網格化算法對激光雷達的DEM精度的影響.pdf

1、激光雷達是一種新的遙感探測技術,其能夠快速地獲取高精度的地理信息。與傳統(tǒng)的測量技術相比,激光雷達具有很多優(yōu)點,如主動性、穿透性、非接觸性和快速性等,這使得其在測繪領域有很重要的應用。激光雷達獲取的包含大量離散點三維空間坐標的點云數(shù)據,并不能直接反映地形或目標的表面情況,想要解決這個問題,必須借助于網格化算法,通過對點云數(shù)據進行處理,得到地形或目標的數(shù)字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)。不同的網格化算法生

2、成的DEM會有區(qū)別,網格化算法不可避免地會影響DEM的精度。本文的研究內容是定量研究網格化算法對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,介紹了機載激光雷達的系統(tǒng)組成,并詳細推導了機載激光雷達點云數(shù)據的獲取原理。機載激光雷達主要由激光測距儀、GPS接收機、慣性導航系統(tǒng)組成。通過建立坐標系、坐標系間的轉換和構建構象方程,由實際測量的數(shù)據推導出了激光腳點的三維坐標,從而得到了點云數(shù)據。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格化算法:矩形中心法、規(guī)則三角形法和Delaunay三角網法,并對它們的原理和實現(xiàn)步驟進行了詳述。然后詳述了DEM精度的評價方法。以ASTER獲取的高程數(shù)據為基礎,在點云數(shù)據規(guī)則分布和不規(guī)則分布兩種情況下,選取了三種地形,利用三種網格化算法對其進行了仿真實驗,得到了對應的DEM。然后根據提出的DEM精度的評價方法,計算比較了三種網格化算法的DEM精度,得到了不同情況下DEM精度最高