精度約束下基于機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)的DEM壓縮算法研究
本文關(guān)鍵詞:精度約束下基于機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)的DEM壓縮算法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:機(jī)載激光雷達(dá)(LightDetectionAndRanging, LiDAR)能獲取高密度點(diǎn)云,已逐漸成為快速建立高精度DEM(DigitalElevationModel,數(shù)字高程模型)最有效的方法之一。然而,實(shí)際應(yīng)用中,往往并不需要如此龐大的數(shù)據(jù)量。另一方面,海量數(shù)據(jù)會(huì)加大數(shù)據(jù)處理難度,影響工作效率。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)的壓縮算法,進(jìn)行了很多研究,也取得了很多顯著的成果。但是,如何更好地匹配地形,保留地形特征點(diǎn)依然是研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)。同時(shí),針對(duì)一個(gè)具體的工程項(xiàng)目,在滿足實(shí)際應(yīng)用精度要求的情況下,對(duì)于點(diǎn)云數(shù)據(jù)壓縮的程度問(wèn)題沒(méi)有一個(gè)明確的指標(biāo)。針對(duì)上述問(wèn)題,本文開(kāi)展了以下研究工作: (1)查閱了國(guó)內(nèi)外關(guān)于機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)DEM壓縮算法的研究成果,對(duì)各種算法的優(yōu)點(diǎn)以及存在的問(wèn)題進(jìn)行了歸納、總結(jié)。 (2)介紹了地形信息熵的概念,由于地形信息熵值能夠很好地表征地形復(fù)雜程度,在此基礎(chǔ)上嘗試改進(jìn)了一種基于地形信息熵的數(shù)據(jù)DEM壓縮算法。 (3)介紹了DEM精度分析的相關(guān)問(wèn)題,包括DEM精度的概念、數(shù)學(xué)模型、評(píng)價(jià)方法以及評(píng)價(jià)指標(biāo)等等。 (4)重點(diǎn)研究總結(jié)了基于坡度的壓縮算法。結(jié)合對(duì)DEM精度的研究,提出了一種精度約束下基于機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)的DEM壓縮算法。 (5)結(jié)果表明,利用本文提出的精度約束下的機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)DEM壓縮算法能夠較好地將壓縮率與精度指標(biāo)對(duì)應(yīng)起來(lái)。得到了平地、丘陵、山地?cái)?shù)據(jù)分別在壓縮率為10%-90%時(shí)的DEM精度指標(biāo)。同時(shí),得到了平地、丘陵、山地?cái)?shù)據(jù)分別在1:500、1:1000、1:2000、1:5000、1:10000比例尺DEM精度要求下的最大壓縮程度即最低壓縮率。這對(duì)于實(shí)際工程中DEM壓縮具有參考價(jià)值:
【關(guān)鍵詞】:LiDAR DEM 壓縮率 精度約束 地形信息熵
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:P208;P225
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-14
- 1.1 研究背景11
- 1.2 研究目的及意義11-12
- 1.3 研究?jī)?nèi)容12
- 1.4 技術(shù)路線12
- 1.5 論文的組織結(jié)構(gòu)12-14
- 第2章 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-19
- 2.1 引言14
- 2.2 基于LiDAR數(shù)據(jù)DEM壓縮算法評(píng)價(jià)指標(biāo)14-15
- 2.3 已有算法15-18
- 2.3.1 不顧及地形特征的壓縮15
- 2.3.2 顧及地形特征的壓縮15-18
- 2.4 本章小結(jié)18-19
- 第3章 基于地形信息熵的DEM壓縮算法19-27
- 3.1 引言19
- 3.2 地形信息熵19-20
- 3.3 地形信息熵的主要特點(diǎn)20
- 3.4 地形信息熵的應(yīng)用20-21
- 3.5 基于地形信息熵的點(diǎn)云數(shù)據(jù)壓縮21-26
- 3.5.1 算法思想21
- 3.5.2 TIN的構(gòu)建21-24
- 3.5.3 算法步驟24-26
- 3.6 本章小結(jié)26-27
- 第4章 DEM精度評(píng)價(jià)27-34
- 4.1 引言27
- 4.2 數(shù)字高程模型精度的數(shù)學(xué)模型27-28
- 4.3 現(xiàn)有DEM精度模型28-29
- 4.4 DEM精度評(píng)價(jià)方法及指標(biāo)29-33
- 4.4.1 檢查點(diǎn)法29-32
- 4.4.2 等高線法32-33
- 4.5 本章小結(jié)33-34
- 第5章 DEM精度約束的壓縮算法34-43
- 5.1 概述34
- 5.2 基于坡度的壓縮算法34-35
- 5.3 坡度35-37
- 5.4 坡度與DEM精度的關(guān)系37-38
- 5.5 DEM精度約束的壓縮算法38-42
- 5.5.1 算法步驟39-42
- 5.6 本章小結(jié)42-43
- 第6章 實(shí)驗(yàn)與分析43-66
- 6.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)介紹43
- 6.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹43
- 6.2.1 硬件平臺(tái)43
- 6.2.2 軟件平臺(tái)43
- 6.3 地形分類實(shí)驗(yàn)43-48
- 6.3.1 實(shí)驗(yàn)方法43-44
- 6.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果44-48
- 6.4 DEM精度約束的壓縮算法的實(shí)驗(yàn)48-59
- 6.4.1 實(shí)驗(yàn)方法48
- 6.4.2 精度評(píng)價(jià)指標(biāo)48-49
- 6.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果49-58
- 6.4.4 實(shí)驗(yàn)小結(jié)58-59
- 6.5 基于地形信息熵算法的實(shí)驗(yàn)59-65
- 6.5.1 實(shí)驗(yàn)方法59
- 6.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果59-64
- 6.5.3 實(shí)驗(yàn)小結(jié)64-65
- 6.6 本章小結(jié)65-66
- 結(jié)論與展望66-68
- 致謝68-69
- 參考文獻(xiàn)69-72
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):299200
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