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)的高精度自動提取,并為大尺度遙感技術(shù)如機載激光雷達(dá)（Airborne Laser Scanning,ALS）提供大量高精度的地面驗證數(shù)據(jù)。TLS的工作方式分為單測站和多測站,相比較而言,多測站工作方式能夠獲取樣地場景更完整的信息,無論是單木識別率還是林木結(jié)構(gòu)參數(shù)提取精度都優(yōu)于單測站,因此多測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點云數(shù)據(jù)自動配準(zhǔn)算法多基于線和面,無法直接應(yīng)用到林地場景,而傳統(tǒng)的人工設(shè)置標(biāo)靶輔助點云數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)的方法工作效率較低。針對已有的TLS點云數(shù)據(jù)自動配準(zhǔn)算法不適用于林地場景的問題,本文提出了一種不需要任何輔助工具的林地TLS點云數(shù)據(jù)自動配準(zhǔn)算法。主要研究內(nèi)容與實驗結(jié)果如下:（1）針對目前的地面點濾波算法在林分ALS點云數(shù)據(jù)中應(yīng)用較好但不適用于林地TLS點云數(shù)據(jù)的問題,本文提出一種基于八叉樹的地面點濾波算法。實驗結(jié)果表明,該算法充分利用構(gòu)建八叉樹過程體元尺度依次減半的特點,只需設(shè)置地面點的分辨率即可實現(xiàn)地面點的全自動... 

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

【文章頁數(shù)】：49 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

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

而后對點云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并得到相應(yīng)的測繪產(chǎn)品，提高了工作效率，同時也拓寬??了測繪技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。??三維激光掃描儀是借助掃描技術(shù)來測量目標(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)所帶動的兩??個同步的多面棱體上時會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由接收器接收并??且把光信號轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)計算單元計算并存儲。??身：：丨??圖２－３天寶ＴＸ８??Ｆｉｇ．２－３?Ｔｒｉｍｂｌｅ?ＴＸ８??激光測距系統(tǒng)的測距思路就是通過記錄激光束在空氣中傳播的時間來計算掃描儀??到目標(biāo)物體的距離。測定時間的方式也分為３種：直接測定脈沖激光的傳播時間；通過??測定發(fā)射的連續(xù)脈沖的相位差來確定時間；通過光學(xué)三角網(wǎng)法測定時間［６５］。ＴＬＳ的原始??數(shù)據(jù)有：兩個用來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??距系統(tǒng)計算得到的儀器到測點的距離。采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過儀器內(nèi)部坐標(biāo)系統(tǒng)處理后便可??得到激光點的三維坐標(biāo)，進(jìn)而生成點云數(shù)據(jù)。ＴＬＳ技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(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??林地點云數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量巨大，直接對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時數(shù)據(jù)運算量太大，因此需要??對點云數(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)計算??量。樣地單測站點云數(shù)據(jù)中點云密度差別較大，點云密度激光點著距掃描儀距離的增大??而減小，而下采樣過程可以使得樣地不同位置的點云數(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點云數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀，下采樣過程設(shè)置點云數(shù)據(jù)之??間的最小距離為０．０１ｍ，即每個激光點周圍０．０１ｍ范圍內(nèi)只保留一個激光點。??三維激光掃描儀在林地中獲取點云數(shù)據(jù)時，由于受電磁波衍射特性、被測物體表面??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的等高線自動提取技術(shù)研究[D]. 趙洪偉.吉林大學(xué) 2011
[3]機載LIDAR數(shù)據(jù)濾波方法研究[D]. 曹紅新.西南交通大學(xué) 2011
[4]數(shù)字高程模型TIN和等高線建模[D]. 黃晶晶.中南大學(xué) 2007



本文編號：2968911