顧及地形特征線的DEM粗差探測算法研究.pdf

1、利用機(jī)載激光雷達(dá)(Light Detection And Ranging，LiDAR)技術(shù)獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)已經(jīng)成為生成數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model，DEM)的重要數(shù)據(jù)之一。對原始LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波并得到地面點(diǎn)云數(shù)據(jù)是生成DEM的重要環(huán)節(jié)，已有的點(diǎn)云濾波方法并不完善，導(dǎo)致非地面點(diǎn)殘留，其具有DEM粗差特征，極大影響DEM精度，從而影響DEM在實(shí)際工程項(xiàng)目中的使用。為此，將這些殘留非地面點(diǎn)作為DEM粗差看待

2、并將其剔除，得到高精度的DEM具有重要的工程實(shí)際意義。目前大多數(shù)關(guān)于DEM粗差探測與剔除算法的研究都是基于規(guī)則分布數(shù)據(jù)的DEM，而LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)以不規(guī)則的離散點(diǎn)形式存儲(chǔ)，現(xiàn)有關(guān)于不規(guī)則分布數(shù)據(jù)的DEM粗差檢測與剔除算法的研究也取得了顯著成果，但針對各種復(fù)雜地形都能保證高粗差剔除率依然是DEM粗差探測與剔除研究中的重點(diǎn)與難點(diǎn)，此外，在剔除DEM粗差點(diǎn)的同時(shí)，應(yīng)盡量保證被剔除的點(diǎn)都是粗差點(diǎn)，如何降低地面點(diǎn)被誤判為粗差點(diǎn)的概率應(yīng)該被重點(diǎn)研

3、究。針對上述內(nèi)容，本文主要開展了以下工作:
　　(1)研究實(shí)際工程項(xiàng)目組織、處理LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)的模式，針對點(diǎn)云密度大、數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，尋求合理、有效的離散點(diǎn)云數(shù)據(jù)組織方式，提升算法運(yùn)行效率;
　　(2)歸納、總結(jié)DEM地形特征線提取方法和地形分類方法，對濾波后的機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行地形分類實(shí)驗(yàn)并提取DEM地形特征線，針對自然地形起伏變化導(dǎo)致DEM粗差探測算法在地形變化處失效的問題，將地形特征線加入DEM粗差探測與剔

4、除算法中作為地形特征線約束，提升算法準(zhǔn)確度;
　　(3)研究粗差探測理論以及利用選權(quán)迭代定位粗差的方法，在分析各種不規(guī)則分布數(shù)據(jù)DEM粗差探測與剔除算法的基礎(chǔ)上，借鑒選權(quán)迭代法定位粗差的思路，針對算法誤判率高的問題，提出DEM粗差權(quán)值衰減迭代探測與剔除算法;
　　(4)用已有的DEM粗差探測與剔除算法和權(quán)值衰減迭代法對平地、丘陵、山地?cái)?shù)據(jù)分別進(jìn)行粗差探測與剔除實(shí)驗(yàn)。比較各種算法的優(yōu)劣;
　　(5)分析權(quán)值衰減迭代法中的