機(jī)載激光掃描（LIDAR）標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式（LAS）的分析與數(shù)據(jù)提取

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1、遙感信息疊感匣用機(jī)載激光掃描(LIDAR)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式(LAS)的分析與數(shù)據(jù)提取劉春①～，姚銀銀①～，吳杭彬①’②(①同濟(jì)大學(xué)測量與國土信息工程系，上海200092；②現(xiàn)代工程測量國家測繪局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200092)摘要：機(jī)載LIDAR技術(shù)作為一種高精度的三維地物探測手段，其相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式也在不斷發(fā)展。美國攝影測量與遙感(ASPRS)協(xié)會(huì)下的LIDAR委員會(huì)于2003年發(fā)布了標(biāo)準(zhǔn)LIDAR數(shù)據(jù)格式LAS，經(jīng)過改進(jìn)，目前已有4種版本，分別是LAS1．0、1．1、1．2與2．0(擬定版)。本文在解析4種版本的基礎(chǔ)上，探討了LAS標(biāo)準(zhǔn)格式的發(fā)展

2、趨勢，并采用IDL6．2語言對該格式的LIDAR數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和轉(zhuǎn)換試驗(yàn)，檢驗(yàn)了LAS格式的效率，并為以后的LAS格式數(shù)據(jù)處理提供參考。關(guān)鍵詞：uDAR；LAS；IDL；格式分析；數(shù)據(jù)提取中圖分類號：TP751文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000—3177(2009)104—0038—05的應(yīng)用]。本文以原始的LAS1．0為基礎(chǔ)，詳細(xì)解1引言析LAS的邏輯格式，探討LAS版本的發(fā)展和應(yīng)用。機(jī)載激光掃描(LIDAR：LightDetectionand此外，LAS格式的讀取和轉(zhuǎn)換，是進(jìn)行LIDAR數(shù)據(jù)Ranging)技術(shù)興起于上世紀(jì)90年代后期口]，它

3、利用處理的前提，雖然目前ArcGIS9．2Workstation和激光測距與GPS定位原理，可以快速獲取地物上高ERDASImaging9．1等軟件都有相應(yīng)針對LAS的精度的三維坐標(biāo)點(diǎn)。因其比傳統(tǒng)的攝影測量技術(shù)精讀取模塊E2]，但是對于數(shù)據(jù)擴(kuò)展和單個(gè)數(shù)據(jù)字段的度高且測繪范圍廣，近幾年來，利用LIDAR技術(shù)提取并不是非常方便。因此，本文采用可視化語言進(jìn)行地形，地表測繪已經(jīng)成為一種趨勢。目前的IDL6．2(InterchangeDataLanguage)對目前應(yīng)用LIDAR點(diǎn)云格式通常是由采集和處理LIDAR數(shù)較多的LAs1．0版本的LIDAR數(shù)

4、據(jù)進(jìn)行讀取和據(jù)的硬(軟)件商提供，常見的如：Leica公司的儀器SHP格式轉(zhuǎn)換等實(shí)驗(yàn)，從而檢驗(yàn)LAS格式的效率，采集的LIDAR數(shù)據(jù)采用ASCII形式的Pts，Ptx格也對基于IDL平臺的LAS格式LIDAR數(shù)據(jù)處理式存儲，由TerraScan軟件處理后的LIDAR數(shù)據(jù)進(jìn)行了嘗試。常采用二進(jìn)制的Bin，Ts格式存儲_2]。因?yàn)椴煌?LAS數(shù)據(jù)格式統(tǒng)自定義的點(diǎn)云格式難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)間共享，而且大量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)對空間的占用也很巨大。為便于2．1LAS格式的發(fā)展LIDAR數(shù)據(jù)在不同硬、軟件之間的交換和存儲，美LAs1．0版LIDAR標(biāo)準(zhǔn)格式是由美國攝影

5、測國攝影測量與遙感(ASPRS)協(xié)會(huì)下的LIDAR委量與遙感(ASPRS)協(xié)會(huì)2003年開始發(fā)布的，經(jīng)過員會(huì)于2003年發(fā)布了主要面向機(jī)載LIDAR數(shù)據(jù)改進(jìn)，目前已有4種版本，分別是LAS1．0，1．1，的標(biāo)準(zhǔn)格式LAS。1．2，與2．O(擬定版)。關(guān)于LAs格式的研究，AndreSamberg曾在2003年的LAS1．0版定義了LAS格式的基本2007年的ISPRS會(huì)議上介紹了LAS格式的發(fā)展歷框架，即公共文件頭區(qū)，變長記錄區(qū)和點(diǎn)集記錄三部程¨2；國內(nèi)的張靖等在對LAS格式進(jìn)行解析的基礎(chǔ)分。ASPRS2005年發(fā)布了LAS1．1，隨后200

6、8年發(fā)上，針對LAS變長記錄的擴(kuò)展域，介紹了一些實(shí)際布的LAS1．2標(biāo)準(zhǔn)格式延續(xù)了LAS1．0的原有框收稿日期：2008～09～27修訂日期：2008-1O一27基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號：40501061)和遼寧工程技術(shù)大學(xué)地理空間信息技術(shù)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室開放基金資助(編號2007002)。作者簡介：劉春，同濟(jì)大學(xué)土木學(xué)院測量與國土信息工程系副教授E—mail：liuchun@mail．tongji．edu．crl38疊感應(yīng)用遙感信息架，并對一些字段的解釋和組合進(jìn)行了一些調(diào)整。原LIDAR點(diǎn)云對應(yīng)點(diǎn)的三維絕對坐標(biāo)，不同于柵格機(jī)先可讀寫

7、LAS1．0的系統(tǒng)只需做一些改進(jìn)就可適用制。為便于迅速識別坐標(biāo)系信息，LAS2．0在公共新版本的數(shù)據(jù)格式。這些新的調(diào)整包括：文件頭區(qū)中新增了和坐標(biāo)系相關(guān)的字段。同時(shí)，新(1)定義了一種新的追蹤點(diǎn)的方法，LAS1．1公的坐標(biāo)系包括：可滿足制圖需要的地理、投影坐標(biāo)系共文件頭區(qū)新增了文件源ID字段。同時(shí)，原GUID(GeographicorProjectedCoordinateSystem)[1]，笛字段改為工程ID，工程ID聯(lián)合文件源ID保證同一卡爾坐標(biāo)系(CartesianCoordinateSystem)適用于個(gè)工程下的每一個(gè)文件以及同一個(gè)文

8、件中的每一點(diǎn)基于本地坐標(biāo)系(LocalCoordinateSystem)的地面都可以被唯一識別。例如，一個(gè)工程包含120條航LIDAR數(shù)據(jù)，以及與GPS采用的橢球坐