尺帶狀地形圖測繪成圖效率在很大程度上主要受如何從海量點云數據中提取得到地物特征點三維坐標數據的影響，本課題正是基于以上問題，展開了面向城市大比例尺帶狀地形圖測繪的車載移動測量多源數據處理關鍵技術研究和探索3-4。本課題高精度海量數據采集平臺主要是運用全景成像測量系統(tǒng)和Auto-Mapper激光掃描，擬開展面向城市帶狀大比例尺地形測繪的車載移動測量多源數據處理關鍵技術研究，在理論研究與算法突破基礎上，形成高效可靠的大比例尺地形測繪工藝流程和解決方案。1主要

6、研究內容和使用的主要關鍵技術研究內容主要包含以下幾個方面：（1）車載移動測量系統(tǒng)外業(yè)數據采集方案的設計與優(yōu)化改進;（2）點云精度評價與質量控制的關鍵技術研究;（3）測圖要素自動提取算法;（4）多源數據聯合快速成圖方法研究。研究面向城市大比例尺帶狀地形圖測繪的車載移動測量多源數據處理關鍵技術目的是為了改變現有的外業(yè)數據采集模式，實現大比例尺地形圖測繪的智能化、自動化和信息化，把移動測量技術運用到道路帶狀圖地形圖測繪領域，形成面向城市大比例尺帶狀地形圖測繪的車載移動測量多源數據處理新工藝5-8。2車載移動測量系統(tǒng)構成與工作原理為了嚴格把控車載激光掃描數據獲取過程質量，深入分析車載激光掃描數據處理的

7、方式方法，達到優(yōu)化采集作業(yè)以及整個研究過程與方法的目的，必須對車載移動測量構成與工作原理進行深入了解分析9。車載移動測量系統(tǒng)主要是由計算機、運載的車輛、機械支撐機構、電源、集成控制電路、測量型傳感器、定位及定姿傳感器等相應軟件構成。移動測量主要包括測量設備安裝架、立體圖像測量傳感器、DGPS/INS（定位及定姿傳感器）、彩色攝影相機、激光掃描雷達、GPS同步控制單元等硬件系統(tǒng)，各傳感器間數據流轉關系如圖1。3系統(tǒng)工作流程和車載激光掃描數據處理3.1系統(tǒng)工作流程外業(yè)數據掃描完成后，會得到很多組數據，以及對這些多源數據的處理，最終獲得每個激光腳點的WGS-84坐標等過程步驟，系統(tǒng)大致工作流程如圖2

8、。3.2處理車載激光掃描數據的方法內業(yè)數據處理內容及所需要使用的軟件如表1。3.3坐標轉換參數的計算利用在測區(qū)范圍內均勻分布的多個地面已知點的兩套坐標系統(tǒng)，包括WGS84坐標（大地坐標）和城市地方坐標系坐標，通過參數計算軟件獲取。某點的大地高和正常高的關系可用如下公式表示：（ 稱為該點的高程異常值），高程異常值 的確定是高程擬合的關鍵，高程擬合采取多項式二次曲面擬合模型，采用二次多項式曲面擬合模型進行的高程擬合，最少需要6個地面激光標志點作為控制點。其基本原理為：利用外業(yè)實測地面激光標志點高程對點云高程數據進行擬合修正，將車載數據采集平臺采集得到的高程數據采用三角形面狀擬合的方法進行修正，改正

9、到外業(yè)實測高程面上，外業(yè)實測高程面采用德勞內三角形進行確定。高程擬合采用二階多項式曲面擬合函數模型為：（其中： 為高程擬合參數）設某點 的擬合殘差為 ，則有：若有n個已知點，則構成的誤差方程為：式中：由最小二乘法得到擬合系數X為：經過高程擬合后，點云數據的大地高將轉換為正常高，能夠直接滿足項目工程應用需要。3.4基于點云數據的解算以及地形圖繪制原始點云數據解算是通過系統(tǒng)自帶的點云數據解算軟件Laser Preprocess進行，只需要手動選擇對應的激光數據和組合導航數據，就可以快速獲取原始點云數據如圖3。4課題研究結果測試武漢漢口主城區(qū)沿江大道和沿河大道位于漢口主城區(qū)內，起點為月湖橋，西行至武

10、漢濱江高爾夫俱樂部，實驗道路全線長約為12公里，作為開闊區(qū)域測試路段。為了保證數據的精度準確可靠，在測區(qū)范圍內橫向依次在月湖橋與沿江大道路口、漢口江灘公共交通停車站、武漢濱江高爾夫俱樂部內布設了3個基準站?，F場采用移動測量系統(tǒng)進行數據采集，通過后期數據處理，獲取得到測試路段的點云數據10。同時在測試路段通過RTK布設控制點，全站儀采集碎部點的方式獲取外業(yè)檢測點11。通過在點云數據上選取與外業(yè)檢測點一致的平面點340個和高程點424個，得到的精度統(tǒng)計表如表2、表3。在開闊地區(qū)通過移動測量系統(tǒng)獲取得到的點云數據在平面精度和高程精度方面均能夠達到1：500比例尺地形圖測繪的精度要求。在點云數據基礎上

11、，結合自動提取結果和500修側底圖，可快速完成城市帶狀地形圖底圖繪制。在以上基礎上，通過將初稿與現實地理環(huán)境比對，進行遺漏補測，補測成果與初稿合并，形成最終測繪成果12。5結論與展望本項目主要開展面向城市大比例尺帶狀地形圖測繪的車載移動測量多源數據處理關鍵技術研究，主要探索本課題所新引進的移動測量數據采集平臺Auto-Mapper激光掃描與全景成像測量系統(tǒng)，獲取得到的海量高精度點云數據，提取道路帶狀地形圖測繪地物特征點，融合航測DLG及修測底圖等多源數據，快速繪制道路帶狀地形圖的工藝流程，加速推進道路帶狀地形圖測繪模式變革進程。最終形成一套完整的面向城市大比例尺帶狀地形圖測繪的車載移動測量多源

12、數據采集方案、數據處理新工藝和關鍵技術研究報告。雖然城市大比例尺地形圖測繪方面還有很多問題需要繼續(xù)探索和研究，功能也不是特別完善，但是伴隨著傳感器的持續(xù)發(fā)展，移動測量系統(tǒng)性能將有一個質的提高，移動測量技術將迎來更加廣闊的應用天地。參考文獻：1GB/T20257.1-2007.國家基本比例尺地圖圖式第1部分：1：500、1：1000、1：2000地形圖圖式S.2GB/T 13923-2006.基礎地理信息要素分類與代碼S.3北京市測繪設計研究院.CJJ/T 8-2011，城市測量規(guī)范S.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.4GB/T 14268-2008.國家基本比例尺地形圖更新規(guī)范S.5CJJ

13、/T 73-2010.衛(wèi)星定位城市測量技術規(guī)范S.6CH/T 2009-2010.全球定位系統(tǒng)實時動態(tài)測量（RTK）技術規(guī)范S.7GB/T 14912-2005.1：500、1：1000、1：2000外業(yè)數字測圖技術規(guī)程S.8GB/T 21740-2008.基礎地理信息城市數據庫建設規(guī)范S.9GB 50026-2007.工程測量規(guī)范S.10GB/T 18314-2009.全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范S.11任彥明，馬江鴻.貫通測量誤差預計在礦山測量中的應用J.煤，2014（7）：21-22.12黃紅龍.礦山測量中的貫通測量誤差預計分析J.能源與節(jié)能，2016（7）：58-59.Vehicle

14、-mounted mobile measurement technology integrates laser scanners， integrated navigation systems and CCD cameras to directly obtain data such as absolute coordinates and texture information of the target while moving. The purpose of this subject research is to deeply understand and master the related technology of vehicle-mounted mobile survey， and apply it to the urban large-scale strip topographic map surveying and mapp