基于顏色信息的城區(qū)LiDAR點云數(shù)據(jù)植被提取方法研究.pdf

1、激光雷達(dá)又稱光探測和測距即LiDAR(Light Detection And Ranging)，是激光技術(shù)與雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種新型的快速測量系統(tǒng)。該技術(shù)是近年來遙感測量方向最具發(fā)展?jié)摿Φ难芯砍晒弧Ｔ贚iDAR技術(shù)地物提取和細(xì)分類的研究中，植被和樹木作為主要的地表信息之一，在城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)以及農(nóng)林業(yè)發(fā)展方面有著重要的應(yīng)用。因此，植被信息的識別和提取方面的研究越來越受到了國內(nèi)外學(xué)者的重視，逐漸成為了機載雷達(dá)技術(shù)的研究重點。

2、
　　由于目前國內(nèi)外植被提取方面的研究處于起步階段，研究相對較少。針對現(xiàn)有算法時間復(fù)雜度高、效率低下、對數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求也很高的缺點，本文提出了一種應(yīng)用于城區(qū)的基于顏色信息的LiDAR點云植被提取方法，創(chuàng)新點和研究成果如下：
　　1.對機載LiDAR技術(shù)進(jìn)行了研究，分析了機載LiDAR系統(tǒng)的組成和原理，給出了 LiDAR數(shù)據(jù)的整體處理流程；對LiDAR點云數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式進(jìn)行介紹，并給出了LiDAR點云數(shù)據(jù)預(yù)處理流程，簡要地介紹了

3、幾種點云數(shù)據(jù)濾波算法，描述了幾種濾波算法的基本原理和步驟，并對LiDAR點云數(shù)據(jù)進(jìn)行了基于TIN三角網(wǎng)的濾波。
　　2.研究了針對城區(qū)的基于顏色分割的 LiDAR點云植被提取算法。提出了一種有監(jiān)督的方法，根據(jù)城區(qū)的樣本RGB信息及分類信息，構(gòu)建一個基于類別統(tǒng)計的單峰值目標(biāo)函數(shù)，利用一維搜索算法確定一個分割植被點和建筑物點的RGB閾值對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行植被和建筑物的初步分離。在一維搜索算法中創(chuàng)新提出的目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)使得小于閾值的植被點數(shù)目

4、以及大于該閾值的建筑物點數(shù)目之和達(dá)到最多，簡單有效并且能夠盡可能的分離植被和建筑物，分割效果良好，為后續(xù)細(xì)致提取奠定了基礎(chǔ)。
　　3.基于顏色分割的粗分離結(jié)果，在 LiDAR點云植被進(jìn)一步提取過程中，利用移動窗口方法提取建筑物點中混雜的離散植被點；之后再利用建筑物邊緣生長法去除混入植被點中的建筑物邊緣點，最終經(jīng)過多步融合得到提取的全部植被點。其中創(chuàng)新提出了的建筑物邊緣生長法，使用以剔除植被點附近與它距離較近的建筑物雜質(zhì)點。主要是將