基于機載LiDAR與單波束測深數(shù)據(jù)建立河道DEM的研究
發(fā)布時間:2021-10-10 22:33
為向某水利研究機構(gòu)提供河道DEM及三維模型數(shù)據(jù)支持,本文采用機載LiDAR點云數(shù)據(jù)生成陸域DEM,利用無驗潮RTK單波束測深數(shù)據(jù)生成DDM,并將DEM與DDM進行一體化拼接,生成水上水下一體化DEM及三維地形模型。論文的主要成果及結(jié)論如下:(1)在對機載LiDAR點云數(shù)據(jù)濾波與測區(qū)DEM構(gòu)建問題的研究方面,本文采用三角網(wǎng)迭代加密濾波算法對點云數(shù)據(jù)進行濾波處理,通過Delaunay三角網(wǎng)將地面點構(gòu)建為TIN,采用線性內(nèi)插法對TIN內(nèi)插生成測區(qū)DEM。結(jié)果表明,該方法普適性良好,參數(shù)設(shè)置少,時間效率高,適用于區(qū)域面積大的小比例尺測圖。(2)在對淺水離散單波束測深數(shù)據(jù)高程異常改正與DDM內(nèi)插算法的研究方面,本文采用基于EGM2008“移去——恢復(fù)”法對測深數(shù)據(jù)進行高程擬合,并對Spline、IDW、Kriging、NNI四種空間插值方法構(gòu)建DDM的精度進行了分析。實驗證明,利用淺水離散單波束測深數(shù)據(jù)構(gòu)建DDM,與其他三種插值方法相比,Spline具有更好的插值效果。(3)針對傳統(tǒng)格網(wǎng)法整合DEM數(shù)據(jù)存在拼接區(qū)域“像元縫隙”的缺點,本文提出一種基于優(yōu)化格網(wǎng)法的DEM整合的方法。實驗證明,該方法...
【文章來源】:長春工程學院吉林省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景
1.2 選題意義
1.3 研究綜述
1.3.1 DEM獲取
1.3.2 DEM構(gòu)建
1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
1.5 測區(qū)概況
第2章 機載激光雷達系統(tǒng)與RTK單波束無驗潮測量模式
2.1 機載LiDAR系統(tǒng)的工作原理與點云數(shù)據(jù)
2.1.1 機載LiDAR系統(tǒng)組成
2.1.2 機載LiDAR系統(tǒng)工作原理
2.1.3 機載LiDAR數(shù)據(jù)組織
2.1.4 點云濾波分類
2.2 RTK單波束無驗潮測量模式原理與數(shù)據(jù)插值方法
2.2.1 RTK單波束無驗潮測量模式
2.2.2 單波束數(shù)據(jù)空間插值方法
第3章 陸域數(shù)字高程模型的建立
3.1 機載LiDAR點云數(shù)據(jù)信息
3.2 機載LiDAR點云數(shù)據(jù)地面點提取
3.2.1 TerraScan簡介
3.2.2 基于TerraScan的點云數(shù)據(jù)地面點提取
3.3 機載LiDAR點云數(shù)據(jù)的DEM構(gòu)建
3.3.1 LiDAR點云生成陸域柵格DEM
3.3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.3.3 點云構(gòu)建TIN
3.4 陸域DEM精度評價
3.4.1 精度評價方法
3.4.2 測區(qū)陸域DEM精度評價
3.5 小結(jié)
第4章 數(shù)字水深模型的建立
4.1 單波束測深數(shù)據(jù)信息
4.2 單波束測深數(shù)據(jù)高程擬合
4.2.1 EGM2008 模型
4.2.2 “移去——恢復(fù)”法
4.2.3 高程擬合精度
4.3 單波束測深數(shù)據(jù)的DDM構(gòu)建
4.4 DDM精度評價
4.4.1 試驗區(qū)誤差統(tǒng)計分析
4.4.2 試驗區(qū)三維可視化分析
4.4.3 測區(qū)DDM構(gòu)建
4.4.4 測區(qū)DDM精度評價
4.5 小結(jié)
第5章 水上水下一體化DEM與三維地形模型構(gòu)建
5.1 水上水下一體化DEM的構(gòu)建
5.1.1 基于格網(wǎng)法的DEM整合
5.1.2 基于優(yōu)化格網(wǎng)法的DEM整合
5.1.3 DEM精度評價
5.2 三維地形模型構(gòu)建
5.2.1 DEM灰度圖
5.2.2 OBJ格式簡介
5.2.3 三維地形模型
5.2.4 三維地形模型構(gòu)建
5.3 小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 不足與展望
參考文獻
在學期間參加專業(yè)實踐及工程項目研究工作
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于CA-Markov模型與ANUDEM內(nèi)插法的崩崗侵蝕量預(yù)估[J]. 季翔,黃炎和,林金石,蔣芳市,余明明,李紹鑫. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(21)
[2]一種多波束聲吶數(shù)據(jù)的可視化截取方法[J]. 馬丹,宿殿鵬,吳錫昭,陽凡林,陳玉瑩,田會波. 測繪地理信息. 2018(03)
[3]基于無人機載激光雷達的庫區(qū)高精度DEM生成[J]. 龐治國,雷添杰,曲偉,付俊娥,路京選. 電子測量技術(shù). 2018(09)
[4]RTK無驗潮測量與有驗潮測量精度對比分析[J]. 汪閂林,汪麗玲,周文俊,張文強. 中國水運.航道科技. 2018(02)
[5]海底地形測量技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 趙建虎,歐陽永忠,王愛學. 測繪學報. 2017(10)
[6]機載激光雷達技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 賴旭東,李詠旭,陳佩奇,楊婧如,祝勇. 地理空間信息. 2017(08)
[7]單波束測深數(shù)據(jù)的插值精度分析[J]. 陳長波,劉小丁,朱紫陽,周昆. 測繪通報. 2017(03)
[8]顧及時空異質(zhì)性的缺失數(shù)據(jù)時空插值方法[J]. 樊子德,龔健雅,劉博,李佳霖,鄧敏. 測繪學報. 2016(04)
[9]數(shù)字地形建模方法綜述[J]. 李希龍. 廣西水利水電. 2015(06)
[10]基于LiDAR點云的高精度DEM構(gòu)建方法[J]. 于彩霞,董箭,李改肖,陳惠榮,王沫. 地理空間信息. 2015(03)
博士論文
[1]基于機載LiDAR數(shù)據(jù)的建筑物震害識別特征參數(shù)研究[D]. 竇愛霞.中國地震局地質(zhì)研究所 2018
[2]多源多尺度DEM數(shù)據(jù)融合方法與應(yīng)用研究[D]. 岳林蔚.武漢大學 2017
[3]多傳感器條件下的AUV海底地形匹配導航研究[D]. 陳鵬云.哈爾濱工程大學 2016
[4]基于LiDAR數(shù)據(jù)的海岸線提取技術(shù)研究[D]. 于彩霞.解放軍信息工程大學 2015
[5]機載LiDAR數(shù)據(jù)中屋頂特征線提取關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李新科.武漢大學 2014
[6]基于DEM的數(shù)字流域時空特征及提取研究[D]. 俞偉斌.浙江大學 2014
[7]機載LiDAR在省級基礎(chǔ)測繪中若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 史建青.武漢大學 2014
[8]基于LiDAR數(shù)據(jù)與遙感影像的城市地區(qū)道路自動提取[D]. 李怡靜.武漢大學 2013
[9]基于地面三維激光掃描技術(shù)的海量點云模型重建關(guān)鍵算法研究[D]. 謝洪.武漢大學 2013
[10]基于LIDAR的高速公路測設(shè)技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 富志鵬.長安大學 2011
碩士論文
[1]基于機載LiDAR點云數(shù)據(jù)的DEM提取研究[D]. 劉少春.遼寧工程技術(shù)大學 2015
[2]機載激光雷達數(shù)據(jù)濾波生成DEM技術(shù)研究[D]. 靳克強.解放軍信息工程大學 2011
[3]機載LIDAR技術(shù)用于數(shù)字地面的應(yīng)用研究[D]. 何正斌.長安大學 2008
[4]多源數(shù)據(jù)輔助機載LIDAR數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉沛.中國測繪科學研究院 2008
本文編號:3429274
【文章來源】:長春工程學院吉林省
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景
1.2 選題意義
1.3 研究綜述
1.3.1 DEM獲取
1.3.2 DEM構(gòu)建
1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
1.5 測區(qū)概況
第2章 機載激光雷達系統(tǒng)與RTK單波束無驗潮測量模式
2.1 機載LiDAR系統(tǒng)的工作原理與點云數(shù)據(jù)
2.1.1 機載LiDAR系統(tǒng)組成
2.1.2 機載LiDAR系統(tǒng)工作原理
2.1.3 機載LiDAR數(shù)據(jù)組織
2.1.4 點云濾波分類
2.2 RTK單波束無驗潮測量模式原理與數(shù)據(jù)插值方法
2.2.1 RTK單波束無驗潮測量模式
2.2.2 單波束數(shù)據(jù)空間插值方法
第3章 陸域數(shù)字高程模型的建立
3.1 機載LiDAR點云數(shù)據(jù)信息
3.2 機載LiDAR點云數(shù)據(jù)地面點提取
3.2.1 TerraScan簡介
3.2.2 基于TerraScan的點云數(shù)據(jù)地面點提取
3.3 機載LiDAR點云數(shù)據(jù)的DEM構(gòu)建
3.3.1 LiDAR點云生成陸域柵格DEM
3.3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.3.3 點云構(gòu)建TIN
3.4 陸域DEM精度評價
3.4.1 精度評價方法
3.4.2 測區(qū)陸域DEM精度評價
3.5 小結(jié)
第4章 數(shù)字水深模型的建立
4.1 單波束測深數(shù)據(jù)信息
4.2 單波束測深數(shù)據(jù)高程擬合
4.2.1 EGM2008 模型
4.2.2 “移去——恢復(fù)”法
4.2.3 高程擬合精度
4.3 單波束測深數(shù)據(jù)的DDM構(gòu)建
4.4 DDM精度評價
4.4.1 試驗區(qū)誤差統(tǒng)計分析
4.4.2 試驗區(qū)三維可視化分析
4.4.3 測區(qū)DDM構(gòu)建
4.4.4 測區(qū)DDM精度評價
4.5 小結(jié)
第5章 水上水下一體化DEM與三維地形模型構(gòu)建
5.1 水上水下一體化DEM的構(gòu)建
5.1.1 基于格網(wǎng)法的DEM整合
5.1.2 基于優(yōu)化格網(wǎng)法的DEM整合
5.1.3 DEM精度評價
5.2 三維地形模型構(gòu)建
5.2.1 DEM灰度圖
5.2.2 OBJ格式簡介
5.2.3 三維地形模型
5.2.4 三維地形模型構(gòu)建
5.3 小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 不足與展望
參考文獻
在學期間參加專業(yè)實踐及工程項目研究工作
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于CA-Markov模型與ANUDEM內(nèi)插法的崩崗侵蝕量預(yù)估[J]. 季翔,黃炎和,林金石,蔣芳市,余明明,李紹鑫. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(21)
[2]一種多波束聲吶數(shù)據(jù)的可視化截取方法[J]. 馬丹,宿殿鵬,吳錫昭,陽凡林,陳玉瑩,田會波. 測繪地理信息. 2018(03)
[3]基于無人機載激光雷達的庫區(qū)高精度DEM生成[J]. 龐治國,雷添杰,曲偉,付俊娥,路京選. 電子測量技術(shù). 2018(09)
[4]RTK無驗潮測量與有驗潮測量精度對比分析[J]. 汪閂林,汪麗玲,周文俊,張文強. 中國水運.航道科技. 2018(02)
[5]海底地形測量技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 趙建虎,歐陽永忠,王愛學. 測繪學報. 2017(10)
[6]機載激光雷達技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 賴旭東,李詠旭,陳佩奇,楊婧如,祝勇. 地理空間信息. 2017(08)
[7]單波束測深數(shù)據(jù)的插值精度分析[J]. 陳長波,劉小丁,朱紫陽,周昆. 測繪通報. 2017(03)
[8]顧及時空異質(zhì)性的缺失數(shù)據(jù)時空插值方法[J]. 樊子德,龔健雅,劉博,李佳霖,鄧敏. 測繪學報. 2016(04)
[9]數(shù)字地形建模方法綜述[J]. 李希龍. 廣西水利水電. 2015(06)
[10]基于LiDAR點云的高精度DEM構(gòu)建方法[J]. 于彩霞,董箭,李改肖,陳惠榮,王沫. 地理空間信息. 2015(03)
博士論文
[1]基于機載LiDAR數(shù)據(jù)的建筑物震害識別特征參數(shù)研究[D]. 竇愛霞.中國地震局地質(zhì)研究所 2018
[2]多源多尺度DEM數(shù)據(jù)融合方法與應(yīng)用研究[D]. 岳林蔚.武漢大學 2017
[3]多傳感器條件下的AUV海底地形匹配導航研究[D]. 陳鵬云.哈爾濱工程大學 2016
[4]基于LiDAR數(shù)據(jù)的海岸線提取技術(shù)研究[D]. 于彩霞.解放軍信息工程大學 2015
[5]機載LiDAR數(shù)據(jù)中屋頂特征線提取關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李新科.武漢大學 2014
[6]基于DEM的數(shù)字流域時空特征及提取研究[D]. 俞偉斌.浙江大學 2014
[7]機載LiDAR在省級基礎(chǔ)測繪中若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 史建青.武漢大學 2014
[8]基于LiDAR數(shù)據(jù)與遙感影像的城市地區(qū)道路自動提取[D]. 李怡靜.武漢大學 2013
[9]基于地面三維激光掃描技術(shù)的海量點云模型重建關(guān)鍵算法研究[D]. 謝洪.武漢大學 2013
[10]基于LIDAR的高速公路測設(shè)技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 富志鵬.長安大學 2011
碩士論文
[1]基于機載LiDAR點云數(shù)據(jù)的DEM提取研究[D]. 劉少春.遼寧工程技術(shù)大學 2015
[2]機載激光雷達數(shù)據(jù)濾波生成DEM技術(shù)研究[D]. 靳克強.解放軍信息工程大學 2011
[3]機載LIDAR技術(shù)用于數(shù)字地面的應(yīng)用研究[D]. 何正斌.長安大學 2008
[4]多源數(shù)據(jù)輔助機載LIDAR數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉沛.中國測繪科學研究院 2008
本文編號:3429274
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