利用机载激光点云数据生产DEM的关键技术分析

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1、９０测绘通报２０１７年第６期引文格式:蒋桂美ꎬ聂倩ꎬ陈小松.利用机载激光点云数据生产ＤＥＭ的关键技术分析[Ｊ].测绘通报ꎬ２０１７(６):９０￣９３.ＤＯＩ:１０.１３４７４/ｊ.ｃｎｋｉ.１１￣２２４６.２０１７.０１９７.利用机载激光点云数据生产ＤＥＭ的关键技术分析蒋桂美ꎬ聂倩ꎬ陈小松(宁波市测绘设计研究院ꎬ浙江宁波３１５０４２)摘要:着重分析了利用机载激光点云数据提取ＤＥＭ的关键技术:预处理、点云滤波与分类、高精度ＤＥＭ制作与质量评价技术ꎻ建立了基于机载激光点云的ＤＥＭ生产技术流程ꎬ并将其应用

2、于宁波市地理国情普查市情专项———高精度地表模型制作项目中ꎻ构建了宁波市建成区规则格网１∶２０００比例尺的高精度ＤＥＭ模型ꎬ为宁波市地理国情普查提供了数据基础ꎮ关键词:机载ＬｉＤＡＲꎻ激光点云ꎻＤＥＭ中图分类号:Ｐ２３文献标识码:Ａ文章编号:０４９４￣０９１１(２０１７)０６￣００９０￣０４ＫｅｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＤＥＭＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＬｉＤＡＲＤａｔａＪＩＡＮＧＧｕｉｍｅｉꎬＮＩＥＱｉａｎꎬＣＨＥＮＸｉａｏｓｏｎｇ(ＮｉｎｇｂｏＩｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｏｆ

3、ＳｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄＭａｐｐｉｎｇꎬＮｉｎｇｂｏ３１５０４２ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅｐａｐｅｒｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｋｅｙｓｔｅｐｓｏｆｅｘｔｒａｃｔｉｎｇＤＥＭｆｒｏｍａｉｒｂｏｒｎｅ￣ＬｉＤＡＲｄａｔａꎬｉｎｃｌｕｄｉｎｇｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄｄａｔａｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇꎬｔｈｅｄａｔａｆｉｌｔｅｒｉｎｇａｎｄｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎꎬｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎＤＥＭｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇａｎｄｑｕａｌｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎ.Ｉｎｔｈ

4、ｉｓｐａｐｅｒꎬｔｈｅＤＥＭｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐｒｏｃｅｓｓｂａｓｅｄｏｎａｉｒｂｏｒｎｅ￣ＬｉＤＡＲｄａｔａｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄꎬａｎｄｗｉｌｌｂｅｕｓｅｄｏｎａｃｉｔｙｓｉｔｕａｔｉｏｎｓｐｅｃｉａｌｓｕｒｖｅｙｏｆｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ:ｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｅｌｉｎｇｐｒｏｊｅｃｔｉｎＮｉｎｇｂｏ.ＡｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎＤＥＭｍｏｄｅｌｏｆ１∶２０００ｓｃａｌｅｒｕｌｅｇｒｉｄｏｆＮｉｎｇｂｏｂｕｉｌｔ￣ｕｐａｒ

5、ｅａｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｄａｔａｂａｓｅｆｏｒｔｈｅｓｕｒｖｅｙｏｆｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎＮｉｎｇｂｏ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ａｉｒｂｏｒｎｅ￣ＬｉＤＡＲꎻｌａｓｅｒｃｌｏｕｄｐｏｉｎｔｓꎻＤＥＭ机载激光扫描技术(ＬｉＤＡＲ)是２０世纪８０年代中ꎬ构建宁波市建成区规则格网１∶２０００比例尺的中期逐渐发展起来的一项高新技术ꎬ该技术通过位高精度ＤＥＭ模型ꎮ项目试验结果表明ꎬ该技术流程置、距离、角度等观测数据直接获取对象表面的三维与方法正确可行ꎬ成果

6、质量优良ꎬ满足测绘产品的点云信息ꎬ具有数据获取速度快、空间与时间分辨率要求ꎮ高、动态探测范围大、主动性强等特点ꎬ广泛应用于１机载ＬｉＤＡＲ技术工作原理城市大比例尺测图、林业调查、电力巡线等各个领[１￣２]域ꎮ与传统航空摄影测量技术相比ꎬ机载机载ＬｉＤＡＲ技术是全三维测量模式ꎬ它以飞机ＬｉＤＡＲ技术不受日照、天气影响ꎬ可全天候主动快为载体ꎬ集成激光扫描系统、ＧＰＳ和惯性测量单元速获取精确的高分辨率数字地面模型及地物的三维(ｉｎｅｒｔｉａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｎｉｔꎬＩＭＵ)３个基本的数据采坐标ꎬ具

7、备采集速度快、高程精度高、成图周期短等集工具及控制单元系统等其他设备于一体ꎬ从而获特点ꎮ因此ꎬ利用机载ＬｉＤＡＲ数据快速完成数字高取地面的三维空间信息ꎮ其中ꎬ激光扫描系统以脉程模型(ＤＥＭ)的大规模生产ꎬ已成为最近几年测绘冲激光测距作为主要技术手段ꎬ以激光束扫描的工生产及其他领域的一个研究和应用热点ꎮ作方式测量从传感器到地物对象的激光照射点间的本文结合机载ＬｉＤＡＲ技术的工作原理和点云距离ꎬ即通过测量地面采样点激光回波脉冲相对于数据特点ꎬ着重分析利用机载激光点云数据提取发射激光主波之间的时间延迟得到

8、传感器到地面采[３￣６]ＤＥＭ的关键技术ꎬ即激光点云滤波与分类、点云数样点之间的距离ꎬ同时还可以获得反射率、激光据内插、ＤＥＭ构建与评价ꎬ建立基于机载ＬｉＤＡＲ数脉冲回波次数等信息ꎻＧＰＳ接收机用于确定激光发据的ＤＥＭ生产技术流程ꎬ并将其应用于宁波市地理射点的空间位置ꎻＩＭＵ测量激光发射瞬间激光的空国情普查市情专项———高精度地表模型制作项目间姿态参数ꎮ机载ＬｉＤＡＲ系统通过激光扫描系统收稿日期:２０１６￣１０￣２６基金项目:宁波市科协资助项目(Ｘ２０１６０１￣３)作