基于无人机倾斜摄影和地面LIDAR技术的点云融合方法研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:RedCandleCalmFire
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着三维空间信息获取技术的发展,无人机倾斜摄影与地面三维激光雷达技术已成为采集点云数据的主要途径,是近年来摄影测量与遥感领域的研究热点。但无人机倾斜摄影技术采集数据时易受地面植被、屋檐等障碍物遮挡的影响,会造成一定数据量的丢失,而地面三维激光雷达技术会受到车辆树木行人的遮挡以及测站架设的局限性等影响,也会存在数据获取不完整的现象。本文联合无人机倾斜摄影与地面三维激光雷达数据,开展空地技术结合的点云融合方法研究,实现了两种技术的优势互补,为单一设备采集目标物完整数据存在的局限性和数据丢失这一问题,提供了一种切实有效的解决途径。本文从点云最优配准模型和点云融合两个层次出发,构建了一种适用于多分辨率多视角的点云融合方法,首先根据点云数据重叠区域的信息,生成点云最优配准模型,再基于分维多尺度因子法进行同名点数据融合,消除了点云分层现象,从而得到一个完整的单层融合点云并修补了点云空洞。主要研究内容和成果如下:(1)对点云预处理方法进行研究,得到理想区域点云。地面激光点云处理部分中利用标靶法将多测站点云数据拼接为整体,解决了各个独立状态下点云坐标系不统一的问题;而无人机影像数据处理中利用多视影像密集匹配技术来获取三维影像点云,避免了传统方法中会引入较大误差的现象,从而保证了影像点云的质量。(2)构建了点云最优配准模型。利用曲率特征法、采样一致性法以及正态分布变换这三种适用于多源点云数据配准的算法来处理实验区域,并从匹配的同名点数、运行时间、整体收敛性以及配准精度这几个具有代表性的性能指标,综合分析比较了三种配准算法的差异性,结论表明基于曲率特征法的点云配准模型精度较其它方法最优。(3)构建了适用于多分辨率多视角的分维多尺度因子法点云融合算法。以选出的点云最优配准模型为基础,利用分维多尺度因子点云融合算法,统一了不同来源下两片点云的尺度因子,快速的将两片点云调整到相近的位置,缩小了两片点云融合时的旋转和平移误差,保证了其收敛性,使得融合后的点云分布更均匀并消除了点云分层现象,修补了点云空洞,提高了融合效率及精度,实验结果验证了该融合算法的实用性。
其他文献
黑潮是世界大洋环流中的重要暖流,对中国沿海地区的气候产生深远影响。当前,卫星测高技术被广泛应用于黑潮提取,弥补了传统物理学探测方法的局限性。本文选取了T/P、Jason1、Jason2、Jason3、Saral、HY-2A、Geosat、ERS1、ERS2、Envisat和Cryosat-2卫星高度计数据进行联合处理,开展黑潮提取研究,并取得了如下成果:(1)通过对多源卫星测高数据进行共线平差、自
学位
目的 通过对遗传咨询者的外周血染色体核型分析及多态性分析,探讨染色体检查的重要意义。方法 收集2009年1月1日—2021年3月1日在北京市海淀区妇幼保健院优生咨询门诊就诊的10 784例患者为研究对象,对其进行染色体核型分析,统计分析结果。结果 异常核型检出率为2.19%(236/10 784,染色体多态性不在此范围),染色体异常在一般人群中的发病率为5.00%,其中数目异常共计104例(44.
期刊
叶绿素a(Chlorophyll-a)浓度是海洋水色的重要要素之一,叶绿素a浓度数据对于监测资源与环境有着重要意义。但是由于天气、扫描条带、卫星传感器故障等因素的影响,造成叶绿素a浓度产品常常存在大面积缺失问题,此时如何能够有效利用现有的各卫星数据,重建出叶绿素a浓度产品中的缺失部分,从而得到一幅可利用率高、精度高的叶绿素a浓度数据,成为当下海洋遥感领域的研究热点。本文基于深度学习技术,结合实测海
学位
近岸海洋水质与人类生活密切相关,海洋水质监测对海洋水环境的保护有重要意义。叶绿素a(Chl-a)和悬浮物(SS)是重要的海洋水质参数,也是水质遥感监测的重要指标,在近岸海洋水质监测中尤为重要。有限的站点实测数据无法满足山东近岸海洋水质的大范围、准确、实时、连续的观测需求,水质遥感监测可以有效地弥补缺陷。为更有效地监测山东近岸海洋水质,本文基于长时间序列的MODIS影像,利用水体指数法精确提取山东近
学位
目前我国大部分东部老油田已经处于高含水期和特高含水期,剩余油呈现高度分散、局部富集的特点,注水开采难度大且有效注水量少。为提高特高含水期油藏的生产效益,本文进行了特高含水期数字油藏三维流场动态表征设计与实现,主要围绕油藏储层物性时变表征、三维流场动态可视化与表征、流场定量化评价分析以及特高含水期油藏流场注采调整优化等方面进行。主要研究内容如下:(1)通过水驱强度表征法和相渗时变表征法完成特高含水期
学位
黄海海域连续多年出现绿潮灾害,对生态环境、养殖业、旅游业等多个方面造成危害。绿潮具有爆发快、分布范围广、覆盖面积大的特点,传统的现场监测方法不足以获得及时、全面的绿潮信息,遥感监测手段凭借其较高的经济性、观测范围广、时效性高等优势成为绿潮监测的重要手段。本文以南黄海海域为研究区,基于MODIS遥感数据提取了2015-2019年的绿潮信息,在此基础上结合多种时空分析方法对绿潮的生消规律、空间分布特征
学位
在油气开发的过程中,地层密度和光电吸收截面指数(Pe)是石油和天然气勘探不可缺少的参数,尤其是致密地层孔隙度评价需要更高的测井精度。传统密度测井使用的伽马源(137Cs)给操作人员和环境带来严重的危害。因此,本文研究了一种利用可控的X射线源代替密度测井使用的137Cs源,来测量地层密度和Pe的方法。相比伽马源,X射线源产生的射线具能量低和能谱连续特点,在密度测井中代替传统137Cs源时测量方式和数
学位
悬浮泥沙是二类水体中主要的悬浮物之一,其中尤以近岸水体和河道水体中最多,悬浮泥沙对水环境的健康状况有着较大影响,因此掌握泥沙的时空变化信息具有重要的水环境保护意义。黄河作为我国的第二大河流,其入海口区域常年有较大浓度的悬浮泥沙存在,这对水环境保护、近海岸资源开发及海洋生态环境保护有重要影响。海洋水色技术是近年来发展的一种通过遥感技术获取水体中所含物质的方法,遥感具有实时、连续、大范围的监测能力,相
学位
鲜水河断裂带位于青藏高原东南侧一个特殊的“Y”型构造区域内的走滑断裂带,以左旋为主要趋势,是巴颜喀拉块体和川滇块体两个强活动次级块体与华南块体的边界构造带,历史强震频发,构造变形特征强烈。前人通过历史资料分析,野外实地考察,跨断层短水准、短基线测量资料,历史小震双差重新定位b值分析,以及10年跨度GPS数据资料,In SAR分析等等多种手段研究鲜水河带,确定鲜水河带上有一段蠕滑段的存在,发生蠕滑的
学位
研究区域位于渤南洼陷南坡地区,目的层位为沙四上亚段碳酸盐岩储层。碳酸盐岩储层在该地区分布广泛,具有较大的勘探潜力。深入开展该区碳酸盐岩储层特征研究,一方面对于该区的油气勘探实践具有一定的指导意义,另一方面对于深化认识湖相碳酸盐岩储层的成储机理具有一定的理论意义。本文在岩心描述和薄片的分析的基础上,利用测井、录井、物性等资料对储层的岩石学特征、储集空间类型、储集物性特征和储层储集性能的主控因素进行分
学位