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基于MicroStation的机载激光雷达数据处理试验研究

作　者: 赵旦
导　师: 隋立春
学　校: 长安大学
专　业: 摄影测量与遥感
关键词: LiDAR 点云数据 MDL 分类
分类号: TN959.73
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 378次
引　用: 2次
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内容摘要

机载激光雷达Airborne LiDAR(Airborne Light Detection and Ranging)技术已经受到越来越多的关注,应用领域也日趋广泛。作为信息获取领域的新兴技术,机载激光雷达技术不仅能快速获取高程数据,且在遥感测图及其他领域也取得了一系列技术突破,在地形测绘、水利规划、三维城市建模、林业监测、公路勘测设计等诸多领域具有广泛的应用前景。随着机载激光雷达硬件系统的快速发展,其获取的点云数据(Point cloud)也变得更加精确,同时也更加海量,因此,如何快速高效地处理海量的激光雷达点云数据是数据后处理的主要任务之一。本文介绍的TopLiDAR软件是一套自主开发完成的基于MicroStation的机载激光雷达数据处理试验软件,系统能快速存取和显示海量点云数据,并且提供了基于数学形态学的自动滤波分类功能以及交互编辑功能。软件在Visual C++6.0系统环境完成,并结合了MicroStation的二次开发语言MDL(MicroStation Development Language)的大量库函数。在海量点云数据的快速存取和显示方面,TopLiDAR采用了自定义数据格式并结合MDL数据格式的方式,因此MicroStation系统可以更好地处理这些嵌入式的数据,高效率地执行很多繁杂的操作;在点云数据自动滤波分类方面,TopLiDAR提供了基于数学形态学的滤波分类方法进行滤波分类处理;在交互编辑方面,TopLiDAR的交互编辑总体上可以分为两类:点编辑和面编辑。经过实际试验,TopLiDAR软件系统用于机载激光雷达点云数据处理取得了较为理想的结果。本文的开发试验为进一步优化及改进TopLiDAR软件系统打下了良好的基础,预期将有广泛的应用前景。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 研究背景和意义  9-12
  1.2 国内外研究现状  12-14
  1.3 本文的研究内容和组织结构  14-16
    1.3.1 本文的研究内容  14-15
    1.3.2 本文的组织结构  15-16
第二章机载激光雷达系统及其数据处理  16-26
  2.1 机载激光雷达系统  16-22
    2.1.1 机载激光雷达系统简介  16-17
    2.1.2 机载激光雷达系统工作原理  17-20
    2.1.3 机载激光雷达系统应用简介  20-22
  2.2 机载激光雷达系统工作流程  22-23
  2.3 机载激光雷达点云数据特点及处理  23-26
第三章机载激光雷达点云数据滤波分类  26-41
  3.1 数学形态学算法概述  27-32
    3.1.1 数学形态学基础算子—Erosion和Dilation  27-30
    3.1.2 数学形态学组合算子—Opening和Closing  30-32
  3.2 基于数学形态学的点云数据滤波分类  32-36
    3.2.1 数学形态学理论在处理点云数据中的应用  32-35
    3.2.2 基于数学形态学的点云数据滤波分类步骤  35-36
  3.3 其他滤波分类方法  36-41
    3.3.1 移动窗口滤波法  36-37
    3.3.2 迭代线性最小二乘内插法  37-39
    3.3.3 基于坡度变化的滤波算法  39-40
    3.3.4 其他滤波分类方法  40-41
第四章基于MicroStation的机载激光雷达数据处理试验软件TopLiDAR开发  41-64
  4.1 MicroStation介绍  41-44
  4.2 TopLiDAR综述  44-46
  4.3 TopLiDAR主要算法及实现  46-64
    4.3.1 点云数据存取与显示  46-51
    4.3.2 点云数据滤波分类  51-59
    4.3.3 点云数据的交互编辑  59-64
第五章 TopLiDAR数据处理试验  64-71
  5.1 试验数据读取与显示  64-68
  5.2 试验数据的滤波分类  68-69
  5.3 试验数据的手工编辑  69-71
第六章结论与展望  71-73
参考文献  73-76
攻读学位期间取得的研究成果  76-77
致谢  77

基于MicroStation的机载激光雷达数据处理试验研究

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