網(wǎng)格化算法對(duì)激光雷達(dá)的DEM精度的影響.pdf

1、激光雷達(dá)是一種新的遙感探測(cè)技術(shù),其能夠快速地獲取高精度的地理信息。與傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)相比,激光雷達(dá)具有很多優(yōu)點(diǎn),如主動(dòng)性、穿透性、非接觸性和快速性等,這使得其在測(cè)繪領(lǐng)域有很重要的應(yīng)用。激光雷達(dá)獲取的包含大量離散點(diǎn)三維空間坐標(biāo)的點(diǎn)云數(shù)據(jù),并不能直接反映地形或目標(biāo)的表面情況,想要解決這個(gè)問題,必須借助于網(wǎng)格化算法,通過對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到地形或目標(biāo)的數(shù)字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)。不同的網(wǎng)格化算法生

2、成的DEM會(huì)有區(qū)別,網(wǎng)格化算法不可避免地會(huì)影響DEM的精度。本文的研究?jī)?nèi)容是定量研究網(wǎng)格化算法對(duì)DEM精度的影響,找到不同情況下生成DEM精度最高的算法。
　　首先,介紹了機(jī)載激光雷達(dá)的系統(tǒng)組成,并詳細(xì)推導(dǎo)了機(jī)載激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取原理。機(jī)載激光雷達(dá)主要由激光測(cè)距儀、GPS接收機(jī)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)組成。通過建立坐標(biāo)系、坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換和構(gòu)建構(gòu)象方程,由實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)推導(dǎo)出了激光腳點(diǎn)的三維坐標(biāo),從而得到了點(diǎn)云數(shù)據(jù)。最后由此分析了影響DE

3、M精度的誤差源。
　　接著,選取了三種比較常用的網(wǎng)格化算法:矩形中心法、規(guī)則三角形法和Delaunay三角網(wǎng)法,并對(duì)它們的原理和實(shí)現(xiàn)步驟進(jìn)行了詳述。然后詳述了DEM精度的評(píng)價(jià)方法。以ASTER獲取的高程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),在點(diǎn)云數(shù)據(jù)規(guī)則分布和不規(guī)則分布兩種情況下,選取了三種地形,利用三種網(wǎng)格化算法對(duì)其進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),得到了對(duì)應(yīng)的DEM。然后根據(jù)提出的DEM精度的評(píng)價(jià)方法,計(jì)算比較了三種網(wǎng)格化算法的DEM精度,得到了不同情況下DEM精度最高