激光雷達航測數據處理流程

發布日期：2019-04-15 22:23 瀏覽量：16756

機載激光雷達航測是集成激光掃描、攝影測量、全球定位系統、慣性導航系統等多種測繪高新技術的數據采集技術。相對于常規機載激光雷達航測技術而言，機載激光雷達航測具有自動化程度高、受天氣影響小、生產周期短、測繪成果精度高等特點，在三維空間信息的實時獲取方面取得了重大突破，為獲取高時空分辨率地球空間信息提供了一種全新的技術手段。

測區植被覆蓋密集，枝葉茂密，工程測量、數碼航測等傳統作業方法困難且數據獲取精度差。機載激光雷達航測發射的激光光斑可以穿透植被枝葉間間隙直接獲取樹下地形精確點位，該技術是目前密林區獲取樹下精準地形的唯一有效方法。

機載激光雷達航測數據處理流程

機載激光雷達航測獲取原始數據后，首先進行數據預處理，GPS差分解算POS數據，檢查分析航測原始數據質量，生成條帶點云、數碼航片、航跡線、航片GPS時間索引文件等機載激光雷達航測原始數據成果；然后，進行數據后處理，通過地面點云分類提取精確地面地形特征點，通過內插制作大比例尺DEM成果；之后，在以上獲取的航跡線和航片GPS時間索引文件基礎上獲得航片外方位元素的索引文件，通過同名點選取和相機畸變擬合，完成機載激光雷達航測航片空三加密，獲得航片空三加密成果并在已有DEM成果基礎上進行航片正射糾正，制作大比例尺DOM成果；最后，利用3.2節所述方法進行測區大比例尺DLG測圖生產。

DEM產品生產

經預處理得到的點云數據，需結合高程渲染模型、點云剖面圖等參考信息，針對如城區建筑物密集地區、農田田埂地區、植被密集地區等不同地形特點設定相應的分類方法，提高分類效率，并且對分類結果進行系統、全面的編輯和檢查，以確保點云分類的正確性。根據DEM格網間距要求，對以上正確分類后的地面點云構TIN三角網，通過內插自動生成規則柵格格式的標準DEM產品。

DOM產品制作

以點云構建的數字地面模型為參考，利用POS系統獲取的外方位元素直接進行全自動空三加密，整個產品的制作無需外業像控點。只需計算公共加密點較差，對基本定向點指標進行分析和評價即可。

生產過程中發現，加密點的分布與成果精度有直接關系。此外，大范圍制作時，還需考慮各批次間接邊問題。應采取相應措施以避免大區DOM接邊出現嚴重錯位。為使DOM影像色調均勻、影像清晰、過渡自然、無縫拼接，還需進行原始航片調色與DOM后期綜合處理。

DLG制作

DLG制作分為平面要素和高程要素兩類。其中，DLG高程要素利用4.2節得到的地面點自動生成，之后參考國家規范對等高線光滑度、注記正確性進行編輯修改；DLG制作平面要素通過機載激光雷達航測航片構建立體像對方法進行采集。

中樁橫斷面專題圖提取

測區采用RTK方法實測了2141個精度檢測點，檢測點沿測區線路方向大致均勻分布。經評價，本項目測區地面點云高程精度中誤差0.145米，滿足本項目技術設計要求。

在業主提供的設計線路成果基礎上，以以上制作的地面點云為依據，構建TIN三角網，進行中樁橫斷面的高程內插計算，制作了中樁橫斷面專題圖成果。

結束語

本項目是輕型機載激光雷達航測技術應用于公路勘測設計并實現初勘定測一體化的典型案例。與工程測量、數碼攝測等傳統技術相比，機載激光雷達航測可有效獲取南方林區高精度樹下地形，不需要外業像控點布設，獲取的高精度、高密集機載激光雷達航測地面點云成果可直接用于后期施工圖設計階段的斷面成果提取，實現了初勘定測一體化，在公路勘察設計行業具有廣泛的市場推廣價值。