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机载激光雷达技术是一种集激光扫描、全球定位系统和惯性导航系统三种技术于一体的空间测量技术。相对于传统测绘方法,具有作业成本低、产品制作周期短、产品类型丰富和快速准确地建立三维模型的能力,解决了其他测绘手段长期不能解决的难题,是目前测绘科技发展的国际前沿领域。伴随经济建设突飞猛进的发展,机载激光雷达(LIDAR)航空测量技术,经过技术攻关和自主创新,研究开发城市快速建模技术,通过对基于机载激光雷达技术的数据获取方法、数据处理方法等多种三维数据采集方式展开研究,旨在提高三维数据的生产效率和自动化程度,实现三维城市建模新突破。 本文研究对象机为载激光雷达系统,主要在机载激光雷达数据的处理和建筑物三维重建这两个方面展开工作。分析地物点云分布的几何特征,提出激光雷达点云数据的过滤与分类方法,从而提取地物。并在该基础之上,进行激光雷达点云的建筑物提取和三维重建的研究。经过研究取得如下成果: (l)简要总结机载激光雷达技术的特点和应用,介绍机载激光雷达系统的工作原理,此外列举了实验所采用的机载激光雷达系统的指标、性能及参数。 (2)描述机载激光雷达系统的组成和信息获取的原理和特点,采用ALTM Gemini完成对相关地区的三维数据采集,介绍激光雷达点云数据的特点,研究了机载激光雷达数据的处理方法即点云数据的过滤与分类。 (3)研究了基于机载激光雷达点云的建筑物信息提取及三维重建方法,采用一种建筑物点云提取方法获得建筑物点云,把提取的建筑物屋顶点云当做研究对象,通过聚类屋顶平面点和拟合屋顶平面,得到屋顶和各平面的边界,并由屋顶各角点的三维坐标重建建筑物三维模型。 通过研究和实验,表明本论文提出的相关算法是可以有效解决问题的。总之,实践表明机载激光雷达技术相对于传统测绘方法具有巨大的优越性。