海岸線是陸海分界線,是海圖與地形圖中均不可或缺的重要線狀地形要素。全面、快速、準(zhǔn)確地測定海岸線位置、性質(zhì)及其動態(tài)變化,是地形圖測圖、海道測量、海岸帶調(diào)查與海岸演變研究等的重要內(nèi)容。LiDAR是海岸帶與海島礁測繪的一種新興技術(shù)和手段,代表著海岸帶測繪發(fā)展的新方向,其能夠快速獲取高密度、高精度的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),為海岸線的精確測繪提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。與人工實(shí)地測量、遙感影像判繪等海岸線測量手段相比,LiDAR技術(shù)條件下的海岸線確定方式無論從理論上或是從技術(shù)方法上均存在本質(zhì)的差異。目前國內(nèi)相關(guān)的研究剛處于起步階段,但僅限于應(yīng)用國外學(xué)者提出的算法從LiDAR點(diǎn)云中提取海岸線,很少或沒有涉及基于潮汐基準(zhǔn)面海岸線定義的全面擴(kuò)展及針對中國復(fù)雜潮汐情況下海岸線高程的計(jì)算,同時也沒有對海岸線提取方法進(jìn)行更深入的研究。本文將以海岸線定義、海岸線提取方法及海岸線提取實(shí)踐為主線,構(gòu)建基于LiDAR數(shù)據(jù)的海岸線提取的理論與技術(shù)方法體系。主要工作和創(chuàng)新如下：1、簡要介紹了LiDAR技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)LAS數(shù)據(jù)格式,以機(jī)載或船載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)為例,敘述其粗差剔除與濾波等預(yù)處理方法。2、針對目前我國海岸線定義及位置確定不明確的問...

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 LiDAR技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀
        1.2.2 海岸線定義的研究進(jìn)展
        1.2.3 海岸線測繪技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀
        1.2.4 現(xiàn)狀分析
    1.3 研究目標(biāo)與研究內(nèi)容
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 LiDAR技術(shù)及其數(shù)據(jù)預(yù)處理
    2.1 LiDAR系統(tǒng)概述
        2.1.1 LiDAR系統(tǒng)的分類
        2.1.2 LiDAR的系統(tǒng)組成與工作原理
    2.2 標(biāo)準(zhǔn)LAS數(shù)據(jù)格式
        2.2.1 LAS 1.0的結(jié)構(gòu)
        2.2.2 最新版本LAS 1.4
    2.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理
        2.3.1 粗差剔除
        2.3.2 濾波
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于潮汐基準(zhǔn)面的海岸線定義論證及其計(jì)算
    3.1 引言
    3.2 海岸線定義的不確定性
        3.2.1 定義的多樣性
        3.2.2 定義的分類
    3.3 海岸線定義及位置確定的問題
        3.3.1 痕跡岸線
        3.3.2 特征潮汐基準(zhǔn)線
    3.4 測繪學(xué)范疇下我國海岸線定義的完善
        3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定
        3.4.2 現(xiàn)行定義存在的問題
        3.4.3 科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)暮０毒�定義完善
    3.5 大潮概念的局限性及其擴(kuò)展
        3.5.1 潮汐類型及潮汐類型數(shù)
        3.5.2 大潮概念的局限性
        3.5.3 大潮概念的擴(kuò)展
    3.6 平均大潮高潮面的算法設(shè)計(jì)
        3.6.1 算法設(shè)計(jì)要求與可選方案
        3.6.2 基于潮汐類型的特征值算法
        3.6.3 覆蓋全潮汐類型的統(tǒng)計(jì)算法
        3.6.4 算法的論證
        3.6.5 我國沿岸部分驗(yàn)潮站算例
    3.7 本章小結(jié)
第四章 海岸線提取常用方法及其改進(jìn)
    4.1 引言
    4.2 海岸剖面法與等值線追蹤法
        4.2.1 海岸剖面法
        4.2.2 等值線追蹤法
    4.3 圖像分割法及其改進(jìn)
        4.3.1 圖像分割法基本原理
        4.3.2 對圖像分割法的改進(jìn)
    4.4 實(shí)例分析
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)區(qū)域數(shù)據(jù)
        4.4.2 實(shí)例一
        4.4.3 實(shí)例二
        4.4.4 實(shí)例三
        4.4.5 實(shí)例四
    4.5 本章小結(jié)
第五章 點(diǎn)云柵格化提取海岸線方法
    5.1 引言
    5.2 點(diǎn)云柵格化法的設(shè)計(jì)思路
    5.3 點(diǎn)云的柵格化
        5.3.1 柵格單元大小的確定
        5.3.2 柵格單元屬性值的確定
        5.3.3 柵格化算法
    5.4 等值線提取
    5.5 實(shí)例分析
        5.5.1 實(shí)例一
        5.5.2 實(shí)例二
        5.5.3 實(shí)例三
        5.5.4 實(shí)例四
    5.6 海岸線的綜合判繪
        5.6.1 多源數(shù)據(jù)輔助判繪
        5.6.2 海岸線化簡的形態(tài)判繪
    5.7 本章小結(jié)
第六章 海岸線提取軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    6.1 引言
    6.2 LiDAR數(shù)據(jù)處理軟件的現(xiàn)狀
        6.2.1 TerraSolid
        6.2.2 Quick Terrain Reader/Modeler
        6.2.3 RealWorks Survey
        6.2.4 ENVI LiDAR
        6.2.5 ArcGIS
        6.2.6 ERDAS LPS
        6.2.7 其他軟件或模塊
        6.2.8 目前點(diǎn)云處理軟件或模塊存在的問題
    6.3 海岸線提取軟件的設(shè)計(jì)
        6.3.1 開發(fā)平臺
        6.3.2 功能模塊的設(shè)計(jì)
    6.4 海岸線提取軟件的功能實(shí)現(xiàn)
        6.4.1 平均大潮高潮面計(jì)算模塊
        6.4.2 基于ArcGIS Engine的海岸線提取模塊
    6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷攻讀博士學(xué)位期間完成的主要工作
致謝



本文編號：3910683