机载LiDAR数据处理及公路设计中断面图自动提取的研究

摘要

机载激光雷达技术可以快速、准确的获取地面点和地物点三维坐标,它同时融合了卫星定位、陀螺导航、激光测距等技术。在公路的勘测设计中,相比其他测量手段,机载激光雷达技术获取的地形信息具有精度高,同时适用于林区、山区等特点,这对于提高勘测速度和精度都有较大的帮助。本文的研究重点是基于LiDAR-Suiter软件,对实验数据进行了滤波实验,利用滤波得到的地面点点云数据得到数字高程模型,最后由数字高程模型生成道路纵、横断面图。
　　本文的主要工作和研究重点有:
　　(1)介绍了公路勘测中对测量提出的要求,对传统地面测量技术和机载激光雷达技术进行了比较,机载激光雷达技术较适用于山区、林区,对机载雷达技术的研究很有必要。
　　(2)系统阐述了机载激光雷达的定位原理,系统组成,简述了机载激光雷达技术的实施方案。比较其与航空摄影测量和合成孔径雷达干涉测量技术的优缺点。并阐述了机载激光雷达的主要应用领域。
　　(3)综述了机载激光雷达点云数据滤波处理的方法,用四种滤波方法对实验区数据进行了滤波。TIN(不规则三角网)滤波方法在山区和平原区具有较好的滤波效果。
　　(4)基于点云数据生成 DEM(数字高程模型),生成等高线,然后模拟道路选线的情况,标出道路中线。最后自动生成道路纵、横断面图,效果较好。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究的目的及意义

1.3 我国公路勘测现状及需求特点

1.4 国内外研究现状

1.5 文章结构

第二章 机载LiDAR系统

2.1 机载LiDAR定位原理

2.2 机载激光雷达系统的构成

2.3 机载LiDAR系统实施方案

2.4 机载LiDAR与传统测量技术、摄影测量技术、InSAR技术的比较

2.5 机载LiDAR的主要应用领域

第三章 机载LiDAR的滤波方法

3.1 机载LiDAR的滤波原理

3.2 机载LiDAR的常用滤波方法与评价

3.3 几种常用的滤波方法的比较和实验分析

第四章 机载LiDAR获取的地面点数据构建DEM及由DEM自动获取断面图

4.1 DEM的构建

4.2 由DEM生成等高线

4.3 由等高线图生成断面图

总结与展望

总结

展望

参考文献

致谢