机载LiDAR云数据滤波方法研究

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机载激光雷达是一种能够自动快速的获取高精度、高密度的地球表面三维坐标信息的新型遥感技术。机载激光雷达技术是一种以飞机为平台,集激光测距技术、动态GPS差分技术、动态高精度姿态测量单元于一体的主动对地观测技术。机载激光雷达系统获取的是被测目标的三维坐标数据,这些数据是一系列空间分布不均匀的离散点云数据,如何对这些数据进行滤波是目前国内外的研究热点,目前现有滤波算法基本都不能自适应各种复杂的地形。   本文研究的主要内容是介绍了机载激光雷达技术的发展过程,分析了机载激光雷达各个组成部分的特点,系统的工作原理,激光扫描仪的工作方式,以及系统的误差来源。比较了机载激光雷达系统相对于传统摄影测量的特点,进一步探讨了激光雷达点云数据的特点、组织方式和其标准格式。然后深入研究总结了现有的滤波算法,现有的滤波算法主要有两种:基于传统的航空影像分类的原理;基于高程突变的原理。现有的算法绝大多数都是基于高程突变的原理,在此基础上本文提出了基于曲率的LiDAR点云数据剖析面带滤波算法,以及基于TIN剔除非地面点生成DEM,并通过实验论证了滤波算法的可行性、自适应性以及滤波效果。
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