1、收 稿 日 期 : 2006212204; 修 订 日 期 : 2007202212基 金 项 目 : 国 家 863 课 题 “ 遥 感 区 域 综 合 应 用 示 范 ” (2005AA 133011) 资 助 、 国 家 林 业 局 948 课 题 “ 高 精 度 激 光 雷 达 树 高 测 量 技 术 引 进 ”(200424264)支 持 和 中 国 林 业 科 学 研 究 院 基 金 项 目 (2004204)支 持 。作 者 简 介 : 周 淑 芳 (1982- ) , 女 , 硕 士 研 究 生 , 主 要 从 事 激 光 雷 达 遥 感 的 林 业 应 用 研 究 。基 于
2、机 载 激 光 雷 达 数 据 的 D EM 获 取 及 应 用周 淑 芳 1, 2, 李 增 元 2, 范 文 义 1, 庞 勇 2, 陈 尔 学 2, 李 晓 松 2(1. 东 北 林 业 大 学 , 黑 龙 江 哈 尔 滨 150040; 2. 中 国 林 业 科 学 研 究 院 资 源 信 息 研 究 所 , 北 京 100091)摘 要 : 作 为 直 接 获 取 对 象 表 面 点 三 维 坐 标 的 现 代 对 地 观 测 技 术 , 激 光 雷 达 技 术 能 够 快 速 获 取 高 精 度地 面 高 程 模 型 。 基 于 L idar 系 统 所 获 取 的 点 云 数 据
3、 , 通 过 过 滤 处 理 将 区 域 纯 地 形 特 征 信 息 与 地 物 信息 相 分 离 , 最 终 生 成 高 精 度 的 D EM , 并 在 此 基 础 上 对 同 步 获 取 的 数 码 影 像 进 行 了 正 射 纠 正 , 为 进 一步 的 信 息 提 取 、 定 量 分 析 及 实 体 建 模 奠 定 基 础 。关 键 词 : 机 载 激 光 雷 达 ; 三 维 点 云 ; D EM ; 过 滤 ; 正 射 纠 正中 图 分 类 号 : TN 958198 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 100420323 (2007) 03203562051 引 言数
4、 字 高 程 模 型 (D igital E levation M odel,D EM ) , 是 一 定 区 域 范 围 内 规 则 格 网 点 的 平 面 坐 标(X, Y)及 其 高 程 (Z)的 数 据 。 高 精 度 的 D EM 不 仅 可以 非 常 直 观 地 展 示 一 个 地 区 的 地 形 、 地 貌 , 而 且 也 为各 种 地 形 特 征 的 定 量 分 析 和 不 同 类 型 专 题 图 的 自 动绘 制 提 供 了 基 本 数 据 , 因 此 高 精 度 D EM 获 取 意 义重 大 。 传 统 的 D EM 制 作 技 术 主 要 依 靠 数 字 化 地 形图
5、和 空 中 三 角 立 体 测 量 技 术 , 前 者 依 赖 手 工 , 生 产 效率 较 低 , 而 后 者 包 括 航 空 摄 影 、 摄 影 处 理 、 地 面 测 量(空 中 三 角 测 量 )、 立 体 测 量 、 制 图 过 程 的 生 产 模 式 ,周 期 明 显 太 长 , 已 经 无 法 适 应 当 前 信 息 社 会 的 需 要 。激 光 雷 达 (L igh t D etection A nd R anging,L idar) 技 术 是 现 代 对 地 观 测 的 最 新 技 术 之 一 , 通 过位 置 、 距 离 、 角 度 等 观 测 数 据 直 接 获 取 对
6、 象 表 面 点 三维 坐 标 , 对 地 面 的 探 测 能 力 有 着 强 大 的 优 势 , 具 有 空间 与 时 间 分 辨 率 高 、 动 态 探 测 范 围 大 、 能 够 部 分 穿 越树 林 遮 挡 、 直 接 获 取 真 实 地 表 的 高 精 度 三 维 信 息 等特 点 , 是 快 速 获 取 高 精 度 地 形 信 息 的 全 新 手 段 1, 2 。本 研 究 基 于 L idar 系 统 所 获 取 的 点 云 数 据 , 通过 过 滤 处 理 将 区 域 纯 地 形 特 征 信 息 与 地 物 信 息 相 分离 , 最 终 生 成 高 精 度 的 D EM , 并
7、 在 此 基 础 上 对 同 步获 取 的 数 码 影 像 进 行 了 正 射 纠 正 , 为 进 一 步 的 信 息提 取 、 定 量 分 析 及 实 体 建 模 奠 定 基 础 。2 试 验 区 概 况 及 数 据 来 源2. 1 试 验 区 概 况研 究 试 验 区 选 在 山 东 省 泰 安 市 的 泰 山 林 场 。 泰山 林 场 位 于 山 东 省 中 部 , 横 亘 于 泰 安 、 济 南 两 市 之间 , 116 50 117 12 E, 36 11 36 31N。 本 研 究 数据 采 集 飞 行 约 东 西 13 km , 南 北 12 km , 试 验 区 总 面积 16
8、0 km 2。 泰 山 地 势 差 异 显 著 , 地 貌 分 界 明 显 , 主 峰玉 皇 顶 海 拔 1 545 m , 相 对 高 差 近 1 400 m , 南 陡 北缓 。 总 体 地 势 表 现 为 北 高 南 低 , 西 高 东 低 , 高 程 变 化复 杂 。 泰 山 地 处 暖 温 带 大 陆 性 季 风 气 候 区 , 植 被 种 类组 成 丰 富 , 垂 直 和 水 平 分 布 规 律 亦 相 当 复 杂 。 主 要 森林 类 型 有 松 林 、 侧 柏 林 、 刺 槐 林 、 栎 林 4 大 类 , 森 林 覆盖 率 达 81. 5%。2. 2 数 据 来 源本 研 究
9、 采 用 两 种 类 型 数 据 , 即 小 光 斑 激 光 雷 达数 据 及 与 其 同 步 获 取 的 数 码 影 像 , 数 据 获 取 时 间 是2005 年 5 月 18、 19、 24 日 。激 光 雷 达 数 据 是 由 R igal 2800 获 取 的 离 散 一 次回 波 las 格 式 数 据 , 平 均 激 光 点 间 隔 1. 6 m , 激 光 扫 描角 60 , 激 光 扫 描 重 叠 度 为 22%。 飞 机 飞 行 地 速 180km h, 相 对 航 高 800 m , 绝 对 航 高 1 600 m。 数 码 影 像数 据 的 空 间 分 辨 率 大 小
10、为 0. 25 m , 航 向 重 叠 度40% , 旁 向 重 叠 度 30%。第 22 卷 第 3 期2007 年 6 月遥 感 技 术 与 应 用REMO TE SEN SIN G TECHNOLO GY AND A PPL ICA T ION V ol. 22 N o. 3J un. 20073 D EM 获 取3. 1 激 光 雷 达 工 作 原 理激 光 雷 达 以 脉 冲 激 光 作 为 技 术 手 段 , 以 激 光 束扫 描 的 工 作 方 式 测 量 从 传 感 器 到 地 面 上 激 光 照 射 点的 距 离 , 即 通 过 测 量 地 面 采 样 点 激 光 回 波 脉
11、 冲 相 对于 发 射 激 光 主 波 之 间 的 时 间 延 迟 得 到 传 感 器 到 地 面采 样 点 之 间 的 距 离 。 其 测 距 基 本 原 理 可 表 示 为 :R = (C t) 2 (1)其 中 : R 是 传 感 器 到 目 标 物 体 的 距 离 , C 是 光 速 , t 是激 光 脉 冲 从 激 光 器 到 被 测 目 标 的 往 返 传 输 时 间 3 。如 图 1 所 示 , 激 光 雷 达 系 统 由 激 光 扫 描 系 统 、 全球 定 位 系 统 (Globe Po sition ing System , GPS) 和 惯性 测 量 单 元 ( Iner
12、tial M easu rem en t U n it, IM U ) 组成 4 。 由 该 系 统 所 获 取 的 数 据 称 为 三 维 点 云 , 不 仅 包含 地 物 对 象 的 高 程 信 息 , 还 具 有 丰 富 的 目 标 多 次 回波 信 号 及 强 度 信 息 、 地 物 类 别 信 息 , 以 及 与 每 一 点 高程 信 息 对 应 的 位 置 信 息 等 。 一 般 而 言 , 激 光 雷 达 系 统得 到 的 原 始 数 据 是 依 据 时 间 进 行 采 样 的 两 类 数 据 ,一 类 为 导 航 定 位 定 向 数 据 , 包 括 差 分 GPS 数 据 和I
13、M U 数 据 ; 另 一 类 是 对 应 瞬 时 扫 描 角 的 激 光 扫 描 测距 数 据 5 。 经 过 对 GPS 数 据 后 处 理 、 姿 态 确 定 、 系 统时 间 同 步 、 检 校 场 定 标 等 一 系 列 的 处 理 后 , 最 终 得 到激 光 点 的 三 维 坐 标 6 。图 1 激 光 雷 达 系 统F ig. 1 L idar system3. 2 激 光 点 云 过 滤利 用 激 光 点 云 数 据 生 成 D EM 的 关 键 是 对 其 进行 过 滤 计 算 , 即 滤 掉 那 些 并 非 地 面 点 的 回 波 信 号 所产 生 的 数 据 , 如 房
14、 屋 、 植 被 、 交 通 工 具 及 桥 梁 等 , 以 得到 D EM。 过 滤 的 基 本 原 理 是 基 于 真 实 地 面 与 地 物 高程 差 异 的 , 针 对 相 邻 点 或 点 集 之 间 的 高 程 差 , 通 过 构建 “ 网 格 ” 范 围 并 采 取 一 定 的 规 则 进 行 运 算 , 把 混 合在 一 起 的 属 于 不 同 对 象 的 点 分 别 开 来 , 特 别 是 地 面点 与 非 地 面 点 。 对 此 国 外 已 经 进 行 过 许 多 研 究 , 并 且形 成 了 很 多 过 滤 、 分 类 算 法 。 目 前 的 L idar 点 集 过 滤研
15、 究 也 主 要 集 中 在 德 国 、 瑞 士 、 荷 兰 、 美 国 以 及 加 拿大 等 国 家 。 我 国 张 小 红 7 等 近 几 年 开 展 了 一 些 该 领域 的 研 究 , 在 对 机 载 扫 描 数 据 过 滤 方 法 进 行 了 研 究和 评 价 后 , 提 出 “ 移 动 曲 面 拟 合 预 测 ” 过 滤 算 法 。 目 前用 于 机 载 激 光 扫 描 测 高 数 据 过 滤 的 方 法 绝 大 部 分 都是 基 于 三 维 激 光 数 据 脚 点 的 高 程 突 变 等 信 息 进 行的 , 概 括 起 来 大 致 可 分 为 以 下 几 种 :(1) 数 学
16、形 态 学 法 8 。 首 先 通 过 一 片 水 平 分 布的 记 录 点 上 的 窗 口 得 到 初 始 地 面 , 所 有 与 该 初 始 地面 在 某 一 距 离 范 围 内 的 点 都 认 为 是 地 面 点 , 然 后 用一 种 自 回 归 过 程 来 检 验 和 进 一 步 优 化 这 些 地 面 点 。自 回 归 运 算 要 求 激 光 点 是 有 序 排 列 的 , 因 此 非 常 适合 处 理 lidar 数 据 。 然 而 , 由 激 光 传 感 器 得 到 的 数 据在 二 维 空 间 (X, Y)上 是 离 散 的 , 没 有 一 维 逻 辑 顺 序 。但 是 与 自
17、 回 归 过 程 相 反 , 窗 口 以 及 在 初 始 地 面 基 础上 筛 选 出 的 点 可 以 很 容 易 地 扩 展 成 二 维 离 散 数 据 。(2) 基 于 地 形 坡 度 法 9 。 基 本 思 想 也 是 基 于 非地 形 坡 度 引 起 的 两 相 邻 点 的 与 高 程 差 异 有 关 的 坡 度值 , 认 为 其 中 较 高 的 点 是 非 地 面 点 。 那 么 显 然 , 在 高差 一 定 的 情 况 下 , 随 着 两 点 间 距 离 的 减 小 , 其 中 的 较高 点 是 地 面 点 的 可 能 性 也 减 小 。 该 法 根 据 一 个 可 接受 的 两
18、点 间 的 高 程 差 , 构 造 两 点 间 的 距 离 函 数 的 函数 。(3) 活 动 窗 口 法 10 。 地 物 水 平 方 向 的 空 间 尺 度是 关 系 到 过 滤 窗 口 大 小 的 重 要 参 数 , 因 此 最 佳 窗 口大 小 值 并 不 固 定 。 对 于 不 同 结 构 的 目 标 , 使 用 不 同 尺寸 的 窗 口 。 对 于 任 意 一 点 , 按 照 距 其 一 定 距 离 范 围 内的 窗 口 的 最 小 尺 度 , 将 这 个 点 赋 予 一 个 权 重 , 最 后 用于 地 表 面 的 平 滑 过 程 。(4) 迭 代 线 性 最 小 二 乘 内 插
19、 法 11 。 该 法 采 用 一个 含 有 4 项 参 数 的 权 重 函 数 。 根 据 相 对 高 程 越 高 的点 其 权 重 系 数 就 越 小 的 原 则 , 达 到 对 地 面 情 况 的 充分 估 计 。总 体 来 讲 , 这 些 算 法 往 往 具 有 一 定 的 针 对 性 , 例如 对 于 不 同 的 点 分 布 状 况 、 地 物 类 型 等 , 过 滤 的 效 果不 同 。 本 文 研 究 区 为 林 区 , 主 要 利 用 美 国 的 L PD L PV 软 件 中 提 供 的 T IN 算 法 对 点 云 数 据 进 行 了 过滤 处 理 , 结 果 证 实 T
20、IN 算 法 对 植 被 的 分 类 效 果 很753第 3 期 周 淑 芳 等 : 基 于 机 载 激 光 雷 达 数 据 的 D EM 获 取 及 应 用 好 , 可 以 通 过 阈 值 设 定 提 取 出 不 同 高 度 的 植 被 点 。过 滤 处 理 可 以 针 对 原 始 激 光 点 云 数 据 , 也 可 以针 对 由 原 始 数 据 内 插 后 的 规 则 格 网 数 据 。 由 原 始 数据 内 插 规 则 格 网 时 会 造 成 一 定 的 误 差 , 若 对 其 进 行过 滤 将 形 成 误 差 传 播 , 本 文 采 取 直 接 对 原 始 数 据 进行 过 滤 的 方
21、 法 。首 先 , 通 过 点 云 抽 稀 和 高 程 差 阈 值 控 制 法 , 去 除相 邻 航 线 重 叠 区 上 冗 余 数 据 点 和 高 程 异 常 的 噪 声点 , 它 们 可 以 通 过 L PV 软 件 中 提 供 的 Z2clip filter 和Edge m atch filter 分 别 得 以 实 现 ; 然 后 , 按 照 高 程 分布 及 点 位 置 特 点 , 主 要 采 用 T IN 过 滤 算 法 等 依 次 分离 高 大 建 筑 物 、 部 分 植 被 等 明 显 的 非 地 面 点 , T IN算 法 是 先 基 于 粗 放 尺 度 的 地 面 点 建
22、立 T IN 网 格 表面 , 然 后 根 据 其 它 点 到 该 T IN 表 面 的 距 离 或 角 度 是否 在 某 一 阈 值 内 来 判 断 点 的 归 属 , 并 且 不 断 地 吸 纳并 参 与 新 的 计 算 12 ; 最 后 , 对 于 地 形 粗 糙 度 大 的 区域 或 极 低 矮 地 物 等 难 以 自 动 滤 掉 的 非 地 面 点 , 通 过细 部 放 大 点 云 数 据 , 根 据 点 的 位 置 及 其 相 应 于 地 物的 真 实 颜 色 信 息 目 视 判 断 , 再 利 用 手 动 编 辑 工 具 进行 相 应 归 类 、 过 滤 。 值 得 一 提 的
23、是 , 手 动 编 辑 过 程 也是 对 过 滤 结 果 的 检 验 过 程 , 即 在 去 掉 难 以 自 动 滤 掉的 非 地 面 点 的 同 时 , 把 可 能 误 除 的 地 面 点 找 回 来 。选 取 整 个 试 验 区 激 光 点 过 滤 结 果 中 的 一 块 , 其点 云 过 滤 结 果 如 图 2 所 示 。 软 件 具 有 将 分 好 类 的 点云 数 据 分 门 别 类 存 储 的 功 能 , 过 滤 后 的 点 云 数 据 可以 按 照 指 定 的 类 别 显 示 为 不 同 颜 色 。 图 2 是 该 区 域内 所 有 激 光 点 的 侧 面 视 图 , 其 中 处
24、 于 较 高 位 置 的 点群 为 T IN 算 法 过 滤 掉 的 植 被 层 , 其 高 程 值 明 显 比 底部 的 地 面 点 高 ; 而 底 部 的 地 面 点 群 内 也 有 一 些 与 地表 面 高 差 较 小 的 点 被 分 离 出 来 。 图 3、 图 4 分 别 是 去除 几 种 非 地 面 点 前 、 后 的 立 体 效 果 图 。 可 见 , 点 云 过滤 可 以 有 效 地 剔 除 地 物 点 , 提 取 真 实 的 地 表 信 息 。图 2 林 地 点 云 过 滤 结 果F ig. 2 Result of po in t-clouds f ilter ing in
25、forest图 3 林 地 所 有 激 光 点 数 据 立 体 显 示F ig. 3 3D v ision of all lidar data in forest图 4 林 地 过 滤 后 地 面 点 数 据 立 体 显 示F ig. 4 3D v ision of the lidar data on groundaf ter f ilter ing in forest3. 3 数 据 内 插 和 D EM 的 生 成激 光 点 数 据 经 过 过 滤 去 除 地 物 点 后 产 生 了 一 些空 缺 点 , 如 建 筑 物 底 部 , 那 么 需 要 将 建 筑 物 位 置 上 地面 点 的
26、 高 程 补 充 上 , 以 建 立 完 整 的 地 面 高 程 模 型 ; 加之 原 始 数 据 排 列 不 规 则 , 为 获 得 规 则 网 格 的 D EM ,内 插 过 程 必 不 可 少 。 已 有 研 究 证 明 : 在 平 地 附 近 , 线性 插 值 与 非 线 性 插 值 生 成 的 D EM 差 别 不 大 ; 而 在山 区 , 非 线 性 插 值 要 比 线 性 插 值 法 产 生 的 D EM 精度 高 13 。 本 文 采 用 5 次 多 项 式 非 线 性 内 插 方 法 内 插出 规 则 网 格 点 上 的 高 程 , 最 终 产 生 采 样 网 格 大 小 为
27、 1m 1 m 的 D EM。 同 样 办 法 可 利 用 所 有 激 光 点 数 据生 成 数 字 地 表 模 型 (D igital Su rface M odel, D SM )。由 图 6 明 显 可 以 看 到 , 激 光 点 数 据 经 过 过 滤 处 理 后 ,有 效 避 免 了 地 物 信 息 对 真 实 地 形 状 况 的 影 响 ; 由 地面 点 生 成 的 D EM 反 映 出 了 较 细 致 的 地 形 纹 理 , 且对 细 部 特 征 具 有 较 强 的 表 现 力 。853 遥 感 技 术 与 应 用 第 22 卷图 5 所 有 激 光 点 形 成 的 D SMF
28、ig. 5 D SM from all lidar data图 6 过 滤 后 地 面 点 形 成 的 D EMF ig. 6 D EM from the lidar data on groundaf ter f ilter ing4 数 码 影 像 的 正 射 纠 正摄 影 测 量 技 术 直 接 获 取 的 地 面 数 字 影 像 , 往 往由 于 传 感 器 姿 态 或 地 形 起 伏 等 原 因 , 存 在 地 物 位 置偏 差 及 地 物 变 形 的 问 题 。 正 射 纠 正 是 解 决 这 一 问 题的 有 效 途 径 , 可 以 有 效 地 剔 除 由 于 传 感 器 和 相
29、机 旋转 、 地 形 起 伏 以 及 在 图 像 获 取 和 处 理 过 程 中 产 生 的位 置 误 差 , 最 终 生 成 无 变 形 、 同 时 具 有 地 图 几 何 精 度和 影 像 特 征 的 图 像 , 即 数 字 正 射 影 像 (D igital O rth2opho to M ap , DOM ) , 对 于 遥 感 图 像 解 译 、 信 息 提 取等 图 像 信 息 挖 掘 工 作 具 有 重 要 意 义 。 目 前 , 最 为 快捷 、 有 效 地 正 射 纠 正 方 法 当 推 计 算 机 数 字 微 分 纠 正 。数 字 微 分 纠 正 技 术 根 据 遥 感 器
30、 的 构 像 方 程 和 已建 立 的 D EM , 对 数 字 图 像 逐 像 元 进 行 的 微 分 纠正 14 。 其 所 需 变 量 除 航 摄 参 数 、 内 方 位 元 素 以 外 , 更需 要 高 精 度 的 D EM 以 保 证 纠 正 质 量 。 一 般 来 说 , 前两 者 通 过 航 摄 单 位 较 容 易 获 取 , 而 高 精 度 的 D EM获 取 则 费 时 、 费 力 , 较 为 困 难 , 而 基 于 L idar 数 据 快速 获 取 高 精 度 的 D EM 则 很 好 地 解 决 了 这 一 问 题 ,可 以 有 效 地 应 用 于 航 空 影 像 正
31、射 纠 正 。 本 研 究 基 于L idar 数 据 获 取 的 D EM 对 同 步 获 取 的 航 空 影 像 进行 了 正 射 纠 正 。本 次 航 空 影 像 与 激 光 点 数 据 是 同 步 获 取 的 , 两者 坐 标 系 统 一 致 , 因 此 不 需 进 行 D EM 与 航 空 相 片的 图 像 配 准 。 在 此 基 础 上 , 在 T erraPho to 软 件 支 持下 直 接 利 用 影 像 的 外 方 位 元 素 、 经 反 复 优 化 好 的 相机 校 正 参 数 和 从 激 光 点 分 类 得 到 的 地 面 高 程 数 据 ,对 数 码 影 像 进 行
32、正 射 纠 正 。 这 里 , 在 航 片 的 正 射 纠 正上 , 与 单 片 正 射 纠 正 相 比 , 镶 嵌 时 接 边 问 题 显 得 不 是那 么 复 杂 , 取 而 代 之 并 且 非 常 关 键 的 是 相 机 参 数 的优 化 过 程 。 需 要 首 先 手 动 选 取 影 像 上 同 名 地 物 点 , 计算 初 始 相 机 参 数 值 , 然 后 基 于 初 始 值 继 续 半 自 动 、 自动 方 式 的 选 点 , 并 剔 除 匹 配 不 准 确 的 点 , 将 点 误 差 控制 在 一 个 像 元 以 内 。 反 复 以 上 计 算 参 数 、 选 点 、 剔 除残
33、 差 大 的 点 的 过 程 , 最 终 计 算 出 最 优 的 相 机 参 数 。 相机 参 数 的 质 量 直 接 影 响 着 镶 嵌 时 的 接 边 效 果 , 只 要相 机 参 数 最 佳 , 即 可 以 达 到 相 邻 影 像 间 的 最 佳 镶 嵌效 果 。 图 7 是 基 于 激 光 数 据 获 取 的 D EM 生 成 的 整 个试 验 区 的 数 码 影 像 正 射 影 像 。 正 射 纠 正 后 的 影 像 具有 真 实 的 几 何 信 息 和 详 尽 的 地 物 信 息 ; 地 物 位 置 偏离 得 到 了 校 正 , 这 一 点 在 相 对 地 面 高 程 差 大 的
34、高 楼上 的 反 映 比 较 明 显 ; 同 一 航 线 内 相 邻 航 片 间 的 镶 嵌效 果 很 好 , 航 片 接 缝 处 无 明 显 错 位 , 亦 见 相 机 参 数 的优 化 效 果 比 较 理 想 。图 7 整 个 试 验 区 正 射 影 像F ig. 7 Orthophoto map of whole test reg ion953第 3 期 周 淑 芳 等 : 基 于 机 载 激 光 雷 达 数 据 的 D EM 获 取 及 应 用 5 结 语相 对 于 其 它 遥 感 手 段 , 激 光 雷 达 遥 感 技 术 的 最大 优 势 在 于 可 以 快 速 、 直 接 并 精
35、 确 地 探 测 到 真 实 的地 表 及 地 面 的 高 程 信 息 。 但 是 , 基 于 激 光 雷 达 数 据 提取 高 精 度 的 D EM 往 往 也 受 到 一 些 因 素 的 限 制 : 激 光 点 数 据 的 特 点 , 包 括 点 密 度 、 回 波 次 数 、 S IL C 信息 等 ; 地 面 状 况 , 包 括 地 形 复 杂 程 度 、 受 地 形 影 响的 地 物 、 植 被 及 真 实 地 表 的 连 续 性 等 ; 非 地 面 点 过滤 算 法 的 适 应 性 。 因 此 , 根 据 应 用 目 的 , 结 合 所 用 激光 数 据 处 理 软 件 承 载 能
36、 力 , 设 计 数 据 采 集 参 数 以 获得 适 合 的 激 光 点 密 度 大 小 、 回 波 次 数 、 强 度 及 其 它 信息 的 数 据 , 是 实 际 应 用 时 值 得 注 意 的 问 题 。发 展 一 些 适 应 性 强 或 者 针 对 自 身 数 据 特 点 的 算法 , 对 于 更 好 地 提 取 对 象 的 高 程 信 息 非 常 有 必 要 , 在今 后 一 段 时 间 内 仍 然 是 一 个 值 得 探 究 的 方 向 ; 此 外 ,鉴 于 在 光 谱 信 息 和 数 字 图 像 信 息 上 的 不 足 , 激 光 雷达 数 据 与 其 它 遥 感 数 据 的
37、融 合 、 与 多 种 传 感 器 的 高度 集 成 , 充 分 利 用 各 自 的 优 势 , 将 取 得 更 广 泛 的 应用 。参 考 文 献 :1 梁 欣 廉 . 激 光 雷 达 数 据 特 点 J . 遥 感 信 息 , 2005, 78 (3) : 71276. 2 张 卡 , 盛 业 华 . 遥 感 新 技 术 的 若 干 进 展 及 其 应 用 J . 遥 感 信息 , 2004, 2: 58262. 3 庞 勇 , 李 增 元 . 激 光 雷 达 技 术 及 其 在 林 业 上 的 应 用 J . 林 业 科学 , 2005, 41 (3) : 1292136. 4 Robe
38、rt B. L idar P rincip les and A pp lications A . IM A G INConferenceC . T raverse C ity, M I, 2002. 5 舒 宁 . 激 光 成 像 M . 武 汉 : 武 汉 大 学 出 版 社 , 2005. 6 赖 旭 东 , 万 幼 川 . 基 于 平 坦 度 的 激 光 雷 达 强 度 图 像 的 过 滤 算 法J .中 国 激 光 , 2005, 32 (10) : 132521329. 7 张 小 红 , 刘 经 南 . 机 载 激 光 扫 描 测 高 数 据 过 滤 J . 测 绘 科 学 ,20
39、04, 29 (6) : 50253. 8 L indenberger J. L aser2P rofilm essungen Zur Topograph isch2en Gelabndeaufnahm eA . D eutsche Geodabtische Komm issionC . Series C, M unich, 1993. 9 Geo rge V. Slope Based F iltering of L aser A ltim etry D ataA .International A rch ives of Pho togramm etry and Remo teSensingC
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43、u2fang1, 2, L I Zeng2yuan2, FAN W en2yi1, PAN G Yong2,CH EN E r2xue2, L I X iao2song2(1. N ortheast F orestry U n iversity , H a rbin, 150040 Ch ina; 2. R esea rch Institu te of F orest R esou rceInf orm a tion T echn iques, CA F , B eij ing 100091, Ch ina)Abstract: A s a m odern global ob servation
44、 techno logy w h ich can ob tain the th ree2dim en sional coo rdinate ofsu rface of ob jects directly, L idar ( ligh t detection and ranging ) rem o te sen sing can ex tracted D igitalE levation M odel(D EM ) qu ick ly. In the study, the po in t- clouds data from L idar system w ere filtered andclas
45、sified to separate the info rm ation of pu re terrain from that of the ob jects, D EM w as ex tracted and thenthe o rthopho to m ap fo r A erial Pho to s w h ich w ere sim u ltaneou s w ith the L idar data w ere p roduced. It w illbe based fo r info rm ation acqu isition, quan titative analysis and sub stan tiality m odeling in fu rther research.Key words: A irbo rne L idar, 32D po in t clouds, D EM , F iltering, O rtho2rectification063 遥 感 技 术 与 应 用 第 22 卷
