機載激光雷達是近些年發(fā)展起來的新的對地探測技術(shù),機載LiDAR測量系統(tǒng)能夠快速實時地獲取大范圍的地面空間三維信息,該技術(shù)在生產(chǎn)建設(shè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。機載LiDAR點云數(shù)據(jù)濾波和建筑物的提取一直是該領(lǐng)域研究的熱點問題。本文主要針對機載LiDAR點云數(shù)據(jù)的濾波和建筑物提取展開分析和研究,提出了相應(yīng)的機載LiDAR點云數(shù)據(jù)濾波算法和建筑物提取的方法。本文主要做的工作和主要研究內(nèi)容如下:（1）本文總結(jié)了機載LiDAR設(shè)備的發(fā)展歷程,闡述了機載LiDAR點云數(shù)據(jù)濾波方法以及建筑物提取的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。并描述了機載LiDAR測量系統(tǒng)的組成、原理以及應(yīng)用。（2）通過分析機載LiDAR點云數(shù)據(jù)的組織方式及其優(yōu)缺點,引入虛擬格網(wǎng)的概念,并在此基礎(chǔ)上提出了一種基于多尺度虛擬格網(wǎng)的坡度自適應(yīng)濾波算法。結(jié)合實驗數(shù)據(jù),對本文的濾波算法做了定性和定量的分析。并利用本文濾波算法與不規(guī)則三角網(wǎng)漸進濾波算法進行對比試驗,展示本文算法在濾波效果上的優(yōu)缺點。（3）本文簡單歸納了機載LiDAR點云數(shù)據(jù)提取的幾種方法,利用TerraScan軟件生成試驗區(qū)域機載LiDAR點云數(shù)據(jù)的nDSM圖像,利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的開閉運算以及... 

【文章來源】：長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

主要的機載LiDAR設(shè)備

其獲取的是地形表面的空間三維信息。機載 LiDAR 點測量的缺點，能夠大范圍全天候、實時快速地獲取地形的的是機載 LiDAR 系統(tǒng)的系統(tǒng)組成、技術(shù)原理以及 LiDAR 紹了機載LiDAR測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理流程以及該技術(shù)的主AR 系統(tǒng)組成R 測量系統(tǒng)的組成部分有以下幾個方面：①用于測定 LiD光腳點之間距離的激光雷達測距系統(tǒng)②用于確定掃描裝置航系統(tǒng)③用于確定 LiDAR 發(fā)射參考點空間位置的 DGPS 表面掃描的機械掃描系統(tǒng)⑤用于記錄地面實況，為后續(xù)的數(shù)。機載 LiDAR 測量系統(tǒng)是一個比較復(fù)雜的整體，它要求各精確的測量工作。如圖 2.1 為機載 LiDAR 測量系統(tǒng)的主要

S 為激光發(fā)射器與目標(biāo)之間的距離，c 為光的傳播速度，t 表示激光脈沖信號激光發(fā)射器和目標(biāo)之間往返的總時間。2）機械掃描系統(tǒng)由于激光測距儀實現(xiàn)的是某個具體方向上的單點測量，獲取的的數(shù)據(jù)只是單個的激腳點數(shù)據(jù)。為了得到具有面積范圍的激光點云數(shù)據(jù)，可以通過激光雷達掃描系統(tǒng)對激束進行一定方向上的偏轉(zhuǎn)，從而形成對地物表面的掃描并獲取一定面積范圍的點云數(shù)。激光雷達系統(tǒng)的掃描裝置主要有機械、非機械和光學(xué)三種掃描器。其中機械掃描是用最廣泛的掃描方式，具有轉(zhuǎn)速高、掃描角度大等優(yōu)點[36]。目前機載 LiDAR 測量系統(tǒng)機械掃描裝置主要有三種類型：擺鏡掃描儀、旋轉(zhuǎn)正多面掃描儀、旋轉(zhuǎn)棱鏡掃描儀。圖 2.2 依次為三種掃描儀的結(jié)構(gòu)示意圖，其中紅色的虛線表機械掃描裝置的掃描軌跡。

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本文編號：3352752