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基于安卓在线地图服务的测量设计系统开发

基于安卓在线地图服务的测量设计系统开发

作者：杨丁亮中国矿业大学

学位级别：硕士

针对控制网设计效率低下、外业勘测困难、地理信息频繁更新的问题,充分考虑智能手机等移动终端逐渐全民普及趋势和百度地图丰富的地图服务功能,开发实现了具有“控制网设计”、“外业勘测”和“地理信息数据采集”三大功能模块的测量设... 详细信息

针对控制网设计效率低下、外业勘测困难、地理信息频繁更新的问题,充分考虑智能手机等移动终端逐渐全民普及趋势和百度地图丰富的地图服务功能,开发实现了具有“控制网设计”、“外业勘测”和“地理信息数据采集”三大功能模块的测量设计系统。该系统实现了控制网设计可视化和精度估算一体化、外业勘测工作数字化和测量数据采集与地图数据建库。上述三大功能模块体现了由室内控制网设计到外业实地勘测至数字测图工作的一体化和数字化,使得繁琐的测量工作变得系统化,从而提高测量工作效率。论文主要研究内容及成果如下:针对多元化数据的提取问题,文中利用字节输入流方法以及Java正则表达式(字符串处理函数)实现CSV、KML、JSON三种常见地理文件的坐标提取。其次,面对地理数据处理与结果展示的可视化需求,文中拓展了百度地图单一的绘图功能,引入了误差椭圆绘制方法。通过实际绘图效果对比公式法、底图伸缩法和弧段法,得出公式法绘制误差椭圆最佳的结论。其三,针对国内在线地图坐标因加密而无法转换成WGS84坐标的问题,文中对比了等量偏移法、BP神经网络法和格网法的坐标解密精度,实验结果表明等量偏移法精度最高。此外,本文对比了不同遮挡环境下,百度地图基站、GPS、A-GPS三种定位精度,得出AGPS定位精度最高且满足前期外业实地踏勘工作要求。针对当前测量工作中存在的问题,结合百度地图API地图服务与上文关键技术实现,在安卓移动端开发了测量设计系统。该系统功能包括控制网设计(水准网、导线网和GPS网)、外业勘测(实地踏勘、控制点库管理和控制网测量记录)和地理信息采集(电子草图绘制和专题地图数据采集)。其中,控制网设计还支持实时网形优化功能,保证了网形设计精度。控制网设计模块针对控制网设计效率低下问题,采用布网与精度报表一体化输出方式,提高控制网设计效率。其二,针对外业测量勘测困难的问题,外业勘测模块采用地图定位与导航功能,解决野外找点困难问题,并实现数字化“点之记”工作。该模块还采用结构化数据存储与管理方式,解决当前工程控制点管理混乱、查询困难等问题。而且该模块能够支持外业控制网测量实时记录数据并检核测量数据合理性。其三,针对地理信息更新频繁问题,地理信息采集模块实现了电子化草图功能从而辅助数字测图工作,解决了手工绘制草图的弊端。并且该模块还提供了基于百度地图POI检索实现快速建立地图数据库,为专题地图提供了数据支持。

关键词：百度地图API 测量系统安卓终端系统设计

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长大隧道点云的绝对定位配准方法

测绘通报 2022年第S2期 179-184页

作者：杨丁亮邹进贵武汉大学测绘学院湖北武汉430079

针对在长大隧道中三维点云多站拼接存在累积误差问题,本文提出全站仪控制扫描仪的绝对定向点云配准方法。该方法是利用扫描仪顶部加装的2个外部固定基准和1个半球棱镜建立三个公共点,实现每一测站扫描仪坐标至全站仪坐标系(全局坐标系)... 详细信息

针对在长大隧道中三维点云多站拼接存在累积误差问题,本文提出全站仪控制扫描仪的绝对定向点云配准方法。该方法是利用扫描仪顶部加装的2个外部固定基准和1个半球棱镜建立三个公共点,实现每一测站扫描仪坐标至全站仪坐标系(全局坐标系)的转换,避免多站点云配准累积误差。在1 km的隧道试验结果表明,三维点云的绝对点位平均精度为4.3 mm。

关键词：绝对定向多站拼接点云配准全站仪

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结构设计竞赛中风力发电塔模型设计与制作

力学与实践 2010年第6期32卷 96-99页

作者：余世策宋翔杨丁亮肖瑶浙江大学建筑工程学院杭州310058

以第三届全国大学生结构设计竞赛为背景,介绍了浙江大学参赛作品的设计与制作过程.本届结构设计竞赛与往届相比,命题中引入了多学科交叉的元素,以设计制作木结构风力发电塔为目标,除了要求结构具有足够的承载能力和刚度外,还要求风力机... 详细信息

以第三届全国大学生结构设计竞赛为背景,介绍了浙江大学参赛作品的设计与制作过程.本届结构设计竞赛与往届相比,命题中引入了多学科交叉的元素,以设计制作木结构风力发电塔为目标,除了要求结构具有足够的承载能力和刚度外,还要求风力机具有尽可能高的发电量,模型设计与制作难度非常大.浙江大学参赛队将理论与实践紧密结合,设计并制作出与本届竞赛试验条件相适应的风力发电塔,取得了优异的成绩.本文的设计思路和模型制作方法对结构设计竞赛有一定的参考价值.

关键词：结构设计竞赛模型制作风力发电塔

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混合优化算法的点云配准

测绘科学 2022年第7期47卷 119-125页

作者：蓝秦隆邹进贵杨丁亮武汉大学测绘学院武汉430079

针对传统迭代最近点算法依赖于初始位置以及传统遗传优化算法搜索效率低的缺陷。提出了一种以遗传算法为基础融合模拟退火算法的GA-SA混合优化算法实现点云粗配准。其中简化了RMSE(作为适应度函数;再基于点到平面ICP实现精配准。实验结... 详细信息

针对传统迭代最近点算法依赖于初始位置以及传统遗传优化算法搜索效率低的缺陷。提出了一种以遗传算法为基础融合模拟退火算法的GA-SA混合优化算法实现点云粗配准。其中简化了RMSE(作为适应度函数;再基于点到平面ICP实现精配准。实验结果表明:相较传统优化算法,本文GA-SA配准算法精度显著提高,配准效率提升20%以上,保证了ICP算法的精确配准,并对噪声和点云缺失具有一定鲁棒性。

关键词：点云配准遗传算法模拟退火算法 ICP

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基于摄影测量的自动照准方法

测绘通报 2019年第S2期 44-47,71页

作者：杨丁亮邹进贵武汉大学测绘学院

基于全站仪自动照准原理,提出了利用全站仪相机摄影实现目标精确照准的方法。为计算单位像素的角度偏移量,对比了多次取平均法、线性拟合法和视场法,得出视场法简易且精度高于1.5个像素纵向视场的结论。利用视场法分析了相机摄影在不同... 详细信息

基于全站仪自动照准原理,提出了利用全站仪相机摄影实现目标精确照准的方法。为计算单位像素的角度偏移量,对比了多次取平均法、线性拟合法和视场法,得出视场法简易且精度高于1.5个像素纵向视场的结论。利用视场法分析了相机摄影在不同分辨率和放大倍率的照准精度,其结果表明相机摄影放大倍率不变,分辨率越高,目标照准精度可达1个像素纵向视场;保持相机摄影分辨率不变,放大倍率越高,目标精度可达0.5个像素纵向视场。

关键词：目标照准角度偏移图像全站仪纵向视场

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激光跟踪仪进行控制网精度估算与分析

测绘通报 2020年第S1期 41-44页

作者：杨丁亮邹进贵武汉大学测绘学院湖北武汉430079

本文针对激光跟踪仪测距精度高但测角精度差的问题,在60 m线性测区内对比了测边网、测角网及边角网3种控制网点位精度,得出边角网精度最高的结论。同时对比了不同测角精度的边角网试验,得出若激光跟踪仪测角精度达到0.5″,其最弱点点位... 详细信息

本文针对激光跟踪仪测距精度高但测角精度差的问题,在60 m线性测区内对比了测边网、测角网及边角网3种控制网点位精度,得出边角网精度最高的结论。同时对比了不同测角精度的边角网试验,得出若激光跟踪仪测角精度达到0.5″,其最弱点点位精度可提高35%。最后对比了不同设站高差的测边网精度,得出设站高差达到2 m时,最弱点点位精度可提高60%。因此,激光跟踪仪建立控制网可配合高精度测角经纬仪,以及不同高差的站位提高测量精度。

关键词：控制网精度估算激光跟踪仪

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基于非稳定平台的精密三角高程测量

测绘通报 2022年第S2期 85-90,134页

作者：程志新邹进贵杨丁亮武汉大学测绘学院湖北武汉430079

针对海面上建立的非稳定平台观测的竖直角在一定时间内呈现波动的问题,本文提出了在平台上利用测量机器人高频次采集竖直角的方法;证明了高频次竖直角是由每个时刻的稳定观测值和均值为0且呈正态分布的平台振幅组成的线性高斯系统;证明... 详细信息

针对海面上建立的非稳定平台观测的竖直角在一定时间内呈现波动的问题,本文提出了在平台上利用测量机器人高频次采集竖直角的方法;证明了高频次竖直角是由每个时刻的稳定观测值和均值为0且呈正态分布的平台振幅组成的线性高斯系统;证明在一定的测量时间和测角间隔下,均值可以作为每站观测值;开发了基于Android系统的角度测量和处理软件;总结了适用于非稳定平台的精密三角高程测量方法,并将该方法结合实际工程进行应用,实测结果证明达到了国家二等水准测量精度要求。

关键词：精密三角高程测量非稳定平台高频次竖直角测量二等水准

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大型构件平面度和直线度快速测量方法

测绘地理信息 2022年第2期47卷 57-60页

作者：孔振兴杨丁亮武汉大学测绘学院湖北武汉430079

现代大型构件在多数情况下,是由分部件组合拼装而成,为了确保大型构件的安全运行,在其拼接过程中需要对其平面度和直线度等关键状态量进行测量,比较基于一维、三维和六自由度测量的3种测量模型。结果表明,对于拼接完成的大型构件的监测,... 详细信息

现代大型构件在多数情况下,是由分部件组合拼装而成,为了确保大型构件的安全运行,在其拼接过程中需要对其平面度和直线度等关键状态量进行测量,比较基于一维、三维和六自由度测量的3种测量模型。结果表明,对于拼接完成的大型构件的监测,3种测量模型都可以获得很好的监测效果;对于正在动态拼接的大型构件,前两种测量模型无法快速得到状态量,基于六自由度的测量模型可以快速获得状态进而指导拼接。

关键词：精密工程测量六自由度平面度直线度

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百度地图坐标解密方法精度分析

测绘通报 2018年第7期 43-47页

作者：杨丁亮刘志平仲崇武中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 兖州煤业股份有限公司南屯煤矿山东邹城273515

介绍了3种百度坐标解密的方法——等量偏移法、格网法和BP神经网络,并改进了等量偏移法,得到了二阶差分公式。选取乌鲁木齐、拉萨、兰州、北京、上海和三沙6座城市,在各城市中心点建立0.1°方格的研究区域,对比了上述解密方法得到的WGS... 详细信息

介绍了3种百度坐标解密的方法——等量偏移法、格网法和BP神经网络,并改进了等量偏移法,得到了二阶差分公式。选取乌鲁木齐、拉萨、兰州、北京、上海和三沙6座城市,在各城市中心点建立0.1°方格的研究区域,对比了上述解密方法得到的WGS-84预测值与参考值的经纬度差离散图和点位误差分布频率表。结果表明,等量偏移二阶差分法的坐标解密精度在10 m左右,等量偏移一阶差分法在20 m左右,BP神经网络在50 m左右,格网法在100 m左右。同时,利用百度地图提供的距离和面积量算工具对等量偏移一阶差分和二阶差分方法进行了应用验证。

关键词：百度地图坐标等量偏移通用公式 BP神经网络格网法精度评价