机载激光雷达技术在高山区水电工程测绘中的应用

发布时间：2017-07-14 07:21

  本文关键词：机载激光雷达技术在高山区水电工程测绘中的应用

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【摘要】：本文结合机载激光在高山区水电工程应用的科研项目,以加拿大Optech公司的GEMINI型机载激光设备为例,研究了水电工程中LiDAR数据处理与应用的若干问题：机载激光数据预处理过程中检校与航带平差问题和规模生产中的质量控制、评定、精度检测。文章首先简单回顾机载激光技术的国内外现状,以及机载激光产品在水电工程中涉及的各个专业的应用状况,具体分析国内高山区水电工程区域影响机载激光数据采集的因素,如GPS信号、国内飞行管制和地形气象等条件,及其特点；详细分析了机载激光定位误差、扫描角误差、安置误差、姿态测定误差、激光发散角引起的误差和测距误差的产生的原因及规律,结合水电工程分析这些误差影响的特点及其规律。通过分析影响LiDAR点云数据精度的主要误差,结合实测数据提出简易可行的检校飞行方法,阐述了俯仰、侧滚和航向三个方向的角度误差的检校计算方法,提出测距误差的检校方法以及实用作业中的处理技巧。针对高山区LiDAR项目检校的不足,提出根据不同作业区域检校与航带平差的适用原则,并以TerraMatch软件为例详细总结了水电工程航带平差的作业方法。在工程实践中,规模生产中的质量管理与控制是必不可少的环节,文章提出的LiDAR数据处理质量控制与评定的方法,在典型的水电工程项目大渡河项目和LiDAR应用推广的城市项目中得到应用。
【关键词】：机载激光雷达 检校 航带平差 质量评定
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV221
【目录】：

• 摘要6-7
• abstract7-11
• 第1章 绪论11-14
• 1.1 国内外研究现状12-13
• 1.2 论文主要研究内容13-14
• 第2章 机载激光雷达系统14-18
• 2.1 机载激光雷达系统组成14-15
• 2.2 机载激光雷达系统对地定位原理15
• 2.3 机载激光雷达数据处理流程15-18
• 第3章 机载激光雷达的水电测绘应用18-30
• 3.1 水电测绘测区特点与机载激光雷达优势18-20
• 3.2 机载激光雷达数据产品20-21
• 3.2.1 分类后的激光点云20
• 3.2.2 DEM/DOM/DLG20-21
• 3.2.3 断面图、土方量计算、三维模型数据21
• 3.3 数据产品的其他行业拓展利用21-30
• 3.3.1 工程设计与建设可视化21-26
• 3.3.2 流域水资源规划26-27
• 3.3.3 流域对外交通整体规划27-30
• 第4章 西南水电工程测区作业条件与误差分析30-40
• 4.1 西南水电工程测区作业条件30-32
• 4.1.1 GPS观测条件30
• 4.1.2 飞行条件30
• 4.1.3 地形气象条件30-31
• 4.1.4 所选取的机载激光雷达设备31-32
• 4.2 机载激光雷达测量误差分析32-40
• 4.2.1 测距误差32-33
• 4.2.2 测角误差33-38
• 4.2.3 定位误差38-39
• 4.2.4 系统集成误差39-40
• 第5章 机载激光雷达误差检校与航带平差方法40-54
• 5.1 角度误差检校方法41-46
• 5.1.1 俯仰方向误差的检校42-43
• 5.1.2 横滚方向误差的检校43-45
• 5.1.3 航向误差的检校45-46
• 5.2 测距误差检校方法46-47
• 5.3 检校飞行方案设计47-48
• 5.4 航带平差48-54
• 第6章 激光点云的精度评定与实际应用54-63
• 6.1 LiDAR数据内部精度54-55
• 6.2 LiDAR数据外部精度55-57
• 6.2.1 高程精度55-56
• 6.2.2 平面精度56-57
• 6.2.3 展望57
• 6.3 机载激光雷达数据精度检测实例57-63
• 6.3.1 大渡河项目精度检测57-60
• 6.3.2 遂宁项目精度检测60-63
• 结论63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-69
• 攻读学位期间发表的学术论文69

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本文编号：540187