基于車(chē)載LiDAR的海堤承災(zāi)體目標(biāo)幾何特征提取.pdf

1、多樣、頻發(fā)的海洋災(zāi)害給沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展和海洋生態(tài)環(huán)境造成了諸多不利影響。海堤承災(zāi)休是重要的海洋災(zāi)害承災(zāi)體之一。海堤承災(zāi)體現(xiàn)狀調(diào)查，是加強(qiáng)海洋防災(zāi)減災(zāi)體系能力建設(shè)的重要基礎(chǔ)工作，可以保障沿海地區(qū)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、改善海洋生態(tài)環(huán)境，可為管理部門(mén)提供豐富準(zhǔn)確的海堤承災(zāi)體基礎(chǔ)地理信息，為減災(zāi)防災(zāi)的決策部署提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
　　目前海堤承災(zāi)體調(diào)查主要有基于全站儀、GPS-RTK等常規(guī)人工測(cè)量方法和基于高分辨率遙感影像的

2、攝影測(cè)量方法。常規(guī)人工測(cè)量方法精度高，但效率低;基于高分辨率遙感影像的攝影測(cè)量方法效率高，但精度低。車(chē)載LiDAR測(cè)量作為新型的高精度移動(dòng)測(cè)量技術(shù)，能快速、精確采集海堤承災(zāi)體三維信息，是海堤承災(zāi)體調(diào)查的有效手段。車(chē)載LiDAR獲取的點(diǎn)云具有海量性、高冗余、多樣性等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)海堤承災(zāi)體幾何特征的快速提取，是海堤車(chē)載LiDAR點(diǎn)云處理的重點(diǎn)研究方向。
　　本文選取廣東省茂名市、湛江市的海堤承災(zāi)體為研究對(duì)象，基于車(chē)載LiDAR點(diǎn)云和海堤

3、的幾何結(jié)構(gòu)特征，建立了海堤承災(zāi)體的幾何特征模型;然后通過(guò)點(diǎn)云二、三維空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，利用RANSAC算法，提出了基于海堤承災(zāi)體幾何特征模型的自動(dòng)提取算法，實(shí)現(xiàn)了海堤承災(zāi)體幾何特征及其調(diào)查要素的自動(dòng)提取，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了本文算法的可行性。本文主要內(nèi)容如下:
　　1.本文通過(guò)大量的實(shí)地調(diào)研資料和廣東省海堤建設(shè)相關(guān)規(guī)范，總結(jié)了廣東省茂名市、湛江市境內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)的海堤結(jié)構(gòu)型式，分析了不同結(jié)構(gòu)型式的海堤幾何特征，并建立了海堤承災(zāi)體幾何特征表

4、征模型。
　　2.利用先驗(yàn)知識(shí)對(duì)車(chē)載LiDAR點(diǎn)云進(jìn)行粗分類(lèi)，利用高程分布直方圖實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云去噪;針對(duì)預(yù)處理后的海堤LiDAR點(diǎn)云，基于海堤承災(zāi)體幾何特征模型，結(jié)合RAN SAC特征線提取算法，提出了海堤承災(zāi)體幾何特征自動(dòng)提取算法。
　　3.將海堤承災(zāi)體幾何特征自動(dòng)提取算法的成果與人工提取成果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了該算法的可行性。得到以下結(jié)論:
　　(1)自動(dòng)提取算法針對(duì)長(zhǎng)度約1.1kin的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)型式的海堤，其自動(dòng)提取成果的最