浙江省平地区域机载LiDAR数据处理及DEM制作实践

为了进行平地区域原基础测绘产品高程的更新,我省进行了针对平地区域的机载LiDAR测高项目,为了获取高精度的DSM和DEM成果,在实际生产中开展了机载LiDAR数据处理及DEM成果的制作方法研究。本文将利用TerraSolid软件,从LiDAR点云数据的高程精度控制、点云滤波分类要求和如何利用特征线进行无点云数据区域的DEM精度控制等关键技术方面进行研究。     

机载LiDAR制作高精度DEM的关键技术分析

介绍了LiDAR数据生产DEM处理流程,选取淮河某一区域的点云数据,重点研究自动滤波技术在高树植被区域、居民区域、光伏区域的滤波效果以及人工分类方法在低矮植被区域的分类效果,计算野外检测点,对DEM同名点高程中误差进行精度评定。实验结果表明,自动滤波技术对高树植被、房屋区域、光伏区域等区域点云,能高效、准确滤掉非地面点,保留真实地面点;人工分类手段用于低矮植被分类效果明显,有效解决了自动滤波在该类区域分类效果不佳的问题;野外检测点和DEM同名点高程中误差满足设计精度要求,以点云数据生产高精度DEM具有可行性。     

基于中值滤波的LiDAR点云生成地貌要素方法探讨

LiDAR点云的分类处理对地表覆盖的要求较高,植被稀疏或无植被的区域,易于实现自动分类,且生成的等高线较光滑,无需后期人工干预处理;植被茂密区域则无法实现自动分类,生成的等高线也不光滑,后期需对等高线进行大量修编处理。旨在探讨植被茂密区域机载LiDAR点云数据用于1∶10 000 DLG地貌要素更新的方法,提出用中值滤波的算法,对LiDAR点云生成的DEM进行滤波处理,实现等高线的光滑抽稀处理。同时,利用原有高程注记的点位,根据DEM数据重新赋值,实现高程注记的快速更新。     

面向滩涂DEM构建的机载LiDAR点云滤波方法

在基于激光点云构建DEM的过程中,用于区分地面点和非地面点的点云滤波处理至关重要。本文面向基于机载LiDAR点云的沿海滩涂DEM高精度的构建需求,提出了一种机载LiDAR点云的改进坡度滤波算法。首先,采用统计异常值剔除法(SOR)去除原始机载LiDAR点云数据中的噪声;然后,利用规则格网的坡度和高程阈值,设计了适用于滩涂点云数据的地面点坡度滤波方法;最后,选取如东市长沙港的滩涂机载LiDAR点云作为试验数据,构建滩涂DEM,并进行精度检验。试验结果表明,利用本文方法处理后的LiDAR点云构建的DEM精度满足国家与行业标准的要求。     

基于LiDAR点云数据索引的DEM快速提取

DEM应用日趋广泛,从LiDAR点云数据中提取DEM是一种满足应用需求的简单有效方法。由于Li-DAR点云数据的庞大性,直接提取DEM效率不高。为了提高对点云数据处理的效率,本文探索应用索引技术来优化LiDAR点云数据的处理,生成高精度DEM。该方法首先对LiDAR原始数据点建立网格分块索引;然后再利用形态学的方法对LiDAR原始数据进行滤波处理;最后用逐点内插方法生成DEM。实验结果表明应用空间数据索引技术极大地提高了点云数据滤波与DEM生成的效率。     

基于3D Mapping软件的LiDAR点云数据的等高线提取

基于Geoway 3DMapping软件,对LiDAR点云处理后生成的2×2 m间隔的DEM数据进行滤波,提取1∶10000的等高线数据。经过实验,研究总结出提取等高线的最优方法、步骤及生产中的常见问题和解决方法,提取的等高线成果地貌形态逼真,等高线连续性好、形态美观、精度高,符合规范要求,为提高成图质量和作业效率提供了良好的技术保障。     

基于地形变化检测的机载LiDAR滤波方法

LiDAR滤波是从其数据中提取数字地形模型(DTM)的一个主要步骤。当前的LiDAR滤波方法大都是通过单一的LiDAR点云数据来进行的,由于点云缺乏真实数据作参考,在滤波时可能会出现较大的误差。因此,提出一种基于地形变化检测的机载LiDAR滤波方法。首先将LiDAR点云数据与已有的DEM数据精确配准并统一到同一坐标系下,然后对LiDAR点云数据进行格网化组织,使LiDAR点云数据与DEM数据中相应的区域对应,最后把已有的DEM数据与LiDAR点云数据叠加进行滤波。为了验证该方法,采用城区和山区2种不同地形特点的数据分别进行试验。结果表明该方法能有效滤除城市和山地环境中的地物,并且保留地形的细节信息。     

关于LiDAR数据DEM成果精度影响因素的探讨

通过对原始点云数据精度和点云数据分类误差的研究,抽检不同地表、不同植被覆盖密度、不同植被高度点云分类的数据,分析其对LiDAR的DEM成果精度的影响,对LiDAR数据DEM成果的质量检验与精度评定具有参考价值。     

利用高精度DEM绘制平原地区1∶10000地形图等高线的方法研究——以安徽宿州为例

随着高精度机载LiDAR点云数据的快速大量获取,高精度DEM的生产效率大大提高。在丘陵、山区、高山区利用高精度DEM自动生成等高线的精度及效率已被认可并广泛应用,但在平原地区目前仍未有较好的解决方案。本文提出一种平原地区利用分级渲染的高精度DEM人工绘制等高线的技术方法,实验表明,该方法勾绘的等高线能宏观、美观地反映区域地形地貌特点,精度符合要求,作业效率高,可为等高线生产更新提供一定的借鉴和参考。     

利用波形信息的加权曲面拟合LiDAR点云滤波

为发挥机载全波形激光探测与测量（light detection and ranging,LiDAR）技术优势,提高数字高程模型（digital elevation model,DEM）生成精度,提出了一种利用波形信息的加权曲面拟合LiDAR点云滤波方法。该方法利用全局收敛LM解算离散点云与波形参数,引入波形信息与抗差估计原理检测异常种子点,依据波形参数对地形曲面进行加权拟合,综合考虑滤波窗口尺寸与曲面拟合中误差影响设置自适应高差阈值。选取中国黑河综合遥感联合实验中的城市区域、耕地区域与山地区域数据进行实验,结果表明,相比传统方法,所提方法的波形分解结果更加可靠,点云滤波精度进一步提高,具备较高实用价值。