DLG高(gāo)程要素爲何采用(yòng)LiDAR點雲數據更新？

發布日期：2019-05-24 00:00 浏覽量：9468

LiDAR技術現已被很多(duō)行業所認可(kě)，也(yě)會諸多(duō)領域做(zuò)出了(le)很多(duō)的(de)貢獻。其實LiDAR就是利用(yòng)GPS和(hé)IMU機載激光(guāng)掃描，其所測得(de)的(de)數據爲數字表面模型(DSM)的(de)離散點表示，數據中含有空間三維信息和(hé)激光(guāng)強度信息。

應用(yòng)分(fēn)類(Classification)技術在這(zhè)些原始數字表面模型中移除建築物(wù)、人(rén)造物(wù)、覆蓋植物(wù)等測點，即可(kě)獲得(de)數字高(gāo)程模型(DEM)，并同時(shí)得(de)到地面覆蓋物(wù)的(de)高(gāo)度。

一、航測成圖的(de)不足及采用(yòng)LiDAR點雲數據的(de)優勢

航測成圖在DLG高(gāo)程制作的(de)不足

DLG高(gāo)程要素主要包括等高(gāo)線和(hé)高(gāo)程注記點，傳統的(de)等高(gāo)線制作主要依靠人(rén)工在攝影(yǐng)測量工作站上對(duì)立體影(yǐng)像進行立體量測，選定高(gāo)程後，在立體影(yǐng)像中通(tōng)過手輪和(hé)腳盤控制跟蹤，生成等高(gāo)線。

高(gāo)程注記點也(yě)主要通(tōng)過人(rén)工在立體影(yǐng)像中測出。在傳統的(de)DLG高(gāo)程制作中主要的(de)問題是精度難以保證，人(rén)力成本很高(gāo)，效率低下(xià)。

二、LiDAR數據更新高(gāo)程要素的(de)優點

（1）精度保障好，機載LiDAR數據通(tōng)過航飛(fēi)獲取，後續根據傳感器外方位元素進行定向，獲取地面的(de)高(gāo)程信息，整個(gè)測區(qū)具有精度一緻性的(de)優點。經過抽樣對(duì)比，測點高(gāo)程精度由于傳統立體量測獲得(de)的(de)高(gāo)程。

（2）數據獲取不受天氣限制，在不采集影(yǐng)像的(de)情況下(xià)可(kě)以全天候采集，且有一定植被穿透能力，在地形複雜(zá)區(qū)域，LiDAR采集所需控制點少，外業困難的(de)地區(qū)優勢明(míng)顯。數據從獲取到後續數據處理(lǐ)，相關軟件和(hé)處理(lǐ)系統自動化(huà)程度高(gāo)，且可(kě)對(duì)整個(gè)測區(qū)進行等高(gāo)線生成和(hé)高(gāo)程注記點抽取，後續人(rén)工檢查整理(lǐ)工作量小，大(dà)大(dà)提高(gāo)了(le)工作效率。

（3）對(duì)人(rén)員(yuán)要求低，隻需要掌握相關軟件操作，将LiDAR數據導入後進行提取就可(kě)以生成，後續對(duì)結果進行檢查，操作簡便。

三、利用(yòng)LiDAR數據更新高(gāo)程要素

（1）LiDAR點雲數據處理(lǐ)

LiDAR點雲中涵蓋了(le)房(fáng)屋點，地面點，樹木(mù)，道路等，進行數據處理(lǐ)需要對(duì)LiDAR點雲數據進行濾波剔除非地面點，提取地面點。

濾波後，點雲數據會在一些地方産生空缺，因此，需要進行DEM内插。不同的(de)差值方法有不同的(de)精度和(hé)效率。地貌複雜(zá)區(qū)域采用(yòng)TIN模型構建三角網，在較平坦區(qū)域采用(yòng)規則格網模型。内插後生成完整的(de)DEM。

由LiDAR點雲數據生成的(de)DEM，高(gāo)程數學精度高(gāo)，無論是标稱精度還(hái)是實測驗證，其精度都滿足甚至遠(yuǎn)超過相應比例尺DLG高(gāo)程的(de)精度要求。

（2）等高(gāo)線生産

等高(gāo)線生産方式是采用(yòng)點雲規則格網化(huà)提取的(de)DEM成果進行内插。

處理(lǐ)過程主要包括：1、點雲生成DEM，2、構建TIN模型，3、生成等高(gāo)線，4、人(rén)工編輯、修改，5、等高(gāo)線接邊，6生成成果。可(kě)采用(yòng)EPS等軟件進行處理(lǐ)，一般軟件都包含處理(lǐ)模塊，設置好參數可(kě)以自動提取等高(gāo)線。

首先将點雲數據導入軟件；

其次設置首曲線和(hé)計曲線的(de)屬性參數，比如等高(gāo)距、線型、顔色等。直接内插生成等高(gāo)線；

最後，疊加DLG和(hé)DOM數據、原等高(gāo)線數據等，對(duì)新生成的(de)等高(gāo)線進行人(rén)工編輯修整。

爲了(le)保證等高(gāo)線的(de)精度和(hé)美(měi)觀，對(duì)自動生成的(de)等高(gāo)線需要進行必要的(de)修飾，修飾應注意的(de)是：

1、平緩地區(qū)等高(gāo)線走向；

2、V字山脊山谷的(de)朝向是否一緻；

3、有無因爲蛋殼之輩未濾除幹淨造成的(de)等高(gāo)線突變。

最終使其能真實反映地貌特征且做(zuò)到形态美(měi)觀、圖面簡潔。

（3）高(gāo)程注記點生産

将點雲 DEM 導入 EPS 軟件，使用(yòng)提取高(gāo)程點功能，設置提取方式和(hé)提取參數，比如使用(yòng)格網提取，設置格網間距後軟件及自動提取高(gāo)程，并生成高(gāo)程注記。

對(duì)高(gāo)程注記點進行展會和(hé)檢查。将高(gāo)程注記點疊加到 DLG 上，檢查圖面是否有高(gāo)程異常點，高(gāo)程點能否代表實地特征，點位密度是否達到要求，地物(wù)點數亮是否符合要求，高(gāo)程點與等高(gāo)線是否矛盾。相鄰圖幅高(gāo)程點是否沖突，高(gāo)程注記是否壓蓋其他(tā)要素等。

現在對(duì)基礎地理(lǐ)信息數據現勢性和(hé)準确性的(de)需求越來(lái)越高(gāo)，作爲應用(yòng)廣泛的(de)數字線劃圖 DLG這(zhè)種最基礎的(de)數據，以傳統的(de)生産模式因爲周期長(cháng)、效率低，已經不能滿足日益發展的(de)社會需要。機載激光(guāng)雷達爲我們探索新的(de)生産模式，創新生産方法提供了(le)一種可(kě)行的(de)方法途徑。