同济大学现代工程测量国家测绘局重点实验室介绍

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1、现代工程测量国家测绘局重点实验室实验室简介2004年 10月 11日 在国家测绘局的领导研究方向年 月 日 ， 在国家测绘局的领导下，同济大学与陕西测绘局联合成立 “现代工程测量国家测绘局重点实验室 ”。实验室瞄准国 际 和国内现代 工 程测量学科前 沿 ， 借助 全基础测绘、工程测量中的技术难点现代工程测量产、学、研一体国 和国内现代 程测量学科前 ， 借助国和上海经济建设发展的有利时机，攻克国家基础测绘、工程测量中遇到的技术难点。此外实验室也致力于将现代科学技术的相关新成 应 到 测量的 论 实践中GPS/GNSS系统的工程应用与系统集成特种工程与工业测量数字近景摄影测量与激光扫描技术的工

2、程应用果 应 用 到 工程 测量的 理 论 和 实践中 ，拓展工程测量的内涵和服务领域，并依托同济大学和陕西测绘局在工程技术领域研究和应用的雄厚实力 ， 建设国内 一 流并具有国际应用的雄厚实力 ， 建设国内 流并具有国际先进水平的产、学、研为一体的现代工程测量重点实验室。学术委员会实验室活动国家测绘局李维森副局长指导实验室工作陕西测绘局领导指导实验室工作大地测量理论问题国际研讨会学术委员会主任委员：陈俊勇院士现代工程测量国家测绘局重点实验室版权所有 2010年学术委员会副主任委员：宁津生院士、许厚泽院士、白贵霞教授高工实验室学术委员会年会实验室设备配置及软件开发应用部分硬件装备几何测量数据处

3、理软件开发及应用边角网平差、导线网平差、水准网平差、测量计算器、常规测量三维平 差 工业 测量 拟合 预制 结构安装测量 三维 动态变量三维平 差 、 工业 测量 拟合 、 预制 结构安装测量 、 三维 动态变形监测系统 、 GPS车辆跟踪与监控、挖泥船实时监控、沉管浮运沉放、 GPS基线解算、 GPS网平差、水下地形测量、坐标转换软件和 GPS三维形变分析等。同济大学校内 VRS实验网移动数据采集车地面激光三维扫描仪现代工程测量国家测绘局重点实验室版权所有 2010年测量机器人隧道贯通工程应用 桥梁监测工程应用导向控制理论与应用基于 GPS与多传感器集成打桩定位系统盾构姿态导向系统打桩定位系

4、统主界面打桩定位系统辅界面盾构导向系统 SNS主界面 隧道现场测试打桩定位系统主界面打桩定位系统辅界面部分应用盾构导向系统 主界面 隧道现场测试SNS盾构导向系统 采用全站仪和双轴数字倾斜仪相结合，计算模“港工桩 2号” “港工洋山号”“路桥 8号”打桩船苏州地铁一号线金鸡湖隧道工程平面图型上采用了多种计算方法，使得能够适合更复杂的施工环境。基于全站仪与 PDA的打桩定位系统 隧道断面收敛测量与后处理岸侧PDA接隧道收敛测量机载系统侧观测系统桩位参数设置 方位角观测圆桩桩位观测 观测结果显示圆桩桩位观测收系统接收系统主界面 端口参数设置界面系统主界面断面参数设置 扫描结果预览圆桩桩位观测 观测

5、结果显示圆桩桩位观测基于全站仪的打桩定位是利用无目标反射来测定桩在设计高程面上的坐标，与经纬仪比较具有精度高和使用灵活现代工程测量国家测绘局重点实验室版权所有 2010年现场测试系统硬件设备现场测试隧道收敛测量后处理系统精度高和使用灵活等特点卫星定位与卫星重力研究基于北斗卫星系统的长距离精密 RTK定位基于卫星轨道扰动理论的重力反演算法采用上海 LGXC和 SHQP两个相距约 90km的CORS站的数据。首先模拟生成北斗三频数据。采用 Geometry-free模型快速求解模糊度 N(0,1,-采用 GRACE卫星 2008.1.12008.8.1时间段内近200天的轨道及星间距离数据恢复了

6、120阶次的地球重力场模型。1) 和 N(1,-1,0)。然后进行定位分析。内符合精度 (cm) 外符合精度 (cm)N E U N E U定位精度分析参数 指标 参数 指标历元 (JD2000 0) 942 5 近地点角距 26 440GRACE卫星初始历元的轨道根数LS 29.25 27.14 56.96 29.27 27.13 57.45滤波解 2.36 3.11 8.40 3.09 3.17 10.38滤波解 (含RZTD)2.43 1.56 10.19 2.60 3.02 10.22历元 .0) . 近地点角距 .轨道半径 6844km 升交点赤经 161.503离心率 0.0034

7、66 GRACE-A 平近点角 53.211三组模型的大地水准面差距累计误差比较012Error(m)N E U00.10.20.3Error(m)N E U 轨道倾角 89.050 GRACE-B 平近点角 51.51110-1100idheight/mSWJTU-GRACE01S vs.EIGEN-5CEIGEN-GRACE01S vs. EIGEN-5CEIGEN-GRACE02S vs. EIGEN-5C0 1000 2000 3000 4000 5000 6000-2-1Eplased time (s)E采用 两个 EWL巷组合的定位结 果0 1000 2000 3000 4000

8、5000 6000-0.2-0.1Elapsed time (s)EKalman滤波 RTK定位解10-310-2Cumulativegeo果实验结果表明对于上百公里基线的实时定位，平面精度可达到 3cm，高程精度 10cm。这意味着对于我国中等城市 ， 采用三频 GNSS只需要一现代工程测量国家测绘局重点实验室版权所有 2010年20 40 60 80 100 120Spherical harmonic degree，个参考站即可实现精密导航和基本测绘服务。激光三维扫描及地理信息系统应用智能交通信息系统激光三维扫描智能交通信息系统的空间数据组织与路况分析历史建筑三维数字仿真技术研究 海量散乱

9、点云的特征提取与表面重建智能交通信息移动实时路况发布服务多尺度地面三维激光扫描点云数据的建模三维智能交通仿真机载三维激光扫描点云数据的分类现代工程测量国家测绘局重点实验室版权所有 2010年基于 WebGIS的综合交通信息发布与服务机载激光扫面点云数据建立地面 DEM车载移动测量系统研究与应用车载移动测量系统组成基于地面移动测量系统的城市道路中心线提取MMS序列影像兴趣区域选择色彩空间变换道路黄色形心计算道路方向灭点形心分类最小二乘拟合GPS观测与VR推算MMS平台前进矢量立体影像定姿定位核线方程基于影像灭点的形心分类根据最小二乘拟合黄线中心线Lab色彩空间b分量阈值分割道路黄色中心线区域中心

10、线分段中心线段道路中心线同名点匹配前方交会道路中心线坐标精度分析道路黄色中心线识别提取与计算流程车载移动测量系统检校与标定原始影像 分割后影像同济检较场的实景分布与控制点立体景深图图像 1 图像 2 图像 3 图像 4MMS参数解算结果分析二值影像中道路中心线段区域形心的计算结果立体像对中核线约束条件下的同名点匹配图像 图像 图像 图像光束法 直接线性 光束法 直接线性 光束法 直接线性 光束法 直接线性1906.27 1906.17 1910.24 1909.74 1891.15 1887.18 1890.51 1884.810.99734876 0.9973500 0.9980255 0.

11、9980196 0.9981179 0.9981807 0.9984104 0.998486847.01 846.98 839.66 839.69 829.02 827.24 829.39 826.97648.16 648.13 634.49 634.57 634.85 636.85 636.84 639.67-1.545947 -1.545940 -1.551838 -1.551867 -1.549666 -1.549339 -1.548584 -1.548180.3529430 0.3528824 0.3518178 0.3519157 0.3689706 0.3699875 0.3724

12、263 0.373856-1.569298 -1.569228 -1.569944 -1.570081 -1.573937 -1.567109 -1.571259 -1.5695522.1700 22.1703 24.1300 24.1321 25.0207 25.0336 25.2491 25.2685-12.0468 -12.0476 -12.9204 -12.9203 -13.3403 -13.3459 -13.4599 -13.46680.7305 0.7299 0.7311 0.7326 0.7446 0.7283 0.7453 0.7495fky0u0vSXSYSZ复杂路况提取结果

13、手工提取的道路中心线 自动计算得到的道路中心线基于地面移动测量序列影像的建筑物自动识别y车载移动测量系统定姿定位移动测量系统定姿定位流程图基于灭点的影像平面线段分类过程垂直线段灭点分类结果1 2建筑物物方垂直线的水平面点集与模板对比xo相机成像畸变示意图方法点号本文定位定姿方法计算坐标与 1:500地形图坐标比较多源测图软件计算坐标与 1:500地形图坐标比较定姿定位计算结果定姿定位程序截图基于灭点的影像平面线段分类过程34 5 67现代工程测量国家测绘局重点实验室版权所有 2010年点号North (m) East (m) North (m) East (m)1 -0.152 0.158 -

14、0.408 0.2762 -0.182 0.294 -0.156 0.1383 -0.248 0.347 -0.18 0.5134 -0.075 -0.237 0.423 0.2155 -0.238 -0.335 0.676 0.152SIFT方法影像匹配结果多模板多建筑物自动识别结果 软件界面与功能模块摄影测量与遥感的研究成果SAR图像小目标检测 有效测控弧段检测 多角度图像首先 根据卫星有效测控弧段 考察航天器的光照首先 根据卫星有效测控弧段 ， 考察航天器的光照情况 ,再模拟低空飞行器获取多角度图像，并利用统一模型合并到数据库中。联合主被动数据的土壤水分反演多角度、多尺度拍照和组合联合反演结合了主、被动微波各自的优势，分别获取各自敏感的地表参数，将对卫星和低空飞行器进行可见性分析 ,计算任意对象间的访问时间，在三维模型窗口获取多角度和多尺度图像并进行组合显示现代工程测量国家测绘局重点实验室版权所有 2010年显著地提高反演精 度 。像并进行组合显示 。