激光雷达点云数据滤波生成DEM技术研究

发布时间：2023-03-12 15:47

　　激光雷达测量技术作为获取三维地理信息的新型技术具有很多优势,已经代表了对地探测领域一个新的技术发展方向。激光雷达系统获取被测物体的数据称为点云数据,对于点云数据的处理与应用是近年来国内外学者的一个研究热点。本文重点研究了激光雷达点云数据生成数字高程模型(DEM)的两个关键步骤:点云滤波和点云生成DEM。传统的点云滤波算法面对不同的地形需要不断调整参数,在复杂的城市地区和非常陡峭的区域中滤波精度不高,本文将布模拟算法应用于点云滤波,将原始点云倒置,通过计算机模拟布料因重力下降粘在上面,提取出地面点。基于大量的实验数据分析,得出布模拟算法的最佳参数设置,在不同地形下滤波效果最佳。同时采用国际摄影测量与遥感学会提供的15组不同地形的数据作为参考数据,通过交叉表法和Kappa系数法对布模拟点云滤波结果做了量化评价,与传统的点云滤波算法滤波效果做了对比,结果显示布模拟算法具有参数少、滤波精度高、适用地形广的特点。传统的逐点插入法用于生成Delaunay三角网耗时主要在于定位三角形上面和局部优化上面,本文对逐点插入法做了优化:采用方向搜索技术快速定位新插入点所在的三角形,提高了定位三角形效率,然后...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景和意义
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外发展现状
        1.3.1 点云滤波研究现状
        1.3.2 点云数据生成DEM研究现状
    1.4 论文的主要内容与结构
第二章 激光雷达系统与点云数据分析
    2.1 激光LIDAR系统组成及原理
        2.1.1 激光雷达测量系统组成
        2.1.2 激光雷达测量系统原理
    2.2 LiDAR数据分析
        2.2.1 LAS格式介绍
        2.2.2 LAS格式数据读取与显示
    2.3 机载雷达点云数据的处理流程
    2.4 本章小结
第三章 激光雷达点云滤波
    3.1 布模拟点云滤波算法理论
    3.2 布模拟滤波算法参数设置
        3.2.1 滤波效果评价方法
        3.2.2 布模拟点云滤波算法参数设置
        3.2.3 布模拟点云滤波实验
    3.3 与传统点云滤波算法滤波效果对比
        3.3.1 传统的点云滤波算法
        3.3.2 滤波效果对比
    3.4 本章小结
第四章 点云数据滤波后生成DEM技术
    4.1 数字高程模型
        4.1.1 规则格网模型
        4.1.2 等高线模型
        4.1.3 不规则三角网模型
    4.2 不规则三角网的建立
        4.2.1 Delaunay三角网
        4.2.2 Delaulay三角网生成算法
    4.3 优化逐点插入法
        4.3.1 优化逐点插入算法的实现
        4.3.2 优化后逐点插入算法性能分析
    4.4 基于优化后的逐点插入法构建DEM
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3761499