研究目的
通过修正移动激光扫描（MLS）的三维点测量模型和误差传播参数向量，并调整地理参考坐标变换参数以消除残余系统误差，从而提高无GPS环境下移动激光扫描的精度。
研究成果
基于加权总体最小二乘法(WTLS)和三维共轭梯度法(3DCCT)的改进算法，通过修正三维点测量模型与误差传播参数向量，并调整地理参考坐标转换参数以消除残余系统误差，显著提升了移动激光扫描系统的整体精度。
研究不足
该研究专注于在无GPS环境下提高MLS的精度，但并未单独解决MLS系统内各传感器的误差问题。
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利用加权总体最小二乘法和三维保角坐标变换提高移动激光扫描的精度
DOI：10.1109/TGRS.2019.2935744
期刊：IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing
出版年份：2019
更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要：
借助全球定位系统（GPS），移动激光扫描（MLS）能够提供具有厘米级精度的三维地理参考点云数据。然而，在无GPS环境下，由于激光扫描仪的轨迹误差以及地理参考转换过程中的残余系统误差，MLS的精度会显著下降。为解决这一问题，本文提出一种基于加权总体最小二乘法（WTLS）和三维共形坐标变换（3DCCT）的新型融合算法。该新方法可实时更新MLS中的三维点测量模型与误差传播参数向量，同时调整地理参考坐标变换参数并消除MLS过程中残余系统误差的影响。本文首先建立MLS数学模型，随后详细分析MLS误差预算以阐释各误差源的影响；其次采用WTLS修正MLS的三维点测量模型及误差传播参数向量，结合3DCCT、WTLS与地面控制目标特征约束来消除地理参考转换过程中的残余系统误差；最后通过多组室外场景数据集对所提方法进行评估验证。实验结果表明，该方法能显著提升MLS系统的整体精度。
作者：
Wi Liu，Zhixiong Li，Yunwang Li，Shuaishuai Sun，Miguel Angel Sotelo
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