機載激光雷達系統(tǒng)數(shù)據(jù)后處理方法的研究.pdf

1、機載激光雷達測量技術(shù)是測繪領(lǐng)域的一項熱門高新技術(shù)，機載激光雷達測量受外部環(huán)境和天氣的影響很小，能夠通過非接觸主動測量來獲取高精度真實地面的三維地形數(shù)據(jù)。因而在災(zāi)害監(jiān)測、文物保護、電力線路勘測設(shè)計、森林植被調(diào)查、軍事調(diào)查、地形測繪等方面得到了廣泛的應(yīng)用。隨著機載激光雷達測量技術(shù)的不斷進步，應(yīng)用范圍越來越廣，硬件技術(shù)和系統(tǒng)集成問題已基本得到解決，但點云數(shù)據(jù)處理仍然是當(dāng)前測繪領(lǐng)域的研究熱點和重點，主要包括安置角誤差的檢校、點云自動化的濾波、機

2、載激光雷達測量數(shù)據(jù)的地物提取等。
　　本文對機載激光雷達數(shù)據(jù)處理進行了相關(guān)研究分析，首先分析了系統(tǒng)的組成和幾何定位原理，研究了機載激光雷達數(shù)據(jù)處理的基本流程和系統(tǒng)的主要誤差來源。著重研究了安置角檢校的理論方法，并通過具體的檢校實驗及精度分析驗證了只需選擇特征地物，無地面控制點的安置角誤差檢校方法的正確性。針對當(dāng)前濾波算法需要的參數(shù)多、閾值設(shè)置門檻高、適應(yīng)性差的特點，本文提出了基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)開算子和偏度平衡法結(jié)合的濾波方法。該方法克

3、服了偏度平衡法需要地形絕度平坦的缺點，充分利用了偏度平衡法不需要閾值和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)開算子參數(shù)設(shè)置門檻低、效率高的優(yōu)點，并通過實驗檢驗了該方法的可行性。針對濾波后得到的非地面點（房屋、植被等），本文提出了對模糊C-均值聚類(FCM)改進的一種屋頂點提取方法。該方法主要克服了模糊C-均值聚類算法中分類結(jié)果與初始位置有關(guān)的不足，以及容易出現(xiàn)局部最優(yōu)的缺點，將模擬退火算法和遺傳算法相結(jié)合，利用它們各自算法的優(yōu)勢，克服了遺傳算法的早熟現(xiàn)象。使得模糊