地基和机载激光雷达数据处理关键技术及应用研究

发布时间：2017-11-24 13:29

  本文关键词：地基和机载激光雷达数据处理关键技术及应用研究

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【摘要】：激光雷达是一种能够快速获取目标物三维空间信息的主动测量手段,它具有全天候、精度高、费用低等优点。近年来,地基和机载激光雷达在林业、城市、交通、水利等领域中得到了广泛的应用。本文旨在研究地基和机载激光雷达数据处理技术和行业应用。重点针对植被生物量估算、滑坡监测和建筑物边界提取开展数据处理技术和应用建模研究。主要研究内容和成果如下:1.阐述地基激光雷达系统原理及其数据获取方式。根据实际获取的地基激光雷达数据特征,结合植被生物量估算的应用需求,设计地基激光雷达数据处理流程。首先,对地基激光雷达数据进行预处理,剔除数据中的粗差。然后,进行数据滤波处理,获得地面点。最后,对非地面点进行数据抽稀,得到植被点。2.研究机载激光雷达数据处理方法,重点研究机载激光雷达数据分类的原理和方法。对现有的机载激光雷达数据分类方法进行综合分析,并根据机载激光雷达数据特征进行分类,最终实现对建筑物、植被和耕地的分类。3.在地基激光雷达获得的地面点和植被点的基础上,对草本植被的垂直结构参数——植被高度进行提取。对Landsat-8 OLI和Radarsat-2影像进行处理,计算植被指数和后向散射系数。研究BP神经网络原理,针对BP神经网络的缺陷进行优化改进。以植被高度、植被指数和后向散射系数为输入参数,采用优化的BP神经网络进行植被生物量估算,最终获得高精度的植被生物量估算结果。4.在机载激光雷达数据分类的基础上,研究机载激光雷达数据在滑坡监测和建筑物边界提取中的应用潜力。重点研究机载激光雷达数据进行滑坡监测的处理流程,利用机载激光雷达数据的分类结果计算滑坡因子,并利用SPSS软件进行滑坡敏感性分析,最终计算得到瀑布沟库区的滑坡危险性分级图。研究建筑物边界提取的方法,给出边界提取的基本原理与处理流程,并利用Alpha-Shapes算法进行边界提取实现。总之,本文通过大量的实例,对地基和机载激光雷达数据处理技术进行研究,并将数据处理结果应用到植被生物量估算、滑坡监测和建筑物边界提取中,为更进一步的激光雷达应用研究奠定基础。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P225;P23

【参考文献】

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1 张皓;张永生;刘军;纪松;;一种基于平面拟合的LIDAR点云滤波方法[J];测绘科学;2009年04期

2 陈磊;赵书河;;一种改进的基于平面拟合的机载LiDAR点云滤波方法[J];遥感技术与应用;2011年01期

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本文编号：1222435