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1、學校代碼10530學號201510202000分類號P231密級碩士學位論文機載LIDAR點云數據分類方法研究學位申請人李峰指導教師劉正才教授李志文高級工程師學院名稱土木工程與力學學院學科專業(yè)測繪工程研究方向數字攝影測量系統(tǒng)二零一八年六月ResearchontheApplicationofResearchonAirborneLIDARPointCloudDataClassificationMethodCandidateLiFengSupervisorProfessor.LiuZhengCaiSeniorEngineerLiZhiWenCollegeCollegeofCivilE
2、ngineeringandMechanicsProgramSurveyingandMappingEngineeringSpecializationDigitalPhotogrammetrySystemDegreeMasterUniversityXiangTanUniversityDateJune2018摘要機載LIDAR技術作為一種新興技術，因其能快速有效的獲取地面三維坐標信息的技術手段，已應用于多個行業(yè)。目前國內外對于LIDAR技術硬件方面的研究已相對成熟，但在LIDAR數據后處理方面還是研究熱點。LIDAR數據濾波作為數據后處理過程中最為重要的一項環(huán)節(jié)，其結果將直接影響到之
3、后生成的DEM質量。因此實現LIDAR點云數據快速、精準的獲取地形數據是當前急需解決的問題?；谶@個研究目標，本文從濾波分類和點云抽稀兩方面進行了探討。主要內容包括以下幾個方面：（1）闡述了機載激光雷達系統(tǒng)的組成、激光測距工作原理，闡明了機載激光雷達的系統(tǒng)誤差，介紹了機載激光雷達系統(tǒng)的特點以及應用領域。詳細論述了機載LIDAR數據的濾波分類原理，對當前國內外常用的幾種濾波算法的優(yōu)缺點進行了分析總結；（2）傳統(tǒng)的坡度濾波算法在地形自身坡度與地物坡度相差不大時，應用坡度閾值很難界定，本文提出了一種改進算法，加入了不規(guī)則三角網，利用不規(guī)則三角面擬合地表面，在通過判斷待定點與之對應的三
4、角面的關系，設置了高差閾值，有效的減小了第Ⅱ類誤差，一定程度上解決了坡度閾值的自適應問題；（3）利用兩種已有LIDAR點云數據抽稀算法，分別對三種不同地形的點云數據進行了抽稀實驗研究，分別得到了兩種算法在不同抽稀率與DEM精度的關系，對其進行對比分析后發(fā)現，即使采用60%的抽稀率，其點云數據處理生成的DEM成果的精度還比較好。研究表明：本論文改進算法能夠有效的對機載LIDAR數據進行處理，并能很好的處理區(qū)分地形坡度與地物坡度相近的情況，提高濾波結果的準確性。在滿足DEM實際工程應用精度要求的基礎上，對濾波后點云數據進行抽稀處理是可行的。關鍵詞：LIDAR；濾波；坡度濾波算法；抽
5、?。籇EMIAbstractAsanemergingtechnology,airborneLIDARtechnologyhasbeenappliedinmanyindustriesbecauseofitsabilitytoacquirethree-dimensionalcoordinateinformationonthegroundquicklyandefficiently.Atpresent,researchonLIDARtechnologyathomeandabroadisrelativelymature,butitsdataprocessingisstillahotres
6、earcharea.Asthemostimportantpartofthedatapost-processingprocess,theresultsofdatafilteringwilldirectlyaffectthequalityofDEMgeneratedafterwards.Therefore,itisanurgentproblemtoobtainLIDARpointclouddataquicklyandaccurately.Sothispaperwasaimedtodiscusstwoaspects:filterclassificationandpointcloudt
7、hinning.Herewasthemaincontent:(1)Thispaperexplainedthecompositionoftheairbornelaserradarsystemandtheworkingprincipleoflaserranging,clarifiedthesystemerroroftheairbornelaserradar,andintroducedthecharacteristicsandapplicationfieldsoftheairbornelaserr
