機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波方法研究.pdf

1、機(jī)載LiDAR(Light Detection And Ranging)作為新型的獲取三維地理信息的技術(shù)，對(duì)于其獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用是近年來國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者的研究課題。機(jī)載LiDAR點(diǎn)云濾波技術(shù)是點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵步驟，并且DEM(Digital Elevation Model)生產(chǎn)技術(shù)是基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)處理工作。鑒于濾波過程本身的困難性和目前濾波技術(shù)的發(fā)展，本文的研究目的在于改進(jìn)和提出濾波算法，從而提高濾波算法的性能并且生成精確的DEM

2、。本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)是：
　　1、系統(tǒng)地闡述了機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)濾波的理論與方法，介紹了機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)的概念和特點(diǎn)，并且分析各種了機(jī)載LiDAR濾波技術(shù)。
　　2、分析了多種機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)的濾波算法，介紹了機(jī)載LiDAR濾波算法的一般步驟，并給出了ISPRS(International Society for Photogrammetry and Remote Sensing)第III小組提出的一組參考數(shù)據(jù)和

3、誤差的定義。
　　3、在研究基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波算法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于區(qū)域預(yù)測(cè)的LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)形態(tài)學(xué)濾波算法。該算法首先由點(diǎn)云數(shù)據(jù)建立規(guī)則格網(wǎng)、去除粗差點(diǎn)，其次對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行分塊，然后使用各個(gè)分塊區(qū)域的高程標(biāo)準(zhǔn)差預(yù)測(cè)地形坡度參數(shù)s從而進(jìn)行漸進(jìn)式形態(tài)學(xué)濾波，最終確定地面點(diǎn)。該算法優(yōu)點(diǎn)在于可以根據(jù)區(qū)域地形起伏情況自適應(yīng)地計(jì)算閾值進(jìn)行濾波。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出的算法能夠在保留地面點(diǎn)的同時(shí)，有效去除地物點(diǎn)，并且能降低總誤差

4、。
　　4、介紹了三角網(wǎng)和基于三角網(wǎng)的點(diǎn)云濾波技術(shù)，在研究了區(qū)域生長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，提出了一種基于區(qū)域生長(zhǎng)的三角網(wǎng)濾波方法。該算法首先基于TIN(Irregular Triangular Network)中三角形的相鄰三角形的信息檢測(cè)建筑物邊緣點(diǎn)，然后由建筑物邊緣進(jìn)行區(qū)域生長(zhǎng)得到所有建筑物點(diǎn)，再使用形態(tài)學(xué)濾波算法檢測(cè)孤立點(diǎn)，最終確定地面點(diǎn)集并得到DEM。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出的算法能夠有效地去除地物點(diǎn)，并能夠保留地面點(diǎn)，并且在維持可接受的第