激光Lidar 點(diǎn)云到DOM制作需歷經(jīng)幾步？

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)及飛速發(fā)展，一些先進(jìn)的高科技設(shè)備，和技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。雖說(shuō)數(shù)字立體攝影測(cè)量技術(shù)已發(fā)展的相對(duì)成熟了，但是由于生產(chǎn)周期過(guò)長(zhǎng)，已不能滿足信息化大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)測(cè)繪的需求。而Lidar是一項(xiàng)具有數(shù)據(jù)生產(chǎn)周期短、受天氣影響小，且自動(dòng)化程度高的創(chuàng)新技術(shù)手段，它能夠獲取高分辨率地球空間信息。

航空攝影測(cè)量

Lidar 根據(jù)載體的不同可以分為機(jī)載微光雷達(dá)與地面激光雷達(dá)，利用激光照在物體上鎖返回的信號(hào)進(jìn)行三維坐標(biāo)測(cè)量，并應(yīng)用 GPS、慣導(dǎo)裝置來(lái)測(cè)定飛行狀態(tài)，空間位置以及時(shí)間來(lái)生成 Lidar 數(shù)據(jù)。在經(jīng)過(guò)軟件的處理后，就可以生成高精度的高線圖、正射影像圖，除了應(yīng)用到航空攝影測(cè)量數(shù)字高程模型和正射影像快速生產(chǎn)中外，還可以廣泛應(yīng)用到道路設(shè)計(jì)與擴(kuò)建，農(nóng)業(yè)監(jiān)控等領(lǐng)域。

飛燕遙感激光Lidar點(diǎn)云案例

Lidar 數(shù)據(jù)通過(guò)二進(jìn)制進(jìn)行存儲(chǔ)，并包含強(qiáng)度信息、三維坐標(biāo)。在處理時(shí)則是三維形式交互顯示，與傳統(tǒng)的航空攝影測(cè)量的數(shù)據(jù)處理方式不同，是全新的方式，對(duì)操作員要求不高，且數(shù)據(jù)量巨大。

機(jī)載 Lidar 數(shù)據(jù)處理的一般流程包括：

①航飛采集激光掃描數(shù)據(jù)以及數(shù)碼影像和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，即確定航跡；

②激光掃描測(cè)量數(shù)據(jù)處理，得到點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

③對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)并分類處理，經(jīng)過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、激光點(diǎn)濾波后，建立 DEM，

④進(jìn)行 DOM制作。

點(diǎn)云數(shù)據(jù)特點(diǎn)

Lidar 獲取的數(shù)據(jù)具有大范圍的特點(diǎn)，因此應(yīng)用點(diǎn)云處理方式與其他領(lǐng)域不同。

（1）地表

可以快速生成并具備高精度、高密度，便于直接建模、靈活多變，具有開(kāi)放性的特點(diǎn)。

（2）建筑

可以自動(dòng)生成房屋的頂部模型和紋理，生成粗三維模型。

（3）高壓輸電線

對(duì)于高壓輸電線，其他設(shè)備是無(wú)法獲得數(shù)據(jù)的，而用 Lidar則可以表現(xiàn)出鐵塔的外形，并繪制出鐵塔位置與高壓線。在高壓輸電線荷載增大是，就會(huì)拉近與地面的距離，會(huì)對(duì)安全造成威脅，因此，用 Lidar 可以降低成本、提高效率。

（4）高速公路

隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程加劇，交通業(yè)高速發(fā)展，在道路設(shè)計(jì)中應(yīng)用 Lidar 可以更快速清晰的農(nóng)情道路周邊的環(huán)境，降低成本。

數(shù)字高程模型 DEM建立

作為 4D 產(chǎn)品之一，DEM制作方法如下：

①利用航空相片，使用全數(shù)字攝影測(cè)量的方法制作。

②利用高程點(diǎn)和等高線等矢量地圖，通過(guò)軟件自動(dòng)生成。

③利用儀器設(shè)備到野外實(shí)地采集。

④利用 Lidar 技術(shù)獲取離散點(diǎn)制作 DEM。

DOM制作

用 Lidar 技術(shù)獲得空間三維離散點(diǎn)數(shù)據(jù)的同時(shí)，如果安裝了數(shù)碼相機(jī)，也能獲得數(shù)字影像，這種數(shù)字影像與 DMC 相機(jī)的影像在格式上完全相同，只是像幅較小。由于飛行時(shí)相機(jī)的快門與 GPS 的實(shí)時(shí)測(cè)量同時(shí)開(kāi)啟，因而獲得影像的重疊度比較大，有的地方可以達(dá)到 90%以上的四度重疊。常規(guī)航空攝影用的膠片，如果是 1∶8 000 的航片，0.021mm 掃描，實(shí)地分辨率約為 15cm，采用 DMC 數(shù)碼相機(jī)，同樣是 1∶8 000，實(shí)地分辨率有 7.2cm。

用機(jī)載三維掃描儀的數(shù)據(jù)制作正射影像有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

①生成速度快，可以生成真正射。通?？梢宰詣?dòng)或半自動(dòng)選擇影像的連接點(diǎn)，然后全自動(dòng)生成正射影像，通過(guò)人為引入建筑物的矢量數(shù)據(jù)，直接生成真正射。

②分辨率高，5cm/象元。在用Lidar 技術(shù)獲取數(shù)據(jù)時(shí)，一般航飛的高度低于 1 000m，這樣拍攝的影像分辨率很大，可以控制在 10cm 之內(nèi)，用分辨率為 5cm 的影像作三維場(chǎng)景的地表。

③絕對(duì)精度好。因?yàn)?DEM的精度好，所以 DOM的精度也隨之提高，在技術(shù)層面上，所采用的方法與現(xiàn)在流行的糾正算法相同；

④影像拼接較差，色彩過(guò)渡不好。

綜上所述，對(duì)Lidar 數(shù)據(jù)處理的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行概括，從而建立數(shù)字高程模型。以此來(lái)探索 Lidar 點(diǎn)云處理技術(shù)在航空攝影測(cè)量數(shù)字高程模型和正射影像快速生產(chǎn)中的應(yīng)用。

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