基于船載移動(dòng)激光掃描的灘涂崩岸測量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、我國灘地資源十分豐富，灘涂資源作為重要的后備土地資源有著巨大的開發(fā)潛力和利用價(jià)值。同時(shí)，近年來隨著長江水情變化，河道崩岸已嚴(yán)重威脅到人們的工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。對灘涂土地資源信息采集及河道崩岸的監(jiān)測、預(yù)測已經(jīng)成為刻不容緩的任務(wù)。由于環(huán)境復(fù)雜、條件困難，對灘涂崩岸的信息采集受諸多因素的影響。如何高效、高質(zhì)量獲取灘涂崩岸信息以補(bǔ)充和完善現(xiàn)有系統(tǒng)的精度及局限性是當(dāng)前的一個(gè)難點(diǎn)。而移動(dòng)三維激光測量系統(tǒng)與傳統(tǒng)測量系統(tǒng)相比較，有著長距離、非接觸式、高效、高

2、精度的優(yōu)勢，克服了傳統(tǒng)測量方法的不足。
　　本文以船載移動(dòng)激光掃描的灘涂崩岸測量系統(tǒng)的研制與應(yīng)用為背景，重點(diǎn)探討船載移動(dòng)掃描系統(tǒng)的組成、工作原理，多傳感器的時(shí)間配準(zhǔn)方法和時(shí)間延遲探測方法，以及系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)處理，包括多傳感器的參數(shù)標(biāo)定、坐標(biāo)系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換以及誤差分析與處理，并結(jié)合大量實(shí)踐，取得了一定的效果。本文主要研究內(nèi)容及成果如下：
　　1）首先闡述了移動(dòng)三維激光掃描系統(tǒng)的組成和工作原理，詳細(xì)分析了GNSS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)

3、的原理和 POSLV系統(tǒng)的組成及其技術(shù)特點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際需要，本文設(shè)計(jì)了集成于同一平臺(tái)的多傳感器移動(dòng)三維激光掃描系統(tǒng)。
　　2）詳細(xì)分析了多傳感器系統(tǒng)時(shí)間同步的重要性。首先對各傳感器的時(shí)間時(shí)間系統(tǒng)和之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行介紹，再著重探討了多傳感器信號(hào)時(shí)間延遲對測量精度的影響?；诖耍疚难芯苛艘环N基于相關(guān)系數(shù)迭代法的多傳感器時(shí)間同步方法，該方法可以準(zhǔn)確地探測出多傳感器信號(hào)的時(shí)間延遲量，有效地解決了多傳感器信號(hào)傳輸過程中時(shí)間延遲而導(dǎo)致時(shí)間不

4、同步的問題，一定程度上提高了移動(dòng)測量系統(tǒng)精度。
　　3）研究了多傳感器的綜合參數(shù)標(biāo)定方法，并對移動(dòng)掃描系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)及其融合算法的展開研究，分析了移動(dòng)測量系統(tǒng)的誤差來源以及對誤差的處理方法。并按照實(shí)際需求，利用設(shè)計(jì)的移動(dòng)掃描系統(tǒng)展開試驗(yàn)研究，研制了包括時(shí)間配準(zhǔn)以及空間數(shù)據(jù)配準(zhǔn)的多傳感器數(shù)據(jù)處理軟件，并取得良好效果，驗(yàn)證了移動(dòng)三維激光掃描系統(tǒng)的可行性。
　　4）結(jié)合灘涂崩岸測量工程實(shí)例，詳細(xì)闡述了船載移動(dòng)掃描系統(tǒng)技術(shù)方法、數(shù)據(jù)