基于数学形态学的LiDAR数据滤波新方法

数学形态学滤波是从激光雷达点云数据中识别地面点、创建数字高程模型的一种重要方法.在分析现有滤波方法的优劣性以及数学形态学滤波方法存在的问题基础上,提出一种新的具有一定自适应性的数学形念学滤波算法.该方法通过分析LiDAR数据的特点,利用形态学算子提取原始点云数据的空白区域,进行精确的重采样生成DSM;然后将DSM多尺度...     

LiDAR数据中建筑物提取的新方法-Fc-S法

激光雷达技术(LiDAR)已广泛应用于数字高程模型(DEM)的快速获取和三维城市模型的建立中,但仍有许多不足之处,需要做更深入的研究。本文介绍了一种新的建筑物提取方法,称之为Fc-S法。该方法首先利用等高线特征进行滤波,从LIDAR数据内插的数字表面模型(DSM)中提取出DEM,利用DSM与DEM的高差阈值和DSM边缘特征参数去掉地面点和汽车等矮小物体,获得主要包含植被和建筑物的地物点群,然后对地物点群进行分割,利用二次梯度和面积等参数去掉植被点,并采用迭代逼近的方法精化建筑物。文章通过实验对所提方法进行验证,并借助高分辨率的航空影像对建筑物提取结果进行评估,评估结果表明该方法能够在地形起伏的区域中较准确地提取出建筑物。     

基于航空LiDAR数据提取建筑物边界的方法研究

激光测距是一项高效、精确的实现地表信息采集的技术。城市区域的高密度激光点云数据的获取使提取兴趣目标对象(建筑物、植被等)成为可能。本文提供一种利用航空激光雷达(LIDAR)数据提取建筑物边界的有效方法,该方法首先通过基于曲面拟合的滤波算法销减地形的影响,然后利用地物的纹理信息区分建筑物与非建筑物要素,最后通过一系列后处理,如小区域去除、矢量化等,最终提取出所需要的建筑物边界。实验表明本文提供的方法用于建筑物边界的提取效果理想。     

基于LiDAR技术的海岛礁、滩涂测绘研究

分析基于LiDAR的3S集成系统的基本原理和关键技术,以江苏沿海滩涂项目为例,探讨LiDAR技术在海岛礁、滩涂测绘中的应用和精度分析。基于LiDAR技术的3S系统具有高精度的高程测量、实现无地面控制测图、填补难测区高精度测图空白和高效综合数据处理的技术优势,我国应尽快建立一套以LiDAR为核心技术的测绘应用规范与质量控制系统,深化LiDAR技术、连续运行参考站技术、精化大地水准面成果等技术综合集成成果,实现我国诸多困难地区的无地面控制、无水准测量的高精度测图任务。     

不同点密度下复杂山区轻型机载LiDAR数据DEM构建

点云的点密度是决定DEM数据构建的关键因素。本文以云南华坪县永兴乡某复杂山地为研究区,采用随机采样算法对点云进行抽稀,获取点云保留率10%～90%共9组数据,并分别进行DEM数据建模及其精度评定。结果表明,点云保留率与DEM精度呈正相关关系,当点云保留率小于30%时,RMSE快速增大,DEM精度误差增大;当点云保留率设置为60%时,RMSE最小,DEM精度最高。该研究对大型机载LiDAR项目中的点云数据存储与使用具有一定的指导与借鉴意义。     

基于LiDAR的城市坐标系精度评估及应用

本文以广州为例,阐述了高斯投影变形的传统方法。结合广州市利用高精度机载LiDAR和广州2000坐标系的建设项目,介绍了高精度LiDAR数据获取及DEM制作流程,以及设计了高斯投影变形数据处理的两种关键技术方法,并且开发了自动化处理软件,提出了城市坐标系精度评估新方法。     

一种从机载LiDAR点云数据获取DEM的方法

提出一种从机载激光扫描数据获取DEM的方法,首先筛选末次与单次回波,然后利用构建不规则三角网所获取的各个脚点的邻近点信息进行滤波,最后去除孤立点并生成DEM,并通过试验证明该方法的可行性与有效性。     

一种改进的基于坡度变化的机载激光雷达点云滤波方法

机载激光点云数据滤波是获取高精度数字表面模型和数字高程模型的关键。本文分析了几种重要的滤波算法,在研究基于坡度变化的滤波算法的基础上,提出一种改进的分块滤波处理的方法。实验表明:该方法能有效对点云数据进行分类。     

机载LiDAR点云密度与DEM产品精度关系研究

对点云密度与数字高程模型(digital elevation mo-del,DEM)产品质量之间的对应关系进行研究,以获得具有指导意义的参数.首先依据香农采样定理,对生产不同比例尺DEM产品所需要的点云密度进行理论推导和论证,然后以1:2000、1:1000、1:500比例尺DEM数据为例,用平地、丘陵、山区3种地形数...     

机载LiDAR在河南省重点水库库区高精度DEM建立中的应用

本文以河南省7个重点水库为研究对象,以免像控方式获取库区机载LiDAR点云数据与正射影像数据,共飞行47个架次,获取数据总面积达950 km²,制作库区保护范围线2442 km、管理范围线1886 km;从设备选择、航飞参数设置、设备检校、点云数据滤波、点云精修、精度检查等几个关键环节进行论述,验证了该方法的可行性。研究结果表明,该方法在节省人力、物力、财力的同时,能获取库区高精度DEM成果,为库区管理范围与保护范围界限的划定及库区精细化管理提供了一种数据获取方法。     

基于机载激光雷达的滩涂测绘关键技术研究

高效、高质量的测绘成果是滩涂资源开发利用的重要前提。采用传统航空摄影测量与遥感手段存在像控点布设困难、影像间不易匹配、项目周期长等问题。因此,针对激光雷达点云数据高密度、高精度的特点,根据测绘地理信息部门和海洋与渔业部门的需求,研究适应于浙江省宁波市滩涂DOM、DEM、DSM和DLG生产的合理方案,为工程实践提供技术支持。     

机载LIDAR技术在快速生产高精度DEM中的应用

论述了机载LIDAR系统的组成与工作原理,简述了生产中利用机载LIDAR数据生成DEM的流程及原理分析,并结合数据生产DEM,分析其精度.     

利用LiDAR/倾斜摄影技术实现三维城市快速建模的方法研究

采用机载LiDAR/倾斜摄影数据进行三维城市建模生产,形成一套适合于规模化生产作业的三维城市快速建模工艺流程。本文力求确定城市三维模型数据生产过程中的数据内容和各项精度指标,探索城市三维模型数据的交换格式与表现形式。     

海岸带修复地形变形监测探讨——以北海市廉州湾东岸整治修复为例

为了解廉州湾东岸海滩修复前后海岸地形的变化规律,本文以分析沙滩测量特性为前提,对修复沙滩特定剖面进行变形监测;并运用高程-距离绘制剖面图,同时对潮下带进行水下地形测量;应用GIS建立DEM,对比等高线,还重点分析了台风对沙滩地形的影响。结果表明,修复沙滩经过2年的时间,海岸线向陆域方向移动,滩肩变窄;0 m等高线向海方向移动20 m,-0.5 m等高线向海方向移动30 m;台风对沙滩的侵蚀是直接性的,且形成垂直断面;台风过后经历0.5年时间沙滩基本处于平衡状态。     

基于机载LiDAR数据的DEM快速获取及应用

作为直接获取对象表面点3维坐标的现代对地观测技术,激光雷达技术能够快速获取高精度地面高程模型。基于LiDAR系统所获取的点云数据,通过过滤处理将区域纯地形特征信息与地物信息相分离,最终生成高精度的DEM,并在此基础上对同步获取的数码影像进行正射纠正,为进一步的信息提取、定量分析及实体建模奠定基础。     

双通道三维成像激光雷达技术研究

激光雷达作为一种三维测量系统,通过采集的激光测量点(点云)对测量区域实现三维测量覆盖。由于三维测量覆盖的网格密度受测距范围、激光发射频率、扫描角度和扫描频率等因素限制,单通道激光扫描难以完成高网格密度三维点云数据采集。为探索提高激光雷达扫描点云网格密度的有效途径,本文建立了激光雷达双通道扫描系统模型,分析了该模型的双通道三维测量的实现机理,设计了双通道机载激光雷达扫描演示系统。通过对比目标地物的实际扫描试验结果,验证了双通道激光雷达扫描仪的系统可行性和获得更高分辨率、更完整测量区域表面三维点云的能力。     

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。     

Assessment of various parameters on 3D semantic object-based point cloud labelling on urban LiDAR dataset

Semantic labelling of LiDAR point cloud is critical for effective utilization of 3D points in numerous applications. 3D segmentation, incorporation of ancillary data, feature extraction and classification are the key stages in object-based point cloud labelling. The choice of algorithms and tuning parameters adopted in these stages has substantial impact on the quality of results from object-based point cloud labelling. This paper critically evaluates the performance of object-based point cloud labelling as a function of different 3D segmentation approaches, incorporation of spectral data and computational complexity of the point cloud. The designed experiments are implemented on the datasets provided by the ISPRS and the results are independently validated by the ISPRS. Results indicate that aggregation of dense point cloud into higher-level object analogue (e.g. supervoxels) before 3D segmentation stage offers superior labelling results and best computational performance compared to the popular surface growing-based approaches.     

机载LiDAR和高光谱数据融合提取冰川雪线

以西藏那曲县境内的“中习一号”冰川为研究区,对2011年8月获取的机载激光雷达点云进行预处理和滤波分类,提取研究区数字高程模型(digital elevation model,DEM);将DEM数据分别与同期获取的机载高光谱栅格数据和提取出的冰川矢量数据进行三维地形模拟,利用DEM数据对高光谱最大似然法分类结果进行正射纠正,从而获取研究区的数字正射影像(digital orthophoto map,DOM);最后结合研究区DOM和机载点云数据提取“中习一号”冰川的雪线.结果表明:融合机载高光谱和机载激光雷达2种数据的优势,能更方便地提取出冰川雪线,而且能很好地显示雪线的高度.     

LiDAR数据滤波中基于切片的断裂线优化方法

为了克服一般自动滤波算法对复杂地形的不适应性而产生大量误分的现象,提出了基于切片数据的LiDAR数据线分类滤波算法。该算法利用人眼对地形判断的先验知识,并使用多层次自适应高度阈值的滤波方法得到初始滤波结果,再利用三维空间中的角度特性进行优化,从而对断裂线地形能取得很好的滤波效果。最后采用VC++编程实现了本文提出的线分类算法,并经过试验分析比较,证明了该算法的适用性,能够适应高精度DEM的快速制作。