卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)支持下的無人機(jī)低空攝影測(cè)量DEM修補(bǔ).pdf

1、DEM（Digital Elevation Model）可為數(shù)字城市建設(shè)、軍事、基礎(chǔ)測(cè)繪實(shí)施和災(zāi)后應(yīng)急救援等方面工作提供重要的數(shù)據(jù)支持。無人機(jī)低空攝影測(cè)量DEM生成技術(shù)是測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)處理研究熱點(diǎn)之一，低空攝影測(cè)量通過密集匹配可獲取數(shù)字地表模型（Digital Surface Model，DSM），相比衛(wèi)星攝影測(cè)量，其獲取的地表細(xì)節(jié)信息更為豐富突出，但也為DEM自動(dòng)生成帶來較大困難，解決此類問題常用方法主要包括人工后處理和DSM濾波方

2、法。但人工后處理耗時(shí)、自動(dòng)化程度低，而已有濾波方法難以針對(duì)性過濾建筑物、樹林等地物高程信息，對(duì)其他區(qū)域也會(huì)進(jìn)行平抑，具有一定盲目性。因此，自動(dòng)識(shí)別建筑物、樹林等目標(biāo)區(qū)并進(jìn)行DEM修補(bǔ)，對(duì)DEM自動(dòng)生成具有一定的價(jià)值。
　　近年來，以深度學(xué)習(xí)為代表的人工智能算法在遙感目標(biāo)識(shí)別與分類中表現(xiàn)了優(yōu)異的性能，本文采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Convolution Neural Network，CNN），利用構(gòu)建的CNN低空遙感分類模型識(shí)別建筑物、樹林

3、等目標(biāo)區(qū)，通過抗差徑向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)高程曲面擬合法修補(bǔ)目標(biāo)區(qū)高程，旨在實(shí)現(xiàn)由無人機(jī)低空遙感數(shù)據(jù)自動(dòng)化修補(bǔ)DEM。針對(duì)上述內(nèi)容，本文主要開展以下研究工作：
　　（1）基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理，構(gòu)建CNN低空遙感分類模型，并測(cè)試該模型對(duì)房屋、植被、道路等非地面要素的分類精度，取得較好效果，驗(yàn)證了該CNN模型的有效性。
　?。?）針對(duì)DSM中含有大量非地面要素的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，利用構(gòu)建的CNN低空遙感分類模型對(duì)DSM數(shù)據(jù)進(jìn)行判別，提取非地面要素構(gòu)

4、建DEM修補(bǔ)目標(biāo)區(qū)，剔除修補(bǔ)目標(biāo)區(qū)高程點(diǎn)，并利用目標(biāo)區(qū)鄰近高程點(diǎn)擬合其高程。采用高差能量衰減函數(shù)迭代搜索修補(bǔ)目標(biāo)區(qū)鄰近高程點(diǎn)的選取區(qū)間，同時(shí)顧及鄰近高程點(diǎn)的粗差，通過抗差徑向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)高程曲面擬合法實(shí)現(xiàn)修補(bǔ)目標(biāo)區(qū)的高程曲面擬合。
　?。?）采用DSM濾波以及人工后處理方法與本文研究方法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，分別生成DEM、三維地形、等高線，同時(shí)選取均勻分布的檢核點(diǎn)進(jìn)行精度比較，結(jié)果表明本文方法殘差較小且外符合精度與人工后處理方法接近，驗(yàn)證了