Potential of reflected intensity of airborne laser scanning systems in roadway features identification

摘要

Up to now, the intensity information obtained from airborne laser scanning systems (ALS) has been of only limited use in many applications. This is due in part, to the narrow wavelength of the laser wavelet and in part to the multi-echo, with a high variation in backscattering that results in the low spectral contrast between the target features. In this paper, the wavelet characteristics of the intensity were examined and their potential for identifying roadway features was evaluated. For this, a series of state-of-the-art techniques in softcopy photogrammetry and image processing was examined and applied. A complete analysis methodology was organized into five stages: 1) preprocessing - the relative error and absolute error in the raw data points are reduced by a least squares matching and bundle block adjustment, 2) rasterization by IDW (inverse distance weighting) resampling and filtering, 3) ground truth collection and separability measurement by transformed divergence, 4) supervised classification by MLC (maximum likelihood classifier) and conversion to vector features, and 5) two types of accuracy evaluation. The test results show there is good reason for using the intensity information to extract roadway features in urban areas. Considering the ALS system's many benefits, e.g. the system can run even in harsh weather conditions, test results suggest there will be wide application of the intensity information in the near future. Jusqu'a maintenant, l'information sur l'intensite obtenue a partir des systemes aeroportes de balayage laser n'a ete que d'un usage limite dans de nombreuses applications, ce qui est attribuable, en partie, a la longueur d'onde etroite de l'ondelette laser et, en partie, au multi-echo, avec une grande variation de la retrodiffusion qui a pour resultant un contraste spectral faible entre les elements vises. Dans cet article, les caracteristiques de l'intensite de l'ondelette ont ete examinees et leur potentiel pour determiner les elements routiers a ete evalue. A cette fin, une serie de techniques ultramodernes de photogrammetrie numerique et de traitement des images a ete examinee et appliquee. Une methodologie analytique complete a ete organisee en cing etapes: 1) pre-traitement-l'erreur relative et l'erreur absolue dans les points des donnees brutes ont ete reduites par la methode des moindres carres et un ajustement par blocs de faisceaux, 2) le tramage par la ponderation de la distance inverse, le reechantillonnage et le filtrage, 3) la collecte de donnees temoins et la mesure de la separation par la divergence transformee, 4) la classification supervisee par le classificateur de vraisemblance maximale et la conversion en elements vectoriels, et 5) deux types d'evaluation de la precision. Les resultats des essais montrent qu'il y a de bonnes raisons d'utiliser l'information sur l'intensite pour extraire les elements routiers en milieu urbain. Si l'on considere les nombreux avantages du systeme aeroporte de balayage a laser par exemple, le systeme peut fonctionner meme sous des conditions meteorologiques extremes, les resultats des essais indiquent qu'il y aura une vaste application de l'information sur l'intensite dans un proche avenir.