激光(guāng)點雲和(hé)數字線劃地圖(DLG)是如何聯結的(de)？

發布日期：2019-04-04 17:56 浏覽量：10912

激光(guāng)點雲，通(tōng)常被業内人(rén)直接稱爲點雲，它是利用(yòng)激光(guāng)在同一空間參考系下(xià)獲取物(wù)體表面每個(gè)采樣點的(de)空間坐(zuò)标，得(de)到的(de)是一系列表達目标空間分(fēn)布和(hé)目标表面特性的(de)海量點的(de)集合，這(zhè)個(gè)點集合就稱之爲“點雲”(PointCloud)。

在數字化(huà)測圖中，最常見的(de)測繪産品就是數字線劃圖，外業測繪最終成果一般就是DLG。數字線劃地圖(DLG)是與現有線劃基本一緻的(de)各地圖要素的(de)矢量數據集，且保存各要素間的(de)空間關系和(hé)相關的(de)屬性信息。數字線劃圖能全面地描述地表現象，色彩豐富，能滿足各種空間分(fēn)析要求，可(kě)随機地進行數據選取和(hé)顯示，與其他(tā)信息疊加，可(kě)進行空間分(fēn)析、決策。

數字線劃地圖相對(duì)于傳統的(de)紙質地圖生産效率更高(gāo)、質量更好，通(tōng)過對(duì)DLG數據的(de)更新，可(kě)爲政府決策、社會提供更好的(de)服務。接著(zhe)我們就來(lái)看看利用(yòng)分(fēn)類後合格的(de)激光(guāng)點雲更新 DLG 數據。

一、數字線劃地圖(DLG)數據制作的(de)總體要求

使用(yòng)點雲分(fēn)類成果中的(de)地面點和(hé)特征線生成等高(gāo)線，參數可(kě)根據不同區(qū)域地貌的(de)特點設定。總體要求如下(xià):

1)等高(gāo)線在生成時(shí)不應該出現各種系統性偏移;

2)等高(gāo)線要連續，不能有僞節點，坎、堤等人(rén)工要素上的(de)等高(gāo)線不進行處理(lǐ)，下(xià)一工序編輯時(shí)進行處理(lǐ);

3)等高(gāo)線的(de)修改範圍一般不應超過1/6等高(gāo)距;

4)每個(gè)圖幅可(kě)能包含多(duō)種地貌類型，根據圖幅内不同地貌類型，使用(yòng)不同的(de)平滑參數，确保等高(gāo)線的(de)表示合理(lǐ)，真實地反映地貌類型;

5)平滑要根據地形地貌特點進行适度的(de)調整，不能過度平滑，避免等高(gāo)線失真，微地貌要保留;

6)面積小于1600m2的(de)等高(gāo)線酌情處理(lǐ)，但關鍵位置的(de)等高(gāo)線要保留;等高(gāo)線取舍後，要保持原有地貌特征，例如破碎地貌不能處理(lǐ)成完整地貌的(de)，取舍指标按地貌特征适當調整。

二、等高(gāo)線制作

1、數據預處理(lǐ)和(hé)參數設置

水(shuǐ)稻田一般不應有等高(gāo)線，因此在水(shuǐ)稻田中可(kě)以進行大(dà)幅濾波，去除水(shuǐ)稻田中無意義的(de)等高(gāo)線。根據相應生産軟件設置等高(gāo)線生成的(de)濾波參數并依據相應地面特征設置平滑參數。

2、等高(gāo)線制作過程

利用(yòng)分(fēn)類後的(de)點雲數據，使用(yòng)其中的(de)地面點層和(hé)特征點、線、面生成等高(gāo)線。在初始等高(gāo)線的(de)基礎上去除噪音(yīn)，平滑消除不必要的(de)毛刺，對(duì)小的(de)氣泡進行合理(lǐ)取舍，從而得(de)到等高(gāo)線成果。等高(gāo)線按照(zhào)等高(gāo)線的(de)屬性與代碼進行賦值。

3、等高(gāo)線編輯

由于機載激光(guāng)雷達點雲數據精度較高(gāo)，以此生成的(de)等高(gāo)線能較好地反映出地貌的(de)微特征，同時(shí)也(yě)會伴随産生等高(gāo)線的(de)抖動和(hé)氣泡，依據地貌特征将等高(gāo)線進行合理(lǐ)的(de)編輯與優化(huà)。等高(gāo)線應該真實地表示出各類地形的(de)地貌特征;等高(gāo)線應連續，不得(de)自相交、打結，不得(de)有明(míng)顯變形和(hé)打折;等高(gāo)線必須賦高(gāo)程值和(hé)代碼。

等高(gāo)線編輯的(de)基本要求：

1)等高(gāo)線在生成時(shí)不應該出現各種系統性偏移;

2)生成的(de)等高(gāo)線應進行平滑處理(lǐ);

3)坎、堤等人(rén)工要素上的(de)等高(gāo)線不進行處理(lǐ)，以便下(xià)一工序轉換成相應要素時(shí)進行比高(gāo)和(hé)點位處理(lǐ);

4)數據編輯時(shí)，等高(gāo)線應保持連續不間斷，尤其是堤、亂掘地等人(rén)工地物(wù);

5)等高(gāo)線應該真實地表示出各類地形的(de)地貌特征，尤其是坎、陡坡、陡崖等内容;

6)破碎地貌進行合理(lǐ)取舍;

7)對(duì)不合理(lǐ)的(de)地貌可(kě)做(zuò)适當修改，地貌可(kě)在1/6等高(gāo)距範圍内修改，特殊情況可(kě)以放寬到1/3等高(gāo)距;

8)處理(lǐ)微小等高(gāo)線，合理(lǐ)取舍;

9)等高(gāo)線賦值要連續，不能丢失等高(gāo)線;

10)等高(gāo)線要編碼，特别注意等高(gāo)線的(de)屬性填寫，TYPE字段中正向地貌填寫1，負向地貌填寫－1，其他(tā)填寫0。

4、等高(gāo)線圓滑與抽稀

1)初始生成的(de)等高(gāo)線要進行取舍和(hé)圓滑編輯工作，通(tōng)過采用(yòng)高(gāo)斯多(duō)項式函數生成平滑曲線，也(yě)可(kě)以采用(yòng)多(duō)項式的(de)階貝塞爾曲線(Bezier)或樣條曲線(Spline)，但是提交數據時(shí)必須重采樣成标準的(de)PolyLine，也(yě)就是将貝塞爾、圓弧和(hé)橢圓弧等曲線轉換爲标準線段，以保證數據入庫不丢失或變形。等高(gāo)線要考慮整幅圖的(de)特點适當圓滑，采用(yòng)整體圓滑和(hé)局部圓滑相結合的(de)方式實現圓滑既到位又不失真。

2) 等高(gāo)線經過圓滑處理(lǐ)後，會産生很多(duō)冗餘點，保證等高(gāo)線變形較小情況下(xià)完成點抽稀，通(tōng)常采用(yòng)形狀識别技術找出折彎并分(fēn)析其特征，然後消除無關緊要的(de)多(duō)餘節點，在抽稀過程中也(yě)要考慮到整體抽稀和(hé)局部抽稀相結合。

5、等高(gāo)線接邊

等高(gāo)線數據接邊包含位置接邊與屬性接邊。

1)相同等高(gāo)距接邊

①同屬性要素才能接邊，要檢查要素代碼與高(gāo)程值的(de)正确性;

②接邊後要素幾何形态要合理(lǐ)，等高(gāo)線平滑自然，防止硬接;

③接邊差＜3m時(shí)可(kě)隻移動一方接邊;

④接邊差在3—6m時(shí)，兩邊向中間各移一半;

⑤接邊差＞6m時(shí)應分(fēn)析原因合理(lǐ)處理(lǐ)。

2)不同等高(gāo)距接邊

不同等高(gāo)距的(de)圖幅接邊，隻接同高(gāo)程的(de)等高(gāo)線，以精度高(gāo)的(de)圖幅爲準順勢處理(lǐ)。

3)跨帶接邊

跨帶接邊，将鄰帶圖幅動态投影(yǐng)進行矢量數據接邊。

三、高(gāo)程點提取

1、高(gāo)程注記點提取總體要求

1)應選在明(míng)顯地物(wù)點和(hé)地形特征點上，每個(gè)公裏格網分(fēn)布9—13個(gè)高(gāo)程注記點，優先采在一、二級方位物(wù)處，然後采集到地形變換處，其餘呈“品”字形均勻分(fēn)布。采集時(shí)參考影(yǐng)像和(hé)DLG，注意在道路交叉口、地貌特征點處選取高(gāo)程注記點。

2)高(gāo)程注記點選取時(shí)，區(qū)域的(de)最高(gāo)點和(hé)最低點都應被體現。

3)高(gāo)程注記點的(de)高(gāo)程值，必須同點雲的(de)高(gāo)程值同值。

4)高(gāo)程注記點和(hé)等高(gāo)線不能存在點線矛盾，避免高(gāo)曲矛盾。

2、高(gāo)程注記點提取具體要求

1)高(gāo)程注記點點位選取

将數字線劃地圖(DLG)和(hé)等高(gāo)線套合，按照(zhào)一、二類方位物(wù)和(hé)地形變化(huà)處優先，其餘呈“品”字形均勻分(fēn)布，應注意适當選取部分(fēn)水(shuǐ)涯點作爲高(gāo)程注記點，地形變換處适當采集高(gāo)程注記點。

2)高(gāo)程值提取方法

采用(yòng)分(fēn)類後的(de)地面點及約束要素構TIN，提取相應位置高(gāo)程注記點的(de)高(gāo)程值。

3)高(gāo)山地

山頂的(de)閉合等高(gāo)線中要有高(gāo)程注記點，著名的(de)山峰，主要山頂、鞍部、隘口、盆地、窪地，以及各種重要地物(wù)點處都應有高(gāo)程注記點。

4)複雜(zá)、破碎地貌

以能夠反映地貌特點爲原則，負向地貌多(duō)的(de)地方采集正向地貌的(de)高(gāo)程注記點，正向地貌多(duō)的(de)時(shí)候采集負向地貌的(de)高(gāo)程注記點。

四、數字線劃地圖(DLG)更新數據質量控制

1、檢查方法

以分(fēn)類後的(de)點雲和(hé)約束要素構TIN生成等高(gāo)線爲檢查依據，不以數字高(gāo)程模型反生的(de)等高(gāo)線爲依據。在檢查軟件中，疊加成果等高(gāo)線，檢查套合差，不能出現系統偏差、綜合過大(dà)和(hé)局部變形。

2、等高(gāo)線質量檢查内容

1)數據内容完整，數據分(fēn)幅、坐(zuò)标系統、數據格式等均正确;

2)等高(gāo)線不能出現系統偏差;

3)等高(gāo)線與點雲地面點直接生成的(de)等高(gāo)線精度保持一緻;

4)等高(gāo)線的(de)編輯與取舍合理(lǐ);

5)等高(gāo)線連續表示，不存在高(gāo)曲、水(shuǐ)曲矛盾，不存在相交、僞節;

6)等高(gāo)線數據高(gāo)程精度應滿足要求。

3、高(gāo)程注記點質量檢查内容

1)數據内容完整，數據分(fēn)幅、坐(zuò)标系統、數據格式等均正确;

2)高(gāo)程注記點點位選取到位，分(fēn)布合理(lǐ);

3)高(gāo)程注記點賦值正确，無高(gāo)曲矛盾。

綜上所述，數字線劃地圖(DLG)在土地使用(yòng)規劃與控制、城(chéng)市建設管理(lǐ)、道路交通(tōng)建設與管理(lǐ)等領域得(de)到應用(yòng)，數字線劃地圖對(duì)各領域工程的(de)順利開展起到十分(fēn)重要的(de)作用(yòng)。