机载激光雷达技术的数据处理与4D产品制作

主要介绍了机载激光雷达的点云数据的获取、处理流程及其关键技术,并结合自己的工作经验详细阐述了运用点云数据制作4D产品的过程,预测未来遥感与GIS技术在数据获取方面的发展趋势,即借助机载激光雷达,再现真实三维场景。     

山西省高精度数字高程模型建设方案设计与实现

结合山西省高精度数字高程模型建设项目,详细介绍了利用机载激光雷达进行大面积数据获取的技术方案和数据处理关键技术,为进行大面积机载激光雷达数据获取和处理积累了丰富的经验,该项目的建成,满足了省内各类不同行业用户以及科学研究机构对我省精密地表数据的需求。     

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.     

多重三维激光扫描技术在山海关长城测绘中的应用

多重三维激光扫描技术在山海关长城测绘中的应用是集成使用了机载激光雷达、地面激光雷达、高分辨率全数码彩色相机、GPS全球定位系统、IMU惯性测量器等设备,通过对山海关城墙的高精度高程模型数据、正投影影像数据和侧面航摄影像纹理数据的获取及处理,生成建筑物的三维和二维CAD图、三维立体模型图及长城真实的三维景观图,并在此基础上可以进行长度、面积和体积的量算、任意断面图的生成等。     

基于辐射变换的DSM质量改进

利用数字影像生成数字地表模型（DSM）是一种很有潜力的方式,本研究的目的是利用影像辐射变换及地理信息系统（GIS）技术评估低成本无人机数据,并研究其对DSM的总体和局部精度的影响。本研究使用了不同高度的无人机影像和激光雷达数据（LiDAR）,将高飞行高度获取的原始无人机影像利用Python和ArcGIS进行辐射变换,并生成三维点云和DSM。将无人机LiDAR数据作为参考标准,总体上分析了影像辐射增强后密集点云及DSM质量的提升情况,并在局部精度评估中,将三种不同类型的土地覆盖与无人机激光雷达数据进行了比较。     

一种基于形态学的激光雷达数据滤波算法的改进

机载激光雷达是DEM生产的重要技术手段之一.为了获取高分辨率的DEM,首先要将建筑物、车辆、植被等非地面点去除,这一过程称为滤波.本文在现有算法的基础上提出一种改进的形态学滤波算法.该算法逐步增大滤波窗口尺寸,并采用自适应的高差阈值,较好地保留了地形拓扑信息.试验采用ISPRS提供的参考数据进行测试分析,该数据代表典型...     

激光雷达数据在山区特高压输电线路中的应用

机载激光雷达技术是一种利用激光对地表三维坐标精确信息进行采集的新型遥感技术,在我国地形测绘中具有广阔应用前景。综述了机载激光雷达系统的组成、工作原理及优势,介绍了机载激光雷达数据在山区特高压线路工程中的应用,包括DEM提取、工程线路路径走向优化调整以及塔基断面生成等。结合实际山区特高压工程,激光雷达数据为设计专业优化选线、终勘定位路径规划提供了高精度的地理信息数据,所提出的利用激光雷达数据与实测数据相结合生成塔基断面的方法在山区特高压线路中能够有效缩短工期,提高工作效率,节省开支,应用效果显著。     

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,进而通过人机交互和地面点内插实现了测区高精度数字高程模型（digital elevation model,DEM）的构建,最终获得的DEM高程中误差为0.09 m,满足实际测绘生产需求,生产效率大大提高。研究结果表明,机载激光雷达技术应用于复杂危险地形测绘具有极大优势。     

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DEM与可见光图像的机载激光成像雷达强度像仿真

激光成像雷达由于能获取目标的距离信息,因而在飞行器制导、避障、机器人导航等方面有广泛的应用前景.这里的研究目的是根据激光成像雷达成像原理进行雷达反射强度像的仿真.在仿真过程中,首先讨论激光成像雷达的强度成像方程,然后分析机载激光成像雷达的扫描成像模型.由机载激光成像雷达扫描成像模型与数字高程模型(DEM)获取成像几何关系,由与高程图配准好的可见光图像来获取目标地物的反射特性,从而获得仿真的激光雷达反射强度像;由于激光在大气中传输时不可避免地要损失,在仿真计算中考虑到激光在大气中传输时大气对激光的消光系数,因而使仿真更加逼近客观实际成像结果.从仿真的反射强度图像看,结果很理想.仿真的强度图像成功地用于激光成像雷达强度像与可见光图像的匹配导航中.     

一种基于高分辨率雷达影像以及外部DEM辅助的复杂地形制图方法

为满足在坡度陡、高差大的复杂地形地区高精度DEM制图的需要,在传统的雷达干涉测量技术的基础上,通过引入外部DEM,建立外部DEM模拟相位和干涉解缠相位的对应关系,构建多维线性模型,进行线性回归分析,去除误差相位趋势;同时根据引入的外部DEM估计高程的误差范围,进行高程点的滤波,达到精化DEM的目的,形成最终的DEM产品。该方法已经应用于高分辨雷达影像（COSMO数据）在云南德钦地区DEM地形图的制作,通过GPS数据的验证,其精度达到了国家1∶50 000 DEM制图要求。     

A case study of using external DEM in InSAR DEM generation

Synthetic aperture radar interferometry (InSAR) has been used as an innovative technique for digital elevation model (DEM) and topographic map generation. In this paper, external DEMs are used for InSAR DEM generation to reduce the errors in data processing. The DEMs generated from repeat-pass InSAR are compared. For steep slopes and severe changes in topography, phase unwrapping quality can be improved by subtracting the phase calculated from an external DEM. It is affirmative that the absolute height accuracy of the InSAR DEM is improved by using external DEM. The data processing was undertaken without the use of ground control points and other manual operation.     

小波域多时相干涉SAR数据融合

大气因素和高斯白噪声对由星载干涉SAR系统获取的干涉图相位有很大的影响，可能会极大地降低结果DEM的精度，提出了一种对多时相干涉SAR数据生成的独立DEM进行权重融合的方法，该算法在小波域当中估计了大气和高斯噪声的误差功率，并对多时相DEM进行权重融合。用河北省尚义县地区的ERS-1和ERS-2数据的研究表明，此算法可以很好地提高由干涉SAR获取的DEM的精度。     

Status and future of laser scanning, synthetic aperture radar and hyperspectral remote sensing data for forest biomass assessment

This is a review of the latest developments in different fields of remote sensing for forest biomass mapping. The main fields of research within the last decade have focused on the use of small footprint airborne laser scanning systems, polarimetric synthetic radar interferometry and hyperspectral data. Parallel developments in the field of digital airborne camera systems, digital photogrammetry and very high resolution multispectral data have taken place and have also proven themselves suitable for forest mapping issues. Forest mapping is a wide field and a variety of forest parameters can be mapped or modelled based on remote sensing information alone or combined with field data. The most common information required about a forest is related to its wood production and environmental aspects. In this paper, we will focus on the potential of advanced remote sensing techniques to assess forest biomass. This information is especially required by the REDD (reducing of emission from avoided deforestation and degradation) process. For this reason, new types of remote sensing data such as fullwave laser scanning data, polarimetric radar interferometry (polarimetric systhetic aperture interferometry, PolInSAR) and hyperspectral data are the focus of the research. In recent times, a few state-of-the-art articles in the field of airborne laser scanning for forest applications have been published. The current paper will provide a state-of-the-art review of remote sensing with a particular focus on biomass estimation, including new findings with fullwave airborne laser scanning, hyperspectral and polarimetric synthetic aperture radar interferometry. A synthesis of the actual findings and an outline of future developments will be presented.     

Lidar遥感基本原理及其发展

介绍了航空激光扫描(Airborne laser scanning)或者Lidar遥感信息获取系统的基本原理、系统的组成、数据获取的方法及其步骤;对近数十年来应用激光扫描遥感信息获取地形表面模型方面取得的主要成果、应用现状做了简要回顾和评述;结合GIS和影像融合方法对Lidar遥感技术未来发展趋势进行了展望。     

利用GLAS激光测高数据评估DSM产品质量及精度优化

提出了一种利用卫星激光测高数据直接优化提升数字表面模型（DSM）产品精度的方法。选取境外中亚地区的资源三号DSM开展试验,通过采用多准则约束方法提取激光高程控制点,分别利用偏度、中值、线性、二次多项式等进行DSM误差修正,发现4种模型均能有效消除DSM系统误差,其中基于二次多项式的方法更适用于平地和丘陵地貌,线性模型更适用于高山地貌。试验验证了采用卫星激光测高数据优化境外DSM技术流程的可行性,最终可提高DSM的绝对高程精度。     

基于激光扫描和高分辨率影像的文物三维重建

提出一种新的激光扫描点云与数字影像结合的文物三维重建方法。利用格网板进行数码相机的标定获取影像的内方位元素;利用激光扫描数据,建立三角网物体表面模型;利用人工选取控制点,进行单片空间后方交会,获取影像的外方位元素;将三维表面模型投影到影像对象,利用影像匹配在现有的三角网内部继续通过影像匹配增加同名点,从而进行三角网的细分加密;最后通过OpenGL纹理映射建立带有逼真纹理的物体三维表面模型。