检索结果-南通市图书馆

作者：殷飞西南交通大学

学位级别：硕士

机载激光雷达测量技术为用户提供了一种方便、可靠且经济的数据采集方式,已应用于多个行业,但数据后处理算法方面的研究还处于起步阶段。滤波是数据后处理过程中最基本的环节,其结果直接影响所生成数字高程模型（Digital Elevation Mode... 详细信息

机载激光雷达测量技术为用户提供了一种方便、可靠且经济的数据采集方式,已应用于多个行业,但数据后处理算法方面的研究还处于起步阶段。滤波是数据后处理过程中最基本的环节,其结果直接影响所生成数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）的质量。如何实现由机载激光雷达数据快速、准确地提取出地形数据是当前急需解决的问题。本文的主要内容包括以下几个方面： 1.系统阐述了机载激光雷达的硬件组成、激光测距原理、特点和主要应用领域。推导了激光点的三维坐标公式,对该技术的发展趋势进行了展望。 2.详细分析了其特点、数据组织方式。激光雷达数据不仅包含点的三维坐标,还包括强度、回波、扫描角度和颜色值等信息。讨论了激光雷达数据工业标准格式——LAS格式。 3.论述了机载激光雷达数据滤波的概念及原理,重点研究了国内外几种滤波算法,并总结了算法的优缺点,探讨了离散激光点生成规则格网数字高程模型的方法并进行了插值实验。 4.在深入研究三角网迭代加密滤波算法的基础上,本文针对数据处理过程中出现的问题提出了一种改良方法。在滤波处理前先剔除错误点,以降低其对后续算法的影响,提出了根据三角形坡度建立自适应阈值函数的方法。此外,改进了移动曲面拟合滤波算法,判断种子点是否共线且每次加入与拟合面距离最近的点。通过实验验证了改进算法的可行性,并对数据处理结果进行定量和定性分析。总结了影响数据滤波后质量的主要因素,并讨论了数据分辨率对滤波结果的影响。研究表明：本文给出的改进算法能够有效地处理激光雷达数据,剔除错误点和近地点并得到数字高程模型数据,且第Ⅱ类误差、总误差相对减小,提高了滤波结果的准确性。

关键词：机载激光雷达数据滤波数字高程模型三角网迭代加密移动曲面拟合性能评价与分析

机载激光雷达数据在山区输电线路工程中的应用

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电力勘测设计 2020年第1期32卷 35-38页

作者：吕严兵方毛林葛奎刘会武国网安徽省电力有限公司经济技术研究院安徽合肥230022 中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司安徽合肥230000

目前机载激光雷达数据具有高精度、高分辨率、点云密度大以及方便可视化处理等优点,逐渐应用于基础测绘、三维建模、林木调查以及电力勘测等领域。为了论证机载激光雷达数据在山区输电线路工程中的优势,满足输电线路工程勘测基本要求,... 详细信息

目前机载激光雷达数据具有高精度、高分辨率、点云密度大以及方便可视化处理等优点,逐渐应用于基础测绘、三维建模、林木调查以及电力勘测等领域。为了论证机载激光雷达数据在山区输电线路工程中的优势,满足输电线路工程勘测基本要求,本文结合青海—河南±800 kV特高压直流输电线路工程(11标段),从路径优化、定位、平断面绘制等角度,阐述了机载激光雷达数据在山区输电工程中的具体应用,并将机载激光雷达数据与实测数据对比。结果表明:机载激光雷达数据在山区输电线路工程中应用广泛且测量精度较高,能够满足输电线路工程设计要求,可以极大提高外业勘测效率。

关键词：机载激光雷达数据输电线路精度电力勘测

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机载激光雷达数据误差分析及检校方法研究

四川建材 2015年第3期41卷 211-212,216页

作者：马烨中铁第四勘察设计院集团有限公司工勘院湖北武汉430063

简要介绍了机载激光雷达系统,对机载激光雷达数据主要误差来源进行了详细地分析,针对误差的成因并结合实际的工程生产,详细阐述了机载激光雷达数据视准轴误差和高程误差的检校方法,并结合实际工程案例对该方法进行验证分析,为后续工程... 详细信息

简要介绍了机载激光雷达系统,对机载激光雷达数据主要误差来源进行了详细地分析,针对误差的成因并结合实际的工程生产,详细阐述了机载激光雷达数据视准轴误差和高程误差的检校方法,并结合实际工程案例对该方法进行验证分析,为后续工程应用提供了参考。

关键词：机载激光雷达数据误差分析数据检校

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机载激光雷达数据在特高压输电工程中的应用

安徽电力 2019年第1期36卷 19-21页

作者：吕严兵国网安徽省电力有限公司经济技术研究院安徽合肥230022

机载激光雷达数据由于具有高精度、高分辨率、点云密度大以及方便可视化处理等优点,逐渐被应用于基础测绘、三维建模、林木调查以及电力勘测等领域。为了论证机载激光雷达数据在山区输电线路工程中的优势,满足特高压输电线路工程勘测基... 详细信息

机载激光雷达数据由于具有高精度、高分辨率、点云密度大以及方便可视化处理等优点,逐渐被应用于基础测绘、三维建模、林木调查以及电力勘测等领域。为了论证机载激光雷达数据在山区输电线路工程中的优势,满足特高压输电线路工程勘测基本要求,结合青海～河南±800 kV特高压直流输电线路工程,从线路路径优化、定位、平断面测量等角度,阐述了机载激光雷达数据在山区特高压输电工程中的具体应用,并将机载激光雷达数据与实测数据对比,结果表明,机载激光雷达数据在山区工程中应用广泛且测量精度较高,能够满足输电线路工程设计要求,可以极大的提高外业勘测效率。

关键词：机载激光雷达数据特高压输电线路勘测

基于机载激光雷达数据的滤波分类与建筑物提取技术研究

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基于机载激光雷达数据的滤波分类与建筑物提取技术研究

作者：邹雄高吉林大学

学位级别：硕士

机载激光雷达技术是一种通过机载雷达设备快速获取地形地物信息的新型测绘技术。该技术具有明显优势,包括作业周期短,数据精度高,环境适应性强等,因此被广泛应用于林业检测,地形测绘,数字城市,铁路电力线规划等领域。近年来,利用机载激... 详细信息

机载激光雷达技术是一种通过机载雷达设备快速获取地形地物信息的新型测绘技术。该技术具有明显优势,包括作业周期短,数据精度高,环境适应性强等,因此被广泛应用于林业检测,地形测绘,数字城市,铁路电力线规划等领域。近年来,利用机载激光雷达数据开展的研究主要围绕如何快速准确地分离地面与地物目标信息这一关键问题展开。为此,本文以机载激光雷达数据为研究对象,对机载激光雷达数据的滤波分类,建筑物点云提取等关键问题进行了深入研究。本文主要研究内容如下:1)系统介绍了机载激光雷达系统的组成和工作原理,以及LiDAR点云数据的概念与特性。此外,全面概述了常用滤波算法的优缺点和特征提取分类的相关研究,为本文研究提供了理论依据。2)针对原始点云数据存在的高低位粗差点以及孤立噪声点现象,充分考虑待测点与其近邻点的高程差异以及与近邻点间的几何距离关系,提出了基于局部K-近邻去噪的改进算法,该方法可以快速有效地剔除点云数据中高低位粗差点和孤立噪声点,并且对于簇状的高低位粗差点也有一定的效果。3)提出了一种自适应条带策略的点云滤波方法,通过将三维点云数据进行x和y方向条带划分,将计算从三维降至二维,进一步考虑地形因素将数据条带切片,生成网格条带,并在每个条带网格上进行多项式拟合,然后通过计算真实数据与拟合地面曲线的残差,与自适应的残差阈值比较得到单一方向的分类结果,最后,综合x和y方向条带数据点的分类结果得到最终的滤波结果。通过一系列实验验证,该方法可以有效地过滤点云数据,并且相比于现有的滤波算法具有更优的过滤性能。4)在传统利用首末高程差判断植被点的方法上,提出了一种基于回波信息高程差的改进分类算法。该方法根据建筑物边缘相似性,通过构造首次回波点的邻域,计算待测首次回波点与其邻域内其它首次回波点的首末高程差的标准差来确定多回波点是否为植被点。实验证明通过计算首次回波点邻域内回波点高程差的标准差,可以有效地检测植被点云,并且避免了建筑物边缘回波点错误分类为植被点的情况。5)提出了一种基于局部多特征分类的建筑物边缘提取方法,该方法首先对每个非地面点构建R半径邻域,对每个邻域集提取多特征信息,然后根据多特征信息进行特征分类,并依据邻域连通性将邻域聚成簇类,最后使用改进扫描线算法提取建筑物边缘点集。其中,在该方法中,本文构造了激光点的分类系数进行特征分类判断,通过计算每个激光点的分类系数将激光点标记为建筑物点,植被点以及其它点。当激光点分类后,每个聚类再根据激光点的分类情况分离出建筑物点云,植被点云。通过实验验证,基于局部多特征的分类方法可以有效地分割并提取城区激光雷达数据的建筑物点云,并且对植被点具有良好的分类效果,此外,改进的点云扫描线算法能够精确地提取建筑物边缘。

关键词：机载激光雷达数据条带策略建筑物边缘提取滤波多特征分类

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铁轨数据提取和轨道建模的机载激光雷达方法

现代矿业 2019年第6期35卷 185-190页

作者：王凡许筱中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院

机载激光雷达数据已经广泛应用于铁路的勘测工作,针对机载激光雷达采样密度低所引发的铁轨点提取精度低、建模难度大的问题,提出一种从机载激光雷达数据中自动检测铁轨和轨道建模的新方法。首先通过铁路区域特有的空间分布特征提取铁轨... 详细信息

机载激光雷达数据已经广泛应用于铁路的勘测工作,针对机载激光雷达采样密度低所引发的铁轨点提取精度低、建模难度大的问题,提出一种从机载激光雷达数据中自动检测铁轨和轨道建模的新方法。首先通过铁路区域特有的空间分布特征提取铁轨上方的悬链线,进而实现铁路区域分割;然后利用alpha-shapes算法检测轨道点;最后构建铁轨参数模型,采用基于主元分析的点云配准方法将检测出的铁轨点与铁轨参数模型进行匹配,实现轨道的整体建模。应用某铁路站点的机载激光雷达数据进行试验,实验表明:该方法可以实现铁轨点的高精度提取和铁轨模型的快速拟合;铁轨点提取的准确度可以达到97%,完整度可以达到94%以上。

关键词：机载激光雷达数据轨道点提取轨道建模 alpha-shapes算法主元分析法

基于机载LiDAR数据和计算机图形的林分短波辐射计算

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基于机载LiDAR数据和计算机图形的林分短波辐射计算

作者：薛鑫波南京林业大学

学位级别：硕士

森林环境具有高度复杂的辐射状态,冠层的三维结构阻碍了太阳短波辐射进入森林的各个角落。传统的仪器测量等量化林分辐射的方法需要组织调查人员进行野外实地勘测,整个周期较长,同时对操作要求,天气等环境因素要求较高,难以进行长时间... 详细信息

森林环境具有高度复杂的辐射状态,冠层的三维结构阻碍了太阳短波辐射进入森林的各个角落。传统的仪器测量等量化林分辐射的方法需要组织调查人员进行野外实地勘测,整个周期较长,同时对操作要求,天气等环境因素要求较高,难以进行长时间、大尺度的动态监测。此外,冠层辐射随时空、季节和气象等因素的变化而不断变化,使得林分辐射通量的测量和建模都具有一定的挑战性。激光雷达对研究冠层辐射具有重要的现实意义,结合计算机图形学也能够在通过对整个林分太阳辐射的模拟,进一步量化并渲染林分冠层的辐射。基于此,本文开发了一种协同方法,使用机载LiDAR数据和计算机图形学的光线追踪来模拟森林冠层并分别计算三个林分(针叶林、阔叶林和混交林)在某一时刻的辐射通量。首先参考Iqbal模型对短波太阳辐照度的描述,结合研究区的具体地理参数、大气参数以及时间参数等,计算出林分所在区域的总体短波太阳辐照度。然后在激光雷达获取的林分点云数据的基础上,进行单木分割并通过参数估计得到林分的各项具体结构参数。接着使用圆锥体和半椭球体的表面方程来分别模拟了针叶树和阔叶树的树冠表面。之后开始林分的光线追踪过程:首先根据研究区的地理位置等信息计算出某个时刻的太阳高度角和方位角,进一步计算出对应的方向向量,进而发射定向的离散入射太阳光束,其间距可以根据研究的需要进行调节从而控制入射光线的数量。本实验采用了0.2米的光线间距,对应的光线密度为每平方米25根。然后将森林冠层表面通过三角剖分将其分解为三角形单元的集合。三角形的顶点的平均间距可以通过调参改变。本研究将三角剖分同心圆采样个数设置为15,对应的三角形顶点平均间距为1.36米。接着使用计算机图形学中的光线追踪算法计算出入射光线和三角形的首次交点即为入射点。在此基础上,将入射点作为后续反射和透射过程的发射点,结合反射和透射定律,在得到每个入射点对应的发射向量和透射向量后,进行后续的反射光线求交以及透射光线求交过程。在得到林分所有的入射点、反射点和透射点后,结合光线与三角形法向量的夹角,进一步计算出每个三角形的接收到的入射、反射和透射辐射通量。此外,本文还通过机载激光雷达进行了冠层透射率的估算,并结合后向光线追踪和BRDF渲染模型对林分辐射进行了渲染。本文的所设计方法较好的模拟了太阳入射辐射通量,并与基于半球照片的HPEval软件和太阳辐射测量仪测量的结果表现出良好的一致性(R≥0.82)。我们选择2019年3月至10月的每个月的15日,在晴空条件下,以1小时为间隔计算了8:00～17:00三个林分的入射、反射和透射辐射通量。由于最大的太阳高度角(81.21°)和最密集的树冠,6月15日中午在针叶林中入射辐射通量达到最大值2047.2 k W;由于针叶树更高的反射率和对反射太阳光束更好的吸收,针叶林接收到了最大反射辐射通量(10.91-324.65 k W)。然而,由于阔叶树种的透射率较高,阔叶林接收到更多透射辐射通量(37.7-226.71 k W)。本文的方法可以直接模拟冠层辐射在林分尺度的详细分布,并且在点云数据的基础上,不需要进行实地测量等耗费人力物力的测量,不受时间空间条件的制约,同时随着计算机硬件的提升,我们的方法能够在保证精度的前提下不断的提升运行速度,对于研究光依赖的生物生理过程很有价值。

关键词：太阳短波辐射通量林冠光拦截机载激光雷达数据计算机图形学

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LiDAR数据算法改进与分析

低碳世界 2014年第10期4卷 130-131页

作者：王志明广东省公路勘察规划设计院股份有限公司广东广州510507

本文对已有LiDAR数据算法:三角网迭代加密滤波算法进行了改进,提出了改进的三角网迭代加密滤波算法。并且选取了具有典型数据的区域来做滤波实验,以此来分析和比较滤波算法,并且对滤波的结果做进一步的分析。

关键词：机载激光雷达数据滤波三角网迭代加密