大疆L1无人机激光雷达在数字高程模型制作中的应用研究

机载激光雷达技术是测绘中一项非常重要的技术，其可高效率地获取高密度点云，在相关测绘领域具有很大的发展潜力。以杭州师范大学仓前校区作为研究区，利用M300 RTK无人机搭载L1激光雷达采集研究区的激光点云数据，通过数据处理制作大比例尺数字高程模型，介绍基于激光点云数据的数字高程模型的制作方法和精度评价方法，分析了方法的合理性、有效性。     

机载激光雷达技术在电力选线工程中的应用

 介绍了机载激光雷达技术及传统电力选线的方法,阐述了机载激光雷达技术在电力选线工程中的具体应用优势,主要体现在线路及立杆点的优化设计、需要砍伐树木的面积估算、房屋拆迁数量估算、树木及房屋高度测量、实时断面量测等方面。介绍了机载激光雷达技术在安徽省电力线路设计项目中的应用,相关的数据处理,以及基于ArcGIS用VB语言开发的真三维电力选线测图系统。野外测量表明,应用该系统选线能够满足电力选线的精度要求。最后客观总结了该技术的优缺点,同时指出该技术在未来具有的应用前景。     

机载激光雷达数据采集及数据处理

 主要介绍了机载激光雷达从前期数据采集到制作DEM、正射影像的整个数据处理流程,包括数据采集前的准备工作、POS数据处理、原始影像处理、系统误差检校、LAS点云处理、DEM提取、正射影像制作,并且分析了各处理过程中要注意的问题。     

浅析机载激光雷达测量误差及数据质量控制

质量控制是机载激光雷达测量整个生产过程中的重中之重,它必须贯穿整个生产过程,在各个生产环节中必须制定相应的质量控制点和质量控制检查手段进行严格的控制,这样才能保证生产出满足精度和质量要求的数据产品.文章在开展过数十项激光雷达测量实际生产项目的基础上,结合经验得失、从中提炼总结出质量控制经验和心得,并逐一进行描述和介绍,...     

机载与地面激光雷达联测大比例尺成图技术研究

较系统地总结了激光雷达测量技术的优势及应用现状,同时提出了机载激光雷达测量技术与地面激光雷达测量技术联合量测的技术体系与实现思路,最后简单介绍了机载与地面激光雷达测量技术联测的工程应用优势及总结。     

机载LiDAR技术在柬埔寨1∶2000地形图测量中的应用

结合柬埔寨项目1∶2000地形图测绘项目,介绍机载激光雷达技术在植被茂盛的密林地区测绘中的应用,重点介绍了项目实施中技术方案的制定和数据后处理的过程。试验表明,机载激光雷达技术可以解决大面积森林覆盖地区、沙漠、沼泽、草原等困难地区及其他无法到达或危险区域的测绘工作,能够大量减少人工成本并获取丰富的地形测量成果,成果精度满足相关规范要求。     

基于LiDAR数据的水工建筑物建模方法探析

随着定位服务、大数据等新技术的迅猛发展,在水利工作中应用机载激光雷达技术将大有可为。文章提出了一种基于机载激光雷达数据的水工建筑物建模方法。为机载激光雷达技术在水利方面的应用特别是防洪应急提供一定参考。     

机载激光雷达技术在高陂水利枢纽工程中的应用

机载激光雷达技术是通过将全球定位、惯性导航、激光、光学技术等先进技术集于一体组成的测量新技术,通过安装于飞机之上来探测地面的三维坐标,生产相应的"4D"测绘产品。文中简单介绍了机载激光雷达测绘技术及应用,通过生产实践,分析激光雷达测绘技术的数据,在减轻劳动强度、提高工作效率、降低生产成本和提高信息采集效率等方面有独特的优势,阐述雷达测绘技术的应用现状和应用领域,总结水利枢纽工程应用的经验,展望激光雷达技术在水利水电行业的发展趋势。     

基于机载激光雷达数据的地形图成图技术浅析

首先介绍了机载激光雷达技术,包括机载激光雷达系统组成、原理以及机载激光雷达数据等,随后针对不同的测区条件,提出了基于DEM+DOM以及基于POS辅助航空摄影测量两条技术路线,并分别介绍了作业流程,并通过实验证明了其技术可行性。最后,展望了基于机载激光雷达数据的地形图成图技术在我国测绘行业中的应用前景。     

机载激光雷达在堤防隐患巡查试验中的应用

水利堤防工程是江河和湖泊用以管护水域、防洪度汛的建筑设施,直接关系到国民的生命和财产安全,其重要性不言而喻,因此及时发现堤防隐患,保障堤防安全具有重大意义。机载激光雷达用于巡查堤防隐患时是无接触式的,相比传统方法而言,在灵活性、时效性、及环境适应性等方面具有显著的优势。文章主要介绍了利用无人机机载激光雷达对人工模拟的堤防隐患进行巡查的试验过程,以及取得的良好应用效果。通过试验积累了一定的经验,希望为水利堤防安全管理部门或者相关科研单位在堤防隐患巡查课题的开展方面提供参考。     

基于TIN的LiDAR地面点云数据简化方法研究

机载LiDAR点云数据的简化虽属数据辅助处理的范畴,但对提高庞大点云数据后处理效率起着重要作用.将TIN迭代加密方法引入机载LiDAR地面点云数据简化中；对平坦地形直接简化,对复杂地形则提取山谷线、山脊线,将获得的特征点作为种子点加入TIN加密迭代简化方法中.实验证明,该方法能够在保证数据精度的前提下,简化点云数据.     

基于红黑树与K-D树的LiDAR数据组织管理

LiDAR点云是由海量的激光离散脚点组成的三维点集,在平面以及垂直方向上均分布有数量不均的离散点。LiDAR点云离散点相互之间缺乏空间拓扑关系,所以建立适当的数据组织结构对LiDAR点云进行组织是对LiDAR点云进行处理的基础。根据LiDAR点云的数据结构特点,利用红黑树与K-D树建立一种“非空”规则立方体格网和K-D树相结合的双层次数据结构,用于LiDAR点云的组织管理,从而降低结构冗余和提高索引效率。     

基于PTD和改进曲面拟合的高山区水电工程机载激光雷达点云滤波方法

针对高山区水电工程区域地形起伏大、植被茂密且存在部分建筑物,在提取这些区域地形时机载LiDAR点云滤波方法存在精度不高的问题,提出了一种综合点云回波特性、渐进三角网加密(PTD)算法、改进的曲面拟合算法和地面点精细化处理的山地点云滤波方法。该方法在对机载激光雷达(LiDAR)点云数据去噪的基础上,先利用植被点云的回波特性去除部分植被点,再使用PTD算法进行两次迭代计算获取部分地面点集合,然后将得到的部分地面点集合作为改进的曲面拟合算法的种子点进行格网区域化的曲面拟合来获取原始点云数据中的地面点,最后通过点云的精细化处理去除地面点中夹杂的低矮植被点,以此获得最终的地面点集合。选取DJI-M600搭载HS-600的机载LiDAR测量系统实测数据进行试验,并将提出的滤波方法与PTD算法、曲面拟合滤波算法、区域生长滤波算法和形态学滤波算法进行横向对比,通过点云误分率对滤波方法进行评价。结果表明,与其他4种方法相比,基于PTD和改进曲面拟合的滤波算法的第Ⅰ类误差、第Ⅱ类误差和总误差的最大减小幅度分别为6.25%、1.82%和2.93%,更适用于高山区水电工程机载LiDAR点云数据的滤波处理。     

融合LiDAR点云和高分辨率影像的地物分类研究

LiDAR点云包含丰富的高程信息,而高分辨率航空影像则富含光谱信息。在分析两类数据特征优势的基础上,以模糊集为融合方法的理论基础,研究了一种结合LiDAR点云和高分辨率影像的分类方法。该方法首先通过航空影像获取模糊分类结果,然后引入LiDAR点云的高程信息,再进行模糊决策融合,重点改善了建筑物与其他地物之间的混分现象。实验结果表明,在LiDAR点云的辅助下,该方法能够有效改善光谱信息分类中出现的建筑物与裸地、道路、水体等地类之间的混分现象,明显提高了总体分类精度,为复杂城市区域提供了更为精确的地物分类结果。     

基于特征差异的机载LiDAR侵蚀沟点云分割方法

为克服数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)提取侵蚀沟特征的局限性,提出一种基于机载激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)点云的不同尺度下的表面特征差异侵蚀沟点云分割方法。该方法首先对侵蚀沟点云进行特征分析,在对点云预处理的基础上,基于不同尺度获取点云表面特征差异,再结合曲率阈值方法分割得到初始侵蚀沟,最后基于聚类分析得到侵蚀沟点云。试验结果表明,该方法能够精确地从机载LiDAR点云中分割得到侵蚀沟,为侵蚀沟的定量评价提供了一种新思路。     

Mapping river floodplain ecotopes by segmentation of spectral (CASI) and structural (LiDAR) remote sensing data

Floodplain land cover maps are important tools for river management and ecological assessment. These maps have to be revised regularly due to the dynamic nature of floodplains. Automation of the mapping process cuts the map processing time and can increase overall accuracy. Manual delineation and classification of vegetation is based on colour, contrasts (texture) and often‐stereoscopic view of aerial images. In this study, this is mimicked by the simultaneous use of both structural light detection and ranging (LiDAR) and compact airborne spectral imager (CASI) remote sensing data in an image segmentation routine fractal net evolution approach (FNEA). The segmentation results are tested against manually delineated ecotopes. Ecotope delineation improves when LiDAR and CASI are used simultaneously; the combination significantly lowers the number of segmented objects needed to accurately map ecotopes. Overall map accuracy of the LiDAR and CASI combination is 8–19% higher than single CASI and LiDAR, respectively. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于改进分水岭算法的农村地区LiDAR点云建筑物提取

针对LiDAR点云建筑物提取的研究很多,而在农村区域植被与建筑粘连且高度近似情况下的讨论较少。考虑到中国典型农村区域建筑特征,以湖南省益阳市泗湖山镇为研究区进行LiDAR点云的建筑提取研究。首先利用梯度及梯度方向约束的形态学滤波方法,将原始点云滤波得到地面点,对地面点及原始点云进行插值得到数字高程模型(DEM)和数字地表模型(DSM);然后通过两者相减得到归一化的NDSM,进而对NDSM进行高程及梯度双约束的标记分水岭变换得到地物对象;最后建立特征指标,对地物对象进行最大似然分类得到建筑物对象。研究表明建筑物分类的生产者精度和用户精度均>90%, Kappa系数>0.8, 构建方法在农村地区建筑提取研究中取得了良好效果。     

激光点云中电力线的提取和建模方法研究

当利用LiDAR激光点云进行电力线路危险点检测时,需要对电力线进行建模。为此提出了一种在激光点云中提取电力线并建模的算法。该算法首先利用激光雷达回波信息和电力线在三维空间中的线性特征,过滤掉大部分非电力线的点,然后在点云的XY平面内利用霍夫变换提取最长且相互平行的线性地物作为电力线,连接因数据遮蔽而造成的段线,并利用线的交点和沿线小网格内高程变化特征找出杆塔位置,最后在电力线断面内对多根电力线进行分割,分别计算悬链线模型。基于云南某500 kV线路实际数据的实验表明,该方法自动化程度高,电力线提取和建模准确度高。针对进一步提高该算法的通用性和自动化程度,提出了下一步的研究方向。     

基于LiDAR技术的单个建筑物信息提取研究

利用机载激光雷达测量（LiDAR）等先进的遥测技术辅助进行洪水灾害的预警、评估和灾后重建是目前水利研究的热点。首先介绍了建筑物信息提取的主要方法,提出了基于机载LiDAR技术对单个建筑物信息进行提取的方法。利用LiDAR点云得到nDSM,并借助ArcGIS软件获取建筑的高度和面积信息,并对如何提高精度进行了分析和评价。结果表明,该方法能够满足精度要求,对于建筑物洪水灾害评估有重要的意义。     

基于机载LiDAR数据的输电铁塔建模方法研究

输电线路铁塔建模作为电力设备检测和管理的重要基础,具有巨大的实际应用价值。传统的量测与制作手段存在周期长、人力和财力耗费大的不足。机载LiDAR系统的出现使快速高效的铁塔建模成为可能。提出了一种基于机载LiDAR数据的铁塔建模方法,通过检测电力线对的连接点提取铁塔,建立三维空间格网,并利用二值图像轮廓跟踪的思想跟踪三维线结构,由此完成铁塔建模。实验结果证明,该方法基本达到建模需求,取得了较好效果,只需少量人工修饰便可得到高精度的三维模型。