08LIDAR原理概述.ppt

方法小结 由于机载激光扫描测量系统能快速、准确获取地面各种信息，重建三维立体，因此可以很方便地利用它来进行送电线路的选线和终勘。在实际的构建DEM的过程中，其平坦操作和圆顶转换的参数设置主要依靠构建者自己的知识和经验，然而由于测区的实际情况与构建者了解的情况可能存在差异，特别是在植被较厚的地方，存在的误差较大，因此在构建DEM的过程中还有待于进一步的探索和优化。 发展趋势 开拓新的机载激光扫描测高应用：随着机载激光扫描测高技术的不断成熟和数据处理算法的不断完善,机载激光扫描测高技术的应用领域会越来越广。将主要表现在利用机载激光扫描测高数据建立3D 城市模型;利用机载激光扫描测高系统进行森林资源的管理和评估;建立大范围高精度数字地面模型;紧急灾害事件的快速反应;条状地形测绘;通讯线路管理;水滨地带测绘;滑坡灾害测绘;变化监测等。 发展趋势 多源数据的智能化融合处理。在数据处理方面还具有很大的发展空间,主要是智能滤波和数据压缩。对非直接采获的目标和要素,通过更为复杂的目标建模提取更加完全的信息,如地貌结构、景观建模、城市模型、环境动态变化监测或数据的融合综合处理等。进一步改善系统绝对定位精度；通过对回波信号的严密电子分析,获取地面激光脚印的额外地表特征信息。实现与摄影测量的有效融合,形成高度综合且完整的多用途系统;实现通用多传感器、多数据源的完全融合。 目前,机载激光扫描测高硬件较为成熟,而数据处理算法相对滞后,单纯依靠机载激光扫描测高数据进行地物提取还有相当长的路要走,特别是对结果的可靠性和准确性来讲还有待提高,如果能融合影像数据、多光谱数据、地面已知GIS 数据等,相互补充,充分利用各自的优势,有望取得满意的效果。当然,数据源越多,处理算法就越复杂,难度就越大。这是当今该领域的一个热点和难点。 发展趋势 多传感器的高度集成。与其他技术的集成,成为地理信息获取领域中非常经济有效的方法。配备数字相机,实现几何描述数据与数字图像数据高度自动融合,进行目标识别和地物提取,主要可用于城市建模。机载激光扫描测高不仅可以同CCD 和多光谱传感器等集成在一起,还可以同航空重力仪集成在一起,利用重力测量观测值可计算大地水准面,与此同时机载激光扫描测高仪提供大地高,有望解决卫星雷达测高近海及岛礁附近精度不高的缺陷,并作为一种重要的辅助数据源。 发展趋势 星载激光测高的应用。美国国家宇航局(NASA) 在20 世纪90 年代就开始研制地球科学激光测高系统(geoscience laser altimet ry system ,GLAS) ,它是NASA 整个地球科学计划(earth sci2ence enterprise , ESE) 或地球观测系统(earth ob2servation system , EOS) 的一部分, 当时计划在 2001 年7 月正式发射一颗激光测高卫星——ICESat (ice ,cloud and land elevation satellite) 。由于一些技术问题没能得到及时解决,这一计划推迟到2003 年元月12 日才发射升空。 发展趋势 制定相应的规范和标准。目前机载激光扫描测高技术正蓬勃发展,已成为测绘等领域的一个热点,但目前还没有相应的技术规范和作业标准,用户对结果的可信度有时不好评价。因此,制定一个国际标准显得非常迫切,包括机载激光扫描测高系统的检校、结果精度的外部评价方法和策略、数据处理算法自适应性等。尽管已有不少人提出了各种方法、算法、想法,但并没有规范化和系统化。当然,这需要一段时间来实践和检验。 * * DSM和DTM DSM、真正射影像和红外假彩色影像 融合效果 植被高度数字模型 高压输电线路数字模型 可以达到的精度 IMU：采样率为128HZ，记录三轴姿态角的精度分别为Phi/Omega0.005°，Kappa 可达到0.01°。 LIDAR：测距分辨率5mm。 DGPS（差分GPS）：平面精度可达到10cm，高程精度可达到5cm 。 DC：根据飞机航高的不同，数码相机每个像素所代表的地面实际距离为5cm 到50cm 。 飞机航高在1000m以内，基站距离测区小于30Km，GPS 无严重失锁，检校场布设也比较理想的情况下，LIDAR 系统所能达到的精度，平均每个激光点的点位误差：平面0.2m ~ 0.5m；高程:0.10m；系统实际精度可生产500-2000比例尺的DSM、DEM 和正射影像，正在对相应产品的精度做评估。 目前已经完成的主要工作 数据滤波 ：活动轮廓法（Active Contours），（Elmqvist, 2001），规则网格法（Regularization Method），（Sohn and Domain, 2002），Roggero的改良斜率式过滤法（Mo