地基激光雷達(dá)（Terrestrial Laser Scanning,TLS）已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于林業(yè)資源調(diào)查中,能夠?qū)崿F(xiàn)樣地內(nèi)林木三維結(jié)構(gòu)參數(shù)的高精度自動(dòng)提取,并為大尺度遙感技術(shù)如機(jī)載激光雷達(dá)（Airborne Laser Scanning,ALS）提供大量高精度的地面驗(yàn)證數(shù)據(jù)。TLS的工作方式分為單測(cè)站和多測(cè)站,相比較而言,多測(cè)站工作方式能夠獲取樣地場(chǎng)景更完整的信息,無(wú)論是單木識(shí)別率還是林木結(jié)構(gòu)參數(shù)提取精度都優(yōu)于單測(cè)站,因此多測(cè)站的工作方式在樣地調(diào)查中應(yīng)用的更為廣泛。已有的TLS點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)配準(zhǔn)算法多基于線和面,無(wú)法直接應(yīng)用到林地場(chǎng)景,而傳統(tǒng)的人工設(shè)置標(biāo)靶輔助點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)的方法工作效率較低。針對(duì)已有的TLS點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)配準(zhǔn)算法不適用于林地場(chǎng)景的問(wèn)題,本文提出了一種不需要任何輔助工具的林地TLS點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)配準(zhǔn)算法。主要研究?jī)?nèi)容與實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:（1）針對(duì)目前的地面點(diǎn)濾波算法在林分ALS點(diǎn)云數(shù)據(jù)中應(yīng)用較好但不適用于林地TLS點(diǎn)云數(shù)據(jù)的問(wèn)題,本文提出一種基于八叉樹(shù)的地面點(diǎn)濾波算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法充分利用構(gòu)建八叉樹(shù)過(guò)程體元尺度依次減半的特點(diǎn),只需設(shè)置地面點(diǎn)的分辨率即可實(shí)現(xiàn)地面點(diǎn)的全自動(dòng)... 

【文章來(lái)源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：49 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－２樣地圖片??Ｆｉｇ．２－２?Ｆｉｇｕｒｅｓ?ｏｆ?ｓａｍｐｌｅ?ｐｌｏｔ??－６－??

而后對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并得到相應(yīng)的測(cè)繪產(chǎn)品，提高了工作效率，同時(shí)也拓寬??了測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。??三維激光掃描儀是借助掃描技術(shù)來(lái)測(cè)量目標(biāo)尺寸及形狀的一種儀器（如圖２－３所??示），在其內(nèi)部有一個(gè)穩(wěn)定且精度很高的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，當(dāng)激光光束射到由馬達(dá)所帶動(dòng)的兩??個(gè)同步的多面棱體上時(shí)會(huì)反射而形成掃描光束［６４］。由于多面棱體位于掃描透鏡的前焦面??上并均勻旋轉(zhuǎn)，使得激光束相對(duì)反射鏡而言其入射角連續(xù)的改變，因而反射角也在連續(xù)??的變化，再經(jīng)過(guò)掃描透鏡的作用而形成一束束由上而下平行且連續(xù)的掃描線。激光掃描??系統(tǒng)工作時(shí)這些掃描激光束便被射向目標(biāo)物體，被反射或散射回的信號(hào)由接收器接收并??且把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)計(jì)算單元計(jì)算并存儲(chǔ)。??身：：丨??圖２－３天寶ＴＸ８??Ｆｉｇ．２－３?Ｔｒｉｍｂｌｅ?ＴＸ８??激光測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)距思路就是通過(guò)記錄激光束在空氣中傳播的時(shí)間來(lái)計(jì)算掃描儀??到目標(biāo)物體的距離。測(cè)定時(shí)間的方式也分為３種：直接測(cè)定脈沖激光的傳播時(shí)間；通過(guò)??測(cè)定發(fā)射的連續(xù)脈沖的相位差來(lái)確定時(shí)間；通過(guò)光學(xué)三角網(wǎng)法測(cè)定時(shí)間［６５］。ＴＬＳ的原始??數(shù)據(jù)有：兩個(gè)用來(lái)反射脈沖激光束的多面棱體的角度值，即水平方向值和天頂距值，測(cè)??距系統(tǒng)計(jì)算得到的儀器到測(cè)點(diǎn)的距離。采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)儀器內(nèi)部坐標(biāo)系統(tǒng)處理后便可??得到激光點(diǎn)的三維坐標(biāo)，進(jìn)而生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)。ＴＬＳ技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，技術(shù)水平已??經(jīng)有了非常高的提升

－福＇??圖２－４原始數(shù)據(jù)：（ａ）主視圖；（ｂ）俯視圖??Ｆｉｇ．２－４?Ｔｈｅ?ｏｒｉｇｉｎａｌ?ｐｏｉｎｔ?ｃｌｏｕｄ?ｄａｔａ：?（ａ）?ｆｒｏｎｔ?ｖｉｅｗ；?（ｂ）?ｖｅｒｔｉｃａｌ?ｖｉｅｗ??圖２－５裁剪數(shù)據(jù)：（ａ）主視圖；（ｂ）俯視圖??Ｆｉｇ．２－５?Ｔｈｅ?ｃｕｔ?ｄａｔａ：?（ａ）?ｆｒｏｎｔ?ｖｉｅｗ；?（ｂ）?ｖｅｒｔｉｃａｌ?ｖｉｅｗ??林地點(diǎn)云數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量巨大，直接對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)數(shù)據(jù)運(yùn)算量太大，因此需要??對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行下采樣，即在不影響后續(xù)的林木結(jié)構(gòu)參數(shù)提取的前提下減小數(shù)據(jù)計(jì)算??量。樣地單測(cè)站點(diǎn)云數(shù)據(jù)中點(diǎn)云密度差別較大，點(diǎn)云密度激光點(diǎn)著距掃描儀距離的增大??而減小，而下采樣過(guò)程可以使得樣地不同位置的點(diǎn)云數(shù)據(jù)密度變得更均勻。本研究利用??ＣｌｏｕｄＣｏｍｐａｒｅ軟件中的下采樣模塊對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀，下采樣過(guò)程設(shè)置點(diǎn)云數(shù)據(jù)之??間的最小距離為０．０１ｍ，即每個(gè)激光點(diǎn)周圍０．０１ｍ范圍內(nèi)只保留一個(gè)激光點(diǎn)。??三維激光掃描儀在林地中獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)時(shí)，由于受電磁波衍射特性、被測(cè)物體表面??性質(zhì)變化、視線遮擋、障礙物等的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]基于規(guī)則格網(wǎng)DEM的等高線自動(dòng)提取技術(shù)研究[D]. 趙洪偉.吉林大學(xué) 2011
[3]機(jī)載LIDAR數(shù)據(jù)濾波方法研究[D]. 曹紅新.西南交通大學(xué) 2011
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本文編號(hào)：2968911