【摘要】：機載激光雷達（LIDAR）測量技術是從20世紀中后期逐步發(fā)展起來的一門高新技術，已廣泛應用于地球科學和行星科學等許多領域。它是一種主動式對地觀測系統(tǒng)，是激光測距技術、高動態(tài)載體姿態(tài)測定技術和高精度動態(tài)GPS差分定位技術的高度集合，該技術在三維空間信息的實時獲取方面產生重大突破，為獲取高時空分辨率地球空間信息提供了一種全新的技術手段。 機載LIDAR技術的出現(xiàn)為三維空間數(shù)據(jù)快速采集提供了一種全新的技術手段，但處理這些海量、缺乏拓撲信息表面離散點數(shù)據(jù)，同時也對計算資源、空間存儲等均提出了很高的要求。對點云數(shù)據(jù)的特征提取方面的研究，可以在數(shù)據(jù)壓縮時，做到保留特征點；在建立DEM時，嵌入特征線，有助于數(shù)據(jù)壓縮和高精度DEM的建立。 本文較系統(tǒng)地對機載LIDAR系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)后處理理論與工藝流程進行了探討，主要研究內容和成果如下： 1、回顧機載LIDAR技術的發(fā)展歷程和相關研究現(xiàn)狀，總結了機載LIDAR技術的特點和主要應用領域。 2、針對LIDAR不同版本標準化數(shù)據(jù)格式的差異，作了相關比對和論述。 3、在詳細分析機載LIDAR粗差的空間分布特征的基礎上，將粗差分成極值粗差、粗差簇、孤立點，提出了一種經(jīng)過階層式粗差剔除方法，可達到去除粗差的目的。 4、回顧和總結了數(shù)據(jù)濾波的幾種常用方法，基于TerraSolid系列軟件,并結合福建遙感院自主開發(fā)的LDS信息處理系統(tǒng)，，系統(tǒng)介紹機載LIDAR數(shù)據(jù)處理的步驟及DEM的生產工藝。 5、特征線對DEM的精度控制很有幫助。通過對微分幾何理論的研究，結合局部多項式擬合，嘗試提出了一種在山區(qū)脊谷特征線提取算法。
[Abstract]:Airborne lidar (LIDAR) measurement technology has been widely used in many fields, such as earth science and planetary science, which has been developed gradually since the middle and late of the 20th century. It is a kind of active earth observation system, which is the height collection of laser ranging technology, high dynamic vehicle attitude determination technology and high precision dynamic GPS differential positioning technology. This technology has made a great breakthrough in the real-time acquisition of three-dimensional spatial information. It provides a new technique for acquiring geospatial information with high spatial and temporal resolution. The emergence of airborne LIDAR technology provides a new technique for fast 3D spatial data acquisition. However, it is necessary to deal with these huge amounts of data, lack of discrete point data on the surface of topological information, and also for computing resources. Space storage and so on all put forward the very high request. The research on feature extraction of point cloud data can preserve feature points while data compression, while embedding feature lines in DEM is helpful to data compression and the establishment of high-precision DEM. In this paper, the theory and technological process of airborne LIDAR system and its data post-processing are systematically discussed. The main research contents and results are as follows: 1. The development history and related research status of airborne LIDAR technology are reviewed. The characteristics and main application fields of airborne LIDAR technology are summarized. 2. Aiming at the difference of standardized data format in different versions of LIDAR, Based on the detailed analysis of the spatial distribution characteristics of the gross error of airborne LIDAR, the coarse difference is transformed into extreme gross error, gross error cluster and isolated point, and a hierarchical gross error elimination method is proposed. The purpose of removing gross error can be achieved. 4. Several common methods of data filtering are reviewed and summarized, which are based on TerraSolid software and combined with the LDS information processing system developed by Fujian remote Sensing Institute. This paper systematically introduces the steps of airborne LIDAR data processing and the production process of DEM. 5. The characteristic line is very helpful to the precision control of DEM. By studying the theory of differential geometry and combining with local polynomial fitting, an algorithm for extracting feature lines from mountain ridges and valleys is proposed.
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P208;P237

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張小紅,劉經(jīng)南;機載激光掃描測高數(shù)據(jù)濾波[J];測繪科學;2004年06期

2 曾齊紅;毛建華;李先華;劉學鋒;;機載激光雷達點云的階層式分類[J];測繪科學;2008年01期

3 張靖;高偉;;LAS格式解析及其擴展域的應用[J];測繪科學;2008年03期

4 張和生;薛光武;劉艷華;劉鴻福;;機載激光掃描測距(LIDAR)系統(tǒng)的應用試驗[J];測繪科學;2009年05期

5 趙自明;史兵;田喜平;趙松;;LAS格式解析及其數(shù)據(jù)的讀取與顯示[J];測繪技術裝備;2010年03期

6 吳杭彬;;融合航空影像的機載激光掃描數(shù)據(jù)分類與特征提取[J];測繪學報;2011年01期

7 關輔興;李芳偉;;LIDAR數(shù)據(jù)特點與分類算法探討[J];測繪與空間地理信息;2009年03期

8 李蕓;楊志強;楊博;;山區(qū)LIDAR點云數(shù)據(jù)的階層次粗差探測與分析[J];大地測量與地球動力學;2012年02期

9 呂良壽;;基于LiDAR數(shù)據(jù)的3D產品生產新技術[J];福建地質;2009年02期

10 郭大海,吳立新,王建超,鄭雄偉;機載POS系統(tǒng)對地定位方法初探[J];國土資源遙感;2004年02期

相關博士學位論文 前5條

1 羅伊萍;LIDAR數(shù)據(jù)濾波和影像輔助提取建筑物[D];解放軍信息工程大學;2010年

2 王麗英;面向航帶平差的機載LiDAR系統(tǒng)誤差處理方法研究[D];遼寧工程技術大學;2011年

3 周曉明;機載激光雷達點云數(shù)據(jù)濾波算法的研究與應用[D];解放軍信息工程大學;2011年

4 王永波;基于點云的空間對象表面重建及其多分辨率表達方法研究[D];南京師范大學;2008年

5 曾齊紅;機載激光雷達點云數(shù)據(jù)處理與建筑物三維重建[D];上海大學;2009年

相關碩士學位論文 前10條

1 譚一鳴;網(wǎng)格模型上脊線與谷線的提取[D];浙江大學;2010年

2 錢錦鋒;逆向工程中的點云處理[D];浙江大學;2005年

3 劉艷華;機載激光掃描測高數(shù)據(jù)的應用與試驗[D];太原理工大學;2006年

4 查正軍;基于數(shù)字高程模型（DEM）的地形特征提取[D];同濟大學;2007年

5 賈廣帥;機載激光雷達數(shù)據(jù)特點和濾波方法研究[D];山東科技大學;2007年

6 馮聰慧;機載激光雷達系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方法的研究[D];解放軍信息工程大學;2007年

7 張志友;基于LIDAR數(shù)據(jù)和航空影像的地形與建筑物提取及三維可視化[D];北京交通大學;2008年

8 劉沛;多源數(shù)據(jù)輔助機載LIDAR數(shù)據(jù)處理的關鍵技術研究[D];中國測繪科學研究院;2008年

9 田鵬;地理場景中點云特征提取與簡化研究[D];南京師范大學;2008年

10 倪星航;基于規(guī)則格網(wǎng)DEM提取地形特征線的方法研究[D];西南交通大學;2008年

本文編號：2203929