机载LiDAR点云数据的航带高差研究探讨

针对机载LiDAR点云数据航带间高差较大问题,对有无构架线及POS解算精度不同两种情况进行分析。发现机载POS数据解算精度对点云数据航带间高差有较大影响,并得出减小点云数据高差的POS数据解算精度需要满足的条件。     

小型激光雷达系统在石油管线勘测中的应用

四川省与陕西省交界处植被茂密、地形陡峭,采用常规的航测难以满足线路设计的精度要求。本文介绍了基于机载激光雷达系统进行石油管道线路的测量及数据分析方法,包括航飞线路设计、系统参数设置、激光雷达数据采集及处理等,以及设计人员需要的激光点云数据分类图、等高线、数字高程模型、数字表面模型、数字正射影像图和数字线划图。     

机载激光雷达平均树高提取研究

为了研究机载激光雷达(LiDAR)树高提取技术,以山东省泰安市徂徕山林场为实验区,于2005年5月进行了机载LiDAR数据获取和外业测量.通过对LiDAR点云数据的分类处理,分别得到了试验区的地面点云子集、植被点云子集和高程归一化的植被点云子集.基于高程归一化的植被点云子集计算了上四分位数处的高度,与实地测量的数据进行了比较,并结合中国森林调查规程进行了实用性分析.结果表明:对于较低密度的点云数据,使用分位数法可以较好地进行林分平均高的估计;机载激光雷达技术对树高估计是可行的,精度都高于87%,总体平均精度为90.59%,其中阔叶树的精度高于针叶树.该试验精度可以满足中国二类森林调查规程中平均树高因子的一般商品林和生态公益林的精度要求,对国有商品林小班的调查精度要求(5%)存在一点差距,需要在国有商品林区进一步开展验证工作.对本试验区而言,已经可以满足其作为森林公园生态公益林的调查要求.     

检定场的机载激光雷达精度评价方法

为了对机载激光雷达测量精度进行科学地评价,保障数据成果质量,满足新型仪器装备计量检测的需要,该文基于空对地检定场圆形标志点,利用平均值法和最小外包圆法对机载激光雷达的平面精度和高程精度进行评价研究。结果表明:针对低空机载激光雷达可以获取高密度的地面点云,可以利用轮廓突出且特殊形状的控制点进行三维精度评价;利用平均值法和最小外包圆法均可以对机载激光雷达进行快速、有效地三维精度评价。     

机载激光雷达在密林山区测绘中的应用

机载激光雷达是近年来发展迅速的高新测绘技术,具有机动性高、数据覆盖量大、作业效率高和精度可靠等特点.针对当前山区沟壑且有大量植被覆盖区域进行传统测量作业较为困难,危险性大的问题,采用机载激光雷达技术获取研究区原始点云数据,在此基础上,对比分析四种滤波算法的点云分类效果,得到适用于密林沟壑区的点云滤波方法,进而通过人机交...     

基于历史秃山航空影像获取高精度DEM关键技术的应用研究

历史航空影像真实地反映了各个历史时期的地表形态、社会经济与环境状况等信息,客观有效地记录了地表演化变迁过程。早期历史航片山地植被覆盖率低,城市建筑物相对稀疏,通过航测法获取的DEM数据理论上可以直接反映山地的地形,且精度会优于现今植被茂密、覆盖率高的数码航片获取的DEM精度。本文基于区域网空三加密、密集匹配以及滤波分类等关键技术,对1979年浙江省某市北部山地区域秃山地表航空影像资料进行处理,获取高精度DEM数据,并通过与机载激光雷达获取的点云数据以及野外实地高程点测量值进行比较。结果表明,通过历史秃山地表航空影像获取的DEM数据山地精度优于0.8 m。     

机载激光雷达辅助地形图绘制的应用实践

传统航空摄影测量方式绘制地形图,主要以人工为主进行三维跟踪立体测图、数据采集等。传统作业方式存在内外业人力投入大、精度难以保证、生产周期过长等问题。本文提出了一种利用机载激光雷达测量系统辅助地形图绘制的方式,首先通过航摄系统集成激光雷达系统、DGPS/IMU惯性导航系统、高分辨率数码相机,对激光点云数据、POS数据、数码相机原始数据的获取,然后进行DEM、DOM的产品制作,等高线提取、地物数据采集,隐蔽测区调绘,最后进行地形图修饰、整改及成果提交。通过测试与精度验证,本文提出的机载激光雷达辅助地形图绘制方式的成果满足规范标准。     

多系统融合精密单点定位在机载雷达电力线巡检中的应用

通过无人机搭载激光雷达(LiDAR)测量系统进行电力线巡检实验,提出了一种基于多系统精密单点定位(PPP)的机载LiDAR电力线巡检方法,重点分析了基站差分、单系统PPP、多系统融合PPP三种处理策略生成POS数据的方法,并利用江苏省中北部采集的机载雷达数据及人工布设的控制点结果进行验证. 实验结果表明:三种方法得到的POS数据均方根误差(RMSE)均在0.016 m以内,与单系统PPP相比,多系统PPP在高程方向提高了12%,在东(E)方向提高了21%,在北(N)方向提高了17%,文中提出的方法生成三维(3D)点云数据精度较高,生成的点云数据精度满足精细电力线巡检的要求.      

机载激光LiDAR在密林山区测绘中的应用研究

为解决山区测绘的高程问题,本文利用机载激光雷达采集了山区点云并通过点云滤波的手段获取了山区地表点的高程数据,通过实验验证和分析可知,机载激光雷达在山区的地表点云有着很高的精度和密度,能够很好地满足山区地形测绘的要求。     

无人机载LIDAR在山区水利测绘中的应用

机载激光雷达系统是一项综合性较强的应用系统,该系统的有效运行需要全球定位系统、激光扫描系统及航拍摄影系统、惯性测量系统等共同完成。机载激光雷达系统可穿透地表植被获取地表点高程数据,与传统GPS RTK方式采集的地表高程点进行整体精度分析,结果表明:检查点的均方根误差小于0.10 m,满足山区地形图测绘要求。通过无人机载激光雷达技术获取山区植被覆盖下的地表点云数据,具有工作效率高、劳动强度低等特点,可以为水利测绘项目提供较为丰富的断面图、数值高程模型(DEM)等基础数据,用于指导此类项目的规划设计。     

GPS/INS紧耦合系统提高GPS失锁后解算精度的方法

在GPS/INS辅助航空摄影测量作业过程中,如果GPS失锁时间过长将会影响到整个机载POS数据后处理精度,从而影响制图效果。文章旨在研究解决传统基于位置、速度组合的松耦合导航系统在GPS失锁情况下后处理精度不高的问题,提出基于伪距、伪距率的紧耦合导航系统:在保证外符合精度前提下,后处理后的位置内符合精度达到0.05m、航向角内符合精度约为0.005deg,各项指标均满足国外GPS/INS辅助航空摄影测量系统解算精度要求。研究结果可以为解决相关问题提供参考。     

机载激光扫描测量中控制点布设方案对数据处理结果精度影响研究

机载激光扫描测量技术涉及到激光点云、POS技术和影像空三加密等许多方面的内容,因此外控布点方案与传统航测也有所区别。本文首先阐述了机载激光扫描测量数据处理流程,针对点云高程的检校和影像空三加密处理需要,在满足线路工程勘测精度前提下,探索出一种适合电力行业特点的高程点(L点)、平面点(P点)布设方案,为今后在电网工程中的应用提供参考。     

机载激光雷达测量检校场布设及检校精度探讨

采用机载激光雷达测量系统对检校场进行点云获取,融合基站数据进行飞行轨迹处理,然后运用区域网提取及最小二乘平面拟合算法进行点云平面提取及拟合,进而改正机载激光雷达测量系统偏心角误差,并采用模拟数据说明该算法的可行性。     

融合航空影像的震后机载LiDAR建筑物点云提取

基于机载激光雷达LiDAR(Light Detection and Ranging)数据识别震后建筑物震害,其前提是快速准确地提取建筑物点云。通过分析地震灾区机载激光雷达点云中提取建筑物点云的诸多难点,已有的方法难以达到预期效果,因此提出融合同机航空影像数据的方法,实现了震后灾区建筑物点云的获取。该方法首先在数据预处理的基础上,利用布料模拟滤波CSF(Cloth Simulation Filtering)算法进行点云滤波,得到地面点云和非地面点云(主要是建筑物、植被和车辆行人等),并将航空影像红波段光谱信息赋予非地面点云;然后基于灰度直方图阈值分割的方法剔除植被点;最后对剩余激光脚点利用具有噪声的基于密度的空间聚类DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)算法进行聚类提取最终的建筑物点,并与参考建筑物点比对,进行精度验证,得到建筑物点云提取的漏检概率、虚警概率分别为15.61%、7.52%,总体精度可达84.39%。结果表明,在一定精度要求范围内,该方法能有效实现地震灾区建筑物点云的提取,可为震后机载LiDAR建筑物点云提取提供技术参考和方法借鉴,为建筑物震害识别做好基础工作。     

城市复杂地形环境下倾斜模型结合LiDAR点云的大比例尺地形图更新方法北大核心CSCD

针对无人机倾斜摄影技术受遮挡影响较大和难以穿透植被茂密地区的问题,本文提出了城市复杂地形环境下倾斜模型结合LiDAR点云进行小区域大比例尺数字地形图的更新方法。首先采用五镜头六旋翼无人机分别以垂直和平行主要建筑物楼群方向进行2次全区域拍摄,以及无人机机载激光雷达全区域采集点云,并对高度不足10 m的别墅区进行单镜头低空补飞。然后融合倾斜影像点云与机载激光点云建模,经过3种建模方案对比,融合建模的倾斜三维模型的位置精度和模型质量均最优。最后基于此模型进行测图。精度评定结果表明,城市复杂地形环境下在飞行方案和像控点布设合理的情况下,通过倾斜三维模型采集的数字地形图的平面和高程精度完全满足并优于深圳市1∶1000数字地形图动态更新的精度指标。     

机载LiDAR航带拼接方法分析

随着机载LiDAR技术的发展,我国对高精度的数字产品的生产要求也在不断提高。机载LiDAR点云数据航带间拼接误差一直是影响数字产品的主要因素之一。因此,消除或减弱系统误差影响,提高数据精度具有重要理论意义和工程实用价值。本文对机载LiDAR点云航带拼接误差问题进行分析,以Leica ALS70机载点云数据为数据源,利用Graf Nav8.4软件、Leica Geosystems MFCPP软件、Micro StationV8软件及Terra Soild对某省机载LiDAR点云数据进行航带拼接方法的分析。本文首先利用检校场对点云数据系统误差进行了修正,航带间重叠区域高程偏差图初步分析,然后通过构架线对架次航线拼接进行了整体分析,最后利用区域内像控点资料对点云数据高程精度进行了改正。试验结果表明:该方法提高了点云数据拼接精度,在实际生产过程中提高了预处理的工作效率,提高数字产品的质量。     

GNSS/INS辅助空三在大比例尺低空摄影测量中的研究

利用小型低空航摄平台和非量测小相幅相机,搭载动态GNSS/INS组合系统进行空三加密,研究无人机搭载GNSS/INS辅助在不同分辨率、不同基线数量条件下的像控点布设以及空三加密,并对其平面精度、高程精度进行分析,以实现利用少量地面控制点进行大比例尺地形图测图。     

低矮植被的无人机激光雷达测高精度分析

针对无人机激光雷达估测低矮植被高度的精度大小,本文以3m以下低矮树木为研究对象,通过数值模拟方法得到不同航高、不同扫描角情况下激光脚点坐标和点云估测单一树木高度的最大测量误差值;对比实测树高,分析了激光点云估测树高的精度。结果表明,在航高为30m、扫描范围为(-50°,5°)的情况下,无人机激光雷达获取的激光脚点坐标误差和由激光点云估测低矮树高(3m以下)的误差均可以达到cm级;激光点云估测单一树木高度与实测高度的决定系数为0.977,均方根差为5cm,标准均方根差为4%。因此,应用无人机激光雷达数据可以快速、精确获取低矮植被高度信息,进而为反演植被生物量和植被长势信息监测提供重要依据。     

V10搭载DV-LiDAR10助力复杂困难测区地形图测绘生产

高海拔山区地形复杂、高差巨大、植被茂密、地形破碎,传统的无人机摄影测量很难保证精度,尤其是高程方向,无法满足工程要求,因此宜采用激光探测及测距技术,利用无人机变高飞行功能获取海量点云数据,进行地形图绘制。本文以飞马V10-LiDAR10长测程激光雷达为例,通过在西藏左贡峡谷地区的地形测量,利用检查点对点云的精度进行分析,验证了国产激光雷达能够满足1∶2000地形图测量生产需求,在复杂恶劣的地形环境中具有良好的适应性。     

机载激光雷达在公路纵横断面测量中的应用

本文介绍了机载激光雷达(LiDAR)系统原理和点云数据处理流程,结合高速公路纵横断面测量项目实例,阐述了机载激光雷达生产的航线规划设计、数据获取及数据处理,并对生成的DEM质量进行了验证,结果说明机载激光雷达能满足公路纵横断面测量的精度要求。