基于机载激光雷达的滩涂测绘关键技术研究

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机载激光雷达技术应用于公路设计的关键问题研究

机载激光雷达技术应用于公路设计的关键问题研究

机载激光雷达技术应用于公路设计的关键问题研究摘要:本文主要研究、探讨lidar技术在公路勘察设计中的关键技术应用问题,激光扫描方案、地面控制测量方案以及设计软件系统接口等方面进行了讨论。

并结合我国公路勘察设计的特点,及具体工程实践经验,将研究成果的先进性、实用性和集成性放在首位,贯穿全过程,形成符合我国公路勘察设计特点的快速作业标准模式。

关键词:机载lidar;公路勘察;pos系统机载lidar系统是将激光发射和接收器、激光光路系统、机载gps、惯性导航系统ins及高分辨率ccd量测型相机相结合,能够进行精确的空间定位的一套高科技集成系统,能为数字制图和工程应用快速提供精确的地面模型数据和高分辨率彩色数字正射影像[1]。

通常,机载lidar系统获取的数据平面精度可达0.5m,高程精度可达到 10-30cm内,地表点采集间隔小于1.5m。

该技术的应用能免去大量的地面测量工作,能有效地克服植被覆盖的影响,可快速地大面积直接获取地面三维数字信息,从而为公路勘察设计建立数字地面模型,具有周期短、劳动强度低、工序少、测量数据精度高、不受天气影响等优点。

本文将针对lidar技术在公路勘察应用时激光扫描方案、地面控制测量方案以及设计软件系统接口等关键问题进行研究,从而为建立符合我国公路勘察设计特点的lidar数据采集规范与技术标准要求、技术流程以及质量控制体系抛砖引玉,提出一些思路和做法。

1.对不同的公路勘察设计的需求,如何选择合适的采集设备及其采集参数1.1lidar航飞采集设备的选择lidar航飞设备的选择和应用的参数确定都要以实际的工程项目需求为出发点。

一般情况下,公路勘察设计分为两个阶段,初测和定测。

初测阶段要求1:2000的地形图精度,而定测阶段要求比较复杂,局部区域甚至要达1:200左右。

影响设备精度的主要因素有以下几个方面:◆激光的发射和接收方式激光的发射和接收方式总的来说有四种,这四种分别是摆动式反射镜、旋转多面镜、光纤激光扫描和光纤旋转扫描,其中前两者在激光设备中应用居多。

浅谈LIDAR在干出滩测量中的应用

浅谈LIDAR在干出滩测量中的应用
4 k 。 0 m
4 潮 位 信 息 获 取
滩涂 围垦 测量 通 常采用 三 种验 潮方 法 :一 是采 用 单 点水 位插 补法 , 用 于测 区范 围 比较小 , 且测 适 而 区 内潮 汐 变化 比较 小 ,一 个 同定站 的潮 汐变 化 可 以 反映 整个 测 区的潮 汐 变化 的环 境 .通 常用 于面 积较
( I R) LDA 。
2 滩 涂 围 垦测 量 范 围
滩涂 同垦 测量 根 据 具体 测 量 的 区域 不 一样 , 测 量 方法也 不一 样 。滩涂 围垦测 量 一般包 括 以下三 个
22 U D . AR拍摄 时涨 潮 覆盖 区域
机 载激 光 雷 达 ( I AR) LD 在拍 摄 过 程 中 , 由于 潮
[ ] 燕 京 . 于 新 一 代 雷 达 激 光 系 统[ . 绘 科 学 ,0 33 1刘 关 J测 】 20 ,. [ ]欧 阳 平 .IA 与 D 2 LD R MC结 合 的 无 地 面 控 制 的 航 测 新 方
法 . 绘 科 学 ,0 86 测 20 ,.
I 数据 进 行 数据 融 合 与处 理 。 MU 生成 S E B T最 佳 计 算 航 迹文 件 。
测 量 方 法需 要地 面 控 制 , 且 周 期 较 长 ; 而 在海 岸 带
滩涂 水下地 形 , 一般采 用传 统 的声纳 水深 测量方 法 。
本文针 对浙 江省 海岸带 地形 特点 . 取沙 滩 、 选 草 滩 、泥滩 和复 杂地形 等具 有代 表性 地形 实验 区进行 LDA I R滩涂 测量 实验 。

4 ・ 6
浙 江 测绘 2 l 年 第 2期 O1
浅谈 L D R在 干 出滩 测量 中的应用 IA

利用机载LiDAR进行浙江省滩涂地形测量的航飞条件研究

利用机载LiDAR进行浙江省滩涂地形测量的航飞条件研究

1概述目前,海洋开发作为一个社会可持续发展的重要方向,越来越受到国家的重视。

滩涂资源是重要的后备土地资源,具有面积大、分布集中、区位条件好、农牧渔畜业综合开发潜力大的特点,向陆地方向发展,通过围垦、引淡洗盐,可较快形成农牧渔畜产业用地,向海方向发展,可进一步成为开发海洋的前沿阵地。

为合理的开发、最大限度地利用和保护滩涂资源,准确掌握滩涂资源现状和变迁状况就显得十分迫切和重要。

机载LiDAR技术是一种主要测量方式,与传统测量方式相比,地面控制工作大大减少,基本不需要实地埋设控制点进行控制测量,只需在测区附近地面已知点上安置一个或几个GPS基准站即可,可以较大幅度提高作业效率,且获取的数据成果精度高,现有机载LiDAR系统数据采集的平面精度可达0.1~0.3m,高程精度0.10~0.15m。

机载LiDAR技术在滩涂海岸带地形测量中尤其具有应用价值,运用机载LiDAR系统进行沿海滩涂高精度测图,解决了传统摄影测量中必需在测图区域布设一定数量控制点而实际人员难以到达的难题,填补了我国滩涂海岸带高精度测图技术与手段的空白[1]。

但由于LiDAR扫描与摄影只能获取扫描与摄影瞬时水面以上部分的地形信息,受当时水位等因素的影响,潮浸地带的地形不能完整显示。

为了在航飞时获取较多的滩涂LiDAR数据,必须兼顾潮位因素和航飞效率,找到两者的平衡点[2]。

同时,能否进行机载LiDAR航空摄影的决定因素还有大气条件与太阳高度角等。

根据航飞条件选定合适的航飞方案是利用LiDAR技术进行滩涂测量关键。

2项目背景和难点分析本课题以浙江省海洋测绘滩涂地形测量机载LiDAR航空摄影项目(2011年-2016年)为背景进行技术研究。

项目的基本航飞要求见表1。

表1浙江省海洋测绘滩涂地形测量基本要求浙江沿海滩涂地形结构和分布非常复杂,尤其是杭州湾、舟山群岛一带空域条件与大连、青岛并为我国中低空区域覆盖航飞最为困难的三大区域之一。

而且由于岛屿众多、地形破碎,测绘区域形状非常不规则,也是航飞效能不高的典型航飞区域。

江苏省沿海滩涂机载激光雷达系统检校研究

江苏省沿海滩涂机载激光雷达系统检校研究

第40卷第2期2017年3月现 代 测 绘Modern Surveying and MappingVol.40,Mar.,2017江苏省沿海滩涂机载激光雷达系统检校研究肖龙花(江苏省金威遥感数据工程有限公司,江苏南京211100)摘 要 机载激光雷达系统凭借其主动式遥感方式、无控制点测量等优势,广泛应用于困难区域航摄数据获取中。

江苏省沿海滩涂是我国淤泥质潮滩最为集中的地区之一,滩涂面积位居沿海各省区之首,属于航摄测绘困难地区,适宜开展机载激光雷达航空摄影。

以江苏省“十二五”省级基础测绘沿海滩涂航摄项目为例,介绍了激光雷达系统检校的内容和方法,通过检校场选取、控制点布设、检校航线设计、距离检校和安置角检校的原理和方法,消除了激光设备和数码相机在安装时产生的误差,并利用控制点对检校的精度进行了检查,取得了较好的检校效果。

本项目的经验可为类似项目开展提供可行的参考依据。

关键词 沿海滩涂;机载激光雷达;距离检校;安置角检校中图分类号:P225.1 文献标识码:A 文章编号:1672-4097(2017)02-0021-040 引 言江苏沿海滩涂面积位居沿海各省区之首。

近年来,由于滩涂不断向外扩展,与已有资料出入较大,不能满足江苏省国民经济建设需求。

需对江苏省沿海滩涂区域开展新一轮基础测绘数据更新。

鉴于沿海滩涂区域的特殊性和困难性,该项目采用机载激光雷达系统开展航空摄影,获取激光点云和影像,生产1∶10 000比例尺DSM、DEM、DOM、DLG等基础测绘成果。

本文以江苏省沿海滩涂项目为例,介绍了激光雷达系统检校的内容和方法,主要包括检校场选取、航线设计、控制点布设、距离检校、安置角检校和检校效果等。

1 检校场飞行1.1 选择检校场江苏省沿海滩涂项目采用徕卡公司ALS60雷达激光系统,该系统内置IMU惯性测量单元,外接RCD30数字航摄仪。

为确定IMU与激光雷达系统相互框架位置关系的系统差、GPS天线相位中心与激光雷达系统(包括雷达传感器和数字相机)之间的偏心矢量和摄站高程的系统差需要在检校场飞行前校准航线。

机载激光雷达数据处理的关键技术研究的开题报告

机载激光雷达数据处理的关键技术研究的开题报告

机载激光雷达数据处理的关键技术研究的开题报告一、选题背景及意义随着遥感技术的快速发展,机载激光雷达(Lidar)成为了遥感数据获取的重要手段之一。

机载激光雷达可以借助航空器快速扫描地面和物体,获取高分辨率、高精度的三维地理空间信息,已广泛应用于地形测绘、数字城市建设、军事侦察、环境监测等领域。

然而,机载激光雷达获取的原始数据存在噪声、点密度不均、点云分辨率不同等问题,使得数据处理的难度较大。

因此,开展机载激光雷达数据处理的研究具有重要的实际意义。

二、研究内容本研究将重点探究机载激光雷达数据处理的关键技术,包括以下方面:1. 激光雷达原始数据校正:通过对激光雷达原始数据的距离飞行时间、光束宽度和光束形状等方面的校正,提高数据的准确性和稳定性。

2. 点云过滤和去噪:通过滤波算法、聚类算法等方法,去除点云数据中的无效点和噪声点,提高点云数据的质量和精度。

3. 点云配准和匹配:通过点云配准和匹配算法,将多个激光雷达数据集进行整合,生成高精度的三维空间模型,并实现多源数据的无缝融合。

4. 数据可视化和分析:通过可视化技术,将处理后的三维点云数据以图形的形式呈现,便于对地理空间信息进行分析和研究。

三、研究方法1. 文献研究:通过阅读相关文献和论文,了解机载激光雷达数据处理的研究现状和发展趋势。

2. 数据处理和分析:采用MATLAB等工具,进行机载激光雷达数据处理和分析。

3. 算法设计和优化:设计和优化激光雷达数据处理的算法,提高数据处理的效率和精度。

四、预期成果通过本研究,预计可以实现对机载激光雷达数据的有效处理和分析,具体成果包括:1. 完善的机载激光雷达数据处理流程和算法体系。

2. 可以实现高效、精准、稳定的机载激光雷达数据处理和分析。

3. 提高机载激光雷达数据的应用价值和社会效益。

五、研究计划和预算本研究计划周期为12个月,预算为10万元,具体工作安排如下:第1-2个月:文献综述和算法研究,预算1万元。

机载LIDAR技术在滩涂测绘中的应用

机载LIDAR技术在滩涂测绘中的应用

机载LIDAR技术在滩涂测绘中的应用一、前言滩涂是海岸带平均高潮线与平均低潮线之间向海洋和缓倾斜的滩面,由淤泥质或沙质河海沉积物组成,其滩涂为海岸带的重要组成部分。

浙江沿海滩涂大部分为淤泥质平原海岸带,滩地比较开阔。

滩涂会随着潮汐周期的变化和水位的升降交替性变化,区域内难以布置有效测图控制点,又因为滩涂地势较为平坦,滩涂影像较为单一,立体模型测标点对贴近滩涂面不敏感,等高线走向较难把握。

沿用传统的航空摄影测量手段很难获得精确的海岸带地理信息。

机载激光雷达(LiDAR)是一种安装在飞机上的机载激光探测和测距系统是集激光扫描仪(Scanner)全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术于一体的空间测量技术,能够快速准确地获取地表三维空间信息。

无需大量的地面控制点,却能够获取到海岸带滩涂地理信息。

同时将获取的LIDAR激光点云数据经过内业数据处理与编辑,最终能得到滩涂的DSM、DEM、DOM、DLG等地形图产品。

二、滩涂地形图生产(一)滩涂地形图生产流程滩涂数字线划图生产范围是海岸线到理论深度0m之间的带状区域,利用机载LIDAR技术生产滩涂地形图主要是通过获取的点云数据,在TerarSoid中进行滤波分类,生成数字高程模型DEM,并结合数字正射影像图DOM在Microstation V8环境下进行海部要素的提取和采集,再经过调绘核查,内外业一体化生产方式编辑成图。

滩涂地形图还需与海岸线上的基础测绘地形图和理论深度0m以下的水下地形图进行无缝衔接。

综合利用现代测绘技术与信息,构建滩涂海岸带的现代测绘技术体系,实现海陆地理信息一体化。

(二)海岸线位置确立海岸线是指平均大潮高潮位的水陆分界线,也是海洋与陆地的分界线。

海岸线是基础地理信息的重要数据,在滩涂DLG生产中,海岸线位置的确立是一个很关键的工作。

滩涂地形图的海岸线是以最新基础测绘1:10000为基础,海岸线发生变化部分利用了LiDAR点云成果,以岸线理论高程值(如杭州湾32m)生成高程等值线结合DOM影像痕迹线进行人工海岸线、自然海岸线、河口海岸线位置精化。

2013年浙江省测绘与地理信息科技进步奖

2013年浙江省测绘与地理信息科技进步奖

2013年浙江省测绘与地理信息科技进步奖获奖项目名单公示1、申报单位:浙江省测绘科学技术研究院项目名称:地理国情监测外业调绘核查系统获奖等级:一等奖2、申报单位:杭州市勘测设计研究院项目名称:杭州市现代测绘基准体系建设工程获奖等级:一等奖3、申报单位:浙江省国土资源厅项目名称:浙江省土地登记信息动态监管查询系统获奖等级:一等奖4、申报单位:浙江省河海测绘院项目名称:浙江省滩涂资源调查技术获奖等级:二等奖5、申报单位:宁波市测绘设计研究院项目名称:宁波市地图集获奖等级:二等奖6、申报单位:浙江省测绘科学技术研究院项目名称:空间数据交换软件获奖等级:二等奖7、申报单位:浙江省测绘资料档案馆项目名称:多源异构地理空间数据智能搜索引擎研发与应用南京慧图信息科技有限公司获奖等级:二等奖8、申报单位:杭州市城市规划信息中心、杭州科澜信息科技有限公司项目名称:杭州市城市三维数据库系统建设获奖等级:二等奖9、申报单位:浙江省第二测绘院项目名称:机载激光雷达技术在滩涂海岸带DSM、DEM、DOM、DLG生产和应用中的研究获奖等级:二等奖10、申报单位:浙江省第一测绘院、台州市测绘管理办公室、武汉大学测绘学院项目名称:台州市大地基准框架测量项目获奖等级:三等奖11、申报单位:浙江省地理信息中心、安吉县地理信息中心项目名称:安吉美丽乡村地理信息系统获奖等级:三等奖12、申报单位:浙江省地理信息中心项目名称:城镇建成区调查地理信息应用系统获奖等级:三等奖13、申报单位:浙江华东测绘有限公司、中国水电顾问集团华东勘测设计研究院有限公司项目名称:低空无人机航摄系统应用研究获奖等级:三等奖14、申报单位:浙江省测绘大队项目名称:余杭区违法建设卫星遥感监测项目获奖等级:三等奖15、申报单位:义乌市勘测设计研究院项目名称:义乌市地下管线信息综合管理系统获奖等级:三等奖16、申报单位:温州市勘察测绘研究院项目名称:“数字瑞安”地理信息公共平台获奖等级:三等奖17、申报单位:浙江省测绘资料档案馆、杭州世昭信息技术有限公司项目名称:地理信息公共服务平台汇展系统一核多客户端关键技术研究获奖等级:三等奖18、申报单位:浙江省测绘科学技术研究院浙江省海洋测绘项目办公室项目名称:浙江沿海深度基准和国家高程基准之间的关系研究获奖等级:三等奖19、申报单位:浙江省地理信息中心项目名称:浙江省省级基础地理信息系统升级优化获奖等级:三等奖20、申报单位:宁波市测绘设计研究院项目名称:基于激光扫描的竣工测绘关键技术研究获奖等级:三等奖。

LIDAR技术在江苏沿海滩涂测绘中的应用

LIDAR技术在江苏沿海滩涂测绘中的应用

LIDAR技术在江苏沿海滩涂测绘中的应用杜国庆1 史照良1龚越新1李铁军2(1江苏省测绘局,江苏南京210097 2北京星球数码科技有限公司,北京 100083)摘要:利用LIDAR技术综合运用精确大地水准面成果、连续运行参考站卫星定位综合服务系统以及数字计算机处理技术制作DEM、DOM、DLG等产品。

在分析江苏沿海滩涂特点的基础上,介绍了项目过程、特点及关键技术。

关键词:LIDAR 遥感测图沿海滩涂1引言江苏沿海是我国淤泥质潮滩最为集中的地区之一,沿海滩涂面积位居沿海各省区之首,对这片富饶而广阔区域的海洋区域进行科学、有效、有序、可持续性的开发具有极大的社会和经济双重效益。

但是一直以来由于这片区域所处的特殊的海陆交界位置,具有地势平坦,高低潮位间滩涂面积变化大,区域内难以布置有效控制点等特点,使得通过传统的航测手段很难获得精确的地理信息资料,实际工作中一直沿用上个世纪中期以来不准确的资料。

这些资料已经不能满足迅速发展的江苏经济的需要,更无法与江苏已经建立起来的系统、完善的测绘基础地理信息系统相匹配。

使用全新的技术手段对江苏沿海进行系统的基础地理信息资料收集,摸清沿海滩涂的范围,不仅可以有效地补充江苏基础地理信息数据库,使其提高准确性、完整性,具有权威性,而且也将对沿海海洋资源的科学开发、海洋环境保护,促进沿海经济发展将起到开路先锋的作用,具有特别重要的意义。

2LIDAR技术简介LIDAR(航空激光扫描探测技术)即Light Detection And Ranging,是一种安装在飞机上的机载激光探测和测距系统,可以量测地面物体的三维坐标。

LIDAR是一种主动式对地观测系统,是九十年代初首先由西方国家发展起来并投入商业化应用的一门新兴技术。

它集成激光测距技术、计算机技术、惯性测量单元(IMU) /DGPS差分定位技术于一体,该技术在三维空间信息的实时获取方面产生了重大突破,为获取高时空分辨率地球空间信息提供了一种全新的技术手段。

机载激光雷达技术在水利水电测绘工程中的应用_1

机载激光雷达技术在水利水电测绘工程中的应用_1

机载激光雷达技术在水利水电测绘工程中的应用发布时间:2022-10-17T07:04:36.656Z 来源:《科技新时代》2022年4月8期作者:程海英[导读] 随着科技的发展与社会的进步,程海英34128219880322****[摘要]随着科技的发展与社会的进步,水利水电测绘工程专业正在向科技化与信息化转变,特别是机载激光雷达技术等多元、精密现代化高端测绘技术的出现,促进了测绘技术的创新与发展。

基于机载激光雷达技术,以解决高山地区大比例尺地形图施测困难等问题为目的,研究机载雷达数据获取过程,总结数据处理方法,实现激光雷达数据的高度智能与自动化获取处理。

通过与实测结果对比分析表明,此方法可满足高山区大比例尺地形图测量工作需求,与传统的人工与低空摄影测量技术相比,能有效提高经济效益与产品精度。

[关键词]机载激光雷达;点云分类;DEM机载雷达技术(airborne radar technology)源于1970年美国航空航天局的项目研发,是20世纪70年代发展起来的测绘新兴技术。

该技术拥有高精度、短周期、高自主特点,是继摄影测量后测绘领域又一次技术革命,随着科技的进步与技术的发展,其在测绘、林业、电力、海岸线保护等领域得到了广泛的应用。

近年来,国内外很多专家学者也在机载雷达领域取得了一定成绩,GuarnieriA等应用LiDAR技术与传统的摄影测量技术相结合,构建了历史建筑物的三维模型;刘妍等应用机载雷达技术经去噪处理获得较高精度的点云数据;刘怀彬等将机载雷达技术应用在公路断面测量中,满足测量精度要求;耿丽艳等将机载雷达技术应用在中小比例尺地形图制作中也得到了很好效果。

综合国内外学者关于机载雷达技术的研究,从项目应用角度,介绍了机载雷达系统的特点,并将该技术应用在重庆某水利水电测绘项目中。

测区植被茂密、地形复杂,现场人员难以开展实地测量工作,应用机载雷达技术制作该地区1∶1000地形图,经验证满足测图规范要求。

机载激光雷达在测绘地图中的应用

机载激光雷达在测绘地图中的应用

机载激光雷达在测绘地图中的应用近年来,随着科技的飞速发展,机载激光雷达(LiDAR)作为一种先进的测绘工具,在地图制作和空间信息行业中发挥着越来越重要的作用。

从海拔数据的获取到三维模型的建立,机载激光雷达在测绘地图中的应用极其广泛。

本文将重点探讨机载激光雷达在测绘地图中的应用以及其相关技术和发展趋势。

首先,机载激光雷达在地表特征提取方面具有显著优势。

机载激光雷达利用激光束扫描地面,能够快速获取大范围的地表点云数据。

通过对这些点云数据的处理和分析,可以提取出地形、建筑物、植被等地表特征,进而制作出高精度的地图。

相比传统的测量方法,机载激光雷达具有高效、高精度、全面等优点,能够大幅提高地图制作的效率和质量。

其次,机载激光雷达在城市规划和土地利用评估等领域也有广泛应用。

通过机载激光雷达可以获得城市地区的三维点云数据,包括建筑物、道路、植被等。

这些数据可以用于建立精确的城市模型,包括建筑物高度、形状、立面等信息。

借助机载激光雷达,城市规划者可以从更直观的角度了解城市的发展状况,为城市规划和土地利用评估提供科学依据。

此外,机载激光雷达还广泛应用于环境监测和资源管理等领域。

例如,林业资源调查中,通过机载激光雷达可以获取到森林的三维结构和植被信息,从而对森林覆盖率、植被类型等进行准确评估。

此外,机载激光雷达还可以用于水资源管理、气候变化研究等,为实现可持续发展提供重要数据支持。

在机载激光雷达技术方面,随着激光技术和传感器技术的进步,机载激光雷达的精度和分辨率不断提高。

新一代机载激光雷达设备具有更高的测量频率和更大的测量范围,能够提供更丰富的地理信息。

同时,机载激光雷达还可以与其他传感器数据相结合,如相机影像、GPS等,实现多源数据的融合,提高地图制作的精度和可视化效果。

此外,机载激光雷达的应用也面临着一些挑战和问题。

首先是数据处理和分析的复杂性。

机载激光雷达获取的点云数据十分庞大,对数据的处理和分析需要强大的计算资源和专业的算法,这对于部分地区和机构来说是一个挑战。

浅析Lidar数据的滩涂、海岸带主要地物提取方法

浅析Lidar数据的滩涂、海岸带主要地物提取方法

绘 工程技术研究 。
据处理。对初载 GPS数据进行 差分 处理 ,并与机 载 POS姿态
269
I工程 建设roject
参数进 行同步解算 ,获得 高精 度定位数 据 ;(3)激光数据处理 。 对 POS数据与激光点数据进行融 合处理 ,得到地面 坐标 并输 出激光点文件 。
m easurement theory ofairborn e Lidar,and analyzes the extraction m ethod ofthe main ground features in beaches and coastal area,the main
ground features are water,vegetation,sand,mud an d so on,taking the airborn e Lidar m eas urement ofthe intertidal zone between Yingkou an d
表 1 机 载机 载 Lidar海 岸 地 形 测 量 应 用 分析
区域
说 明
结论
常值剔除 以及激光数据滤波分类量部分 ;(2)地形编辑和 DEM 制作 ,该 步骤 是应用人工编辑进行检核 ,然后进行拟合 生成 DEM产 品的过 程 ;(3)正 射影像 制作 ,该步骤 是利用 DEM 成 果进行正射和拼接 ,进而形成 DEM正射影像图。
智能与信息化 l
f,口e脚 妇 andInformatiz ̄ionlI
浅析 L i dar数据 的滩涂 、海岸 带主要 地物提 取方法
The Extraction M ethod of Lidar Data of the M ain Ground Features

无人机载激光雷达在地形测绘中的应用

无人机载激光雷达在地形测绘中的应用

无人机载激光雷达在地形测绘中的应用摘要:无人机搭载激光雷达模块、高精度惯导、测绘相机、云台等模块,能够形成一体化的地形测绘方案,轻松实现全天候、高效率实时三维数据获取以及复杂场景下的高精度后处理重建。

以下对无人机载三维激光雷达在地形测绘中的应用进行了探讨。

关键词:无人机;激光雷达;地形测绘引言无人机搭载相机进行地形测绘已经在各行各业进行了广泛的应用,随着激光雷达的高度集成化,设备在重量大大减轻,为无人机搭载激光雷达创造了条件,激光雷达具有相机无法比拟的优势,其精度高、穿透性强、能够全天候作业,逐渐成为研究的新宠。

1无人机激光雷达系统概述无人机激光雷达系统使用小型无人机作为飞行平台。

它主要由无人驾驶飞机、GNSS导航系统、惯导系统、飞行控制系统、激光雷达、测绘相机和地面控制系统组成。

无人机载激光雷达技术是一种主动式测绘地表空间信息的技术手段,通过主动发射激光脉冲,获取探测目标反射回来的信号并处理得到地表目标的空间信息。

因此,无人机载激光雷达技术不受天气、光照等条件的制约,能在恶劣复杂的环境中获取了高精度的地面空间信息。

其能够实时生成真彩点云,通常单架次飞行可快速获取2平方公里的点云数据。

和传统的人工测量的技术手段相比,极大地减少了工作量,缩短了外业测量的时间,提高了测量工作的效率。

同时可以对很多较为危险的区域进行测量,减小了外业作业人员的安全风险。

2无人机载激光雷达在地形测绘中的应用2.1测区概况某矿区地形测绘中,矿区本身属于山间盆地地形,最大海拔高度1051.86m,海拔最低点为800m,整个矿区地势复杂,植被茂盛且以林木和灌木为主,道路交通条件较为便利,从保证测绘工作质量和提高测绘效率的角度,使用无人机载激光雷达进行测绘工作。

2.2像控点的布设和测量像控点设置原则: 像控点的精度和数量直接影响到航测数据后处理的精度,所以像控点的布设和选择应当尽量规范、严格、精确。

像控点选在影像清晰的明显地物点、地物拐角点、接近正交的线状地物交点或固定的点状地物上,局部高程变化小且点位周围相对比较平坦地区。

测绘技术中的机载激光雷达测绘原理与技术

测绘技术中的机载激光雷达测绘原理与技术

测绘技术中的机载激光雷达测绘原理与技术近年来,随着科技的不断发展,测绘领域也迎来了一系列的创新。

其中,机载激光雷达测绘技术被广泛应用于地质勘探、地形测量、水文学等领域。

本文将围绕机载激光雷达测绘的原理与技术进行探讨,并深入探究其在测绘中的应用。

一、机载激光雷达测绘原理机载激光雷达测绘是一种通过激光束扫描地面并接收反射回来的激光信号,进而获取地理信息的技术。

这种技术的核心原理是利用激光束的发射与接收时间间隔,结合激光光束的传输速度、激光波长等参数,计算出地物的三维坐标。

具体而言,机载激光雷达测绘通过发射一束入射激光束,以较高频率进行扫描,照射到地面上的目标物体上。

随后,激光束与目标物体相互作用,发生反射现象。

机载设备通过接收这些反射回来的激光信号,并记录下激光束的发射时间、接收时间以及激光波长等信息。

最后,利用计算机算法,根据这些测量数据计算出目标物体的三维坐标,生成相应的地图或模型。

二、机载激光雷达测绘技术1.数据采集机载激光雷达测绘的第一步是数据采集。

测绘人员利用机载设备进行飞行,在飞行过程中,机载设备通过激光束对地面上的目标进行扫描并记录下相关数据。

这个过程中需要注意的是,数据采集时的激光束的分辨率和密度要足够高,以获得精确的地物信息。

2.数据处理数据采集之后,需要对采集到的原始数据进行处理。

数据处理的步骤包括去除噪声、滤波、建立点云模型等。

去除噪声是为了提高数据的质量,去除一些无效的数据点。

滤波是为了降低数据的密度,方便后续分析处理。

建立点云模型是为了更好地呈现地物的三维形貌。

3.数据分析与应用经过数据处理之后,得到的点云模型可以用于各种数据分析和应用。

比如,可以进行地形的三维重建,生成数字高程模型(DEM)。

同时,机载激光雷达可以获取地物的高度信息,可用于研究地质灾害,如山体滑坡、泥石流等。

三、机载激光雷达测绘应用领域机载激光雷达测绘技术在各个领域都有着广泛的应用。

以下是几个典型的应用案例。

机载激光雷达测绘技术的原理和实践

机载激光雷达测绘技术的原理和实践

机载激光雷达测绘技术的原理和实践地球是我们熟悉的家园,它的形态复杂多样。

人类为了更好地了解地球表面的自然地理和人文地理信息,开发了一系列测绘技术。

机载激光雷达测绘技术就是其中一种重要的技术,它以其高精度、高效率的测绘特点而广泛应用于地理信息领域。

机载激光雷达测绘技术是一种利用激光雷达设备获取地表高程和地貌等信息的测绘方法。

其原理基于光电测距技术,通过发射一束激光束并接收反射回来的激光束,来测量目标物体与仪器的距离。

具体来说,机载激光雷达测绘设备通过发射高频频率的激光束,在很短的时间内完成多次扫描,将激光束照射到地面或其他目标物体上。

然后,它通过接收激光束的反射信号,计算出目标物体与仪器的距离。

通过重复测量不同位置的距离,机载激光雷达测绘设备可以获得地面的高程数据。

机载激光雷达测绘技术的实践取得了显著的成果。

首先,它可以用于数字地形模型(DTM)的制作。

DTM是描述地球表面高程信息的一种数字模型,可以提供地形的具体信息,比如山脉、河流、道路等。

利用机载激光雷达测绘技术,可以高精度地获取地表的高程数据,进而制作出高分辨率、高精度的DTM。

这对于城市规划、自然资源管理、灾害预警等领域具有重要意义。

其次,机载激光雷达测绘技术还可以应用于林业资源调查。

林业资源调查是指调查和监测森林资源的状况和变化。

传统的林业资源调查工作需要大量的人力和物力,而且时间成本较高。

而机载激光雷达测绘技术可以快速、自动化地获取森林地区的植被高度、密度和分布等信息,为林业资源调查提供了高效的手段。

同时,机载激光雷达测绘技术还可以检测森林的火灾痕迹,提前发现和预防火灾的发生,减少林业资源的损失。

另外,机载激光雷达测绘技术在城市规划和建筑设计中也起到了关键作用。

在城市建设中,了解地面的高程和地貌信息对于规划道路、布置建筑物等工作至关重要。

利用机载激光雷达测绘技术,我们可以获取城市地区的高程、地形和建筑物等信息,辅助规划和设计工作。

同时,机载激光雷达测绘技术还可以用于测量建筑物的几何形状,为建筑设计提供精确和准确的参数数据。

激光雷达在滩涂海岸地形测量中的应用

激光雷达在滩涂海岸地形测量中的应用

激光雷达在滩涂海岸地形测量中的应用
激光雷达在滩涂海岸地形测量中的应用
激光雷达(LIDAR)是一种集激光测距、计算机、全球定位系统和惯性导航系统等技术于一身的崭新技术,用于获取高精度、高密度的三维坐标数据.在分析滩涂海岸带的特点和需求的基础上,指出应用LIDAR技术解决滩涂海岸的地理数据采集问题是一种有效手段,并探讨了LIDAR 技术在滩涂海岸测绘中的主要应用.
作者:赖祖龙张汉德万幼川岳迎春 LAI Zu-long ZHANG Han-de WAN You-chuan YUE Ying-chun 作者单位:赖祖龙,LAI Zu-long(中国地质大学,工程学院,湖北,武汉,430074;武汉大学,遥感信息工程学院,湖北,武汉,430079)
张汉德,ZHANG Han-de(国家海洋局,北海分局,山东,青岛,266033) 万幼川,WAN You-chuan(武汉大学,遥感信息工程学院,湖北,武汉,430079)
岳迎春,YUE Ying-chun(中国地质大学,工程学院,湖北,武汉,430074)
刊名:海洋测绘ISTIC英文刊名:HYDROGRAPHIC SURVEYING AND CHARTING 年,卷(期):2008 28(2) 分类号:P228.5 关键词:激光雷达滩涂海岸数字地形模型三维地形模型。

激光雷达测量技术及运用研究分析

激光雷达测量技术及运用研究分析

TECHNOLOGY AND INFORMATION62 科学与信息化2023年9月下激光雷达测量技术及运用研究分析刘项楠山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队 山东 泰安 271000摘 要 随着各类科学技术的快速发展,激光雷达测量技术在社会中被广泛应用,该技术优势众多,具有极强的抗干扰力及工作效率,在诸多行业的应用中都有着极佳的应用价值及发展前景。

本文介绍了激光雷达检测技术中各类组成成分及激光雷达测量技术的核心要点,同时,也对激光雷达测量技术在社会各个领域中的运用方式做出了分析与研究。

关键词 激光雷达测量;技术;技术运用;研究分析Research and Analysis on Laser Radar Measurement Technology and Application Liu Xiang-nanThe Fifth Geological Brigade of Shandong Provincial Bureau of Geology & Mineral Resources, Taian 271000, Shandong Province, ChinaAbstract With the rapid development of various science and technology, laser radar measurement technology is widely used in society, which has many advantages, strong anti-interference and work efficiency, and has excellent application value and development prospects in many industries. This paper introduces the various components of laser radar detection technology and the core points of laser radar measurement technology, and analyzes and studies the application of laser radar measurement technology in various fields of society.Key words laser radar measurement; technology; application of technology; research analysis引言激光雷达测量技术最初被应用于测距工作中,该项技术具有高角、高分辨率等特征,利用机载系统与定位技术,便可以在较远距离对地表执行高精准度的测量,可以实时获取各类测量参数与地表数据信息。

无人机激光测量技术在滩涂地形测量中的应用初探

无人机激光测量技术在滩涂地形测量中的应用初探

无人机激光测量技术在滩涂地形测量中的应用初探摘要:针对于常规的测量手段而言,在潮间带滩涂区域进行测量作业的过程中依然是存在着比较多的困难,因此采用我国自主研发的无人机搭载平台,并且搭载激光测距传感器和RTK GPS等设备在空中实施三维地形图数据采集工作,通过校验场人工常规测量结果进行比对校核,测量结果可以更好的满足地形测量方面的技术要求。

因此在本文之中,主要是针对了无人机激光测量技术在滩涂地形测量过程中的应用进行了全面的分析研究,在这个基础之上也是提出了下文之中的一些内容,希望能够给与在同行业进行工作的人员可以提供出一定价值的参考。

关键词:无人机激光测量;滩涂地形;测量;应用;分析引言:针对于潮间带滩涂自身所处于的地理位置以及岩土结构方面的一定特殊性,高平潮的时候水深比较浅,测量船定线航情困难,低平潮的时候滩地淤泥的承载力能力比较差,人工测量比较费时费力,并且人工滩地测量危险性较大,所以采用常规的测量方式是难以快速采集准确有效的滩涂地形数据。

对于这一点而言,一直以来都是海洋测绘过程中的重点、难点问题。

对于类似滩涂地域的测量方法来说,现如今应用比较多的主要是航空摄影测量,其应用以及发展也是相对来说比较成熟,但是,依然是存在着数据后期处理过程中比较复杂、繁琐,系统搭载能力局限性较大,成图周期比较长等方面的不足。

然而随着无人机的出现在一定程度上也是有效的弥补了航空摄影所存在着的不足,有效的提升了测量的精度,同时也降低了测量成本。

此外无人机激光地形测量技术的运用,不但可以更好的满足滩涂地形测量的精度要求,而且还可以有效提升测量的工作效率,节省作业工期,减少人力、物力和设备的投入,节省测量成本。

伴随着无人机激光测量技术研究的不断深入,在其他人工地面测量领域之中,无人机激光地形的测量技术即将会更好的展现出自身的大好优势,从而在运用技术得到完善后,将逐渐取代传统人工地面地形测量中的繁重野外测量工作。

1.材料以及方法的分析1.1无人机的激光测量系统间接分析针对于无人机激光地形测量的系统而言,主要是经过控制飞行的单元以及地面控制单元和测量作业单位等内容所组成,其中包括一些硬件和数据采集处理的软件。

无人机激光测量技术在滩涂地形测量中的应用初探 卢效干

无人机激光测量技术在滩涂地形测量中的应用初探 卢效干

无人机激光测量技术在滩涂地形测量中的应用初探卢效干摘要:影响无人机激光测量精度的因素主要有机载激光测距传感器姿态精度、无人机飞行高度和飞行速度等,系统仍然具有一定的性能提升空间,通过提高采样频率、优化传感器姿态稳定精度,可以进一步提升测量平面和高程精度,以适应更精细地形测量的要求。

由于海岸带地形的复杂性,采用交互式处理的方式,是保证数据质量的重要技术手段,优化数据处理软件,可以进一步提高数据处理效率。

本文就无人机激光测量技术在滩涂地形测量中的应用进行简单的阐述。

关键词:无人机激光测量技术;滩涂地形;测量;应用;初探针对滩涂区域的测量方法,目前应用较多的是航空摄影测量,其应用和发展已相对成熟,但仍存在处理过程复杂、成图周期长、成本高、受天气条件限制等不足之处。

无人机激光测量技术的出现,很大程度上弥补了航空摄影测量的不足,在有效提高测量精度的同时,降低了测量成本。

无人机激光地形测量技术可满足滩涂地形测量的测量精度需求,同时提高了作业效率,节省人力物力。

本研究基于自主研发无人机信息采集平台,搭载RTK GPS、激光测距传感器、数码相机、姿态传感器等设备,构建潮间带滩涂地形测量空中作业平台,采用校验场测量比对,对无人机激光测量技术的测量精度进行检验,并在较大范围的滩涂地形测量实践中,对该测量方法的实用性和存在问题进行检验和研究。

1材料与方法1.1无人机激光测量系统简介无人机激光地形测量系统主要由空中飞行单元、地面控制单元和测量作业单元三大部分组成,包括相应硬件设备和数据采集处理软件。

空中飞行单元采用八旋翼直升机为基本飞行平台,测量作业单元由机载RTK GPS、机载激光测距传感器、机载数据采集存储子系统和地面RTK GPS基准站组成,地面控制单元由数传电台和运行控制软件的外业测量工作站组成。

无人机激光地形测量系统主要传感器精度指标如表1所示。

图 3无人机激光测量与人工地面测量剖面对比校验标准参考相关规范的规定,考虑到无人机地形测量技术应用于1∶1000高精度地形测量的可行性,按照1∶1000测量的精度检验标准,要求平面定位中误差为0.80m,极限误差为1.60m;高程中误差为0.17m,极限误差为0.34m。

激光雷达在滩涂海岸地形测量中的应用

激光雷达在滩涂海岸地形测量中的应用

第28卷第2期2008年3月海 洋 测 绘HYDROGRAP H I C SURV E Y I N G AND CHART I NGV o l 28,N o 2M ar .,2008收稿日期:2007 09 30;修回日期:2007 10 25基金项目:国家海洋局我国近海海洋综合调查与评价专项( 908 专项)资金项目。

作者简介:赖祖龙(1976 ),男,江西于都人,讲师,博士研究生,主要从事3S 集成、L IDAR 技术和测量数据处理研究。

激光雷达在滩涂海岸地形测量中的应用赖祖龙1,3,张汉德2,万幼川3,岳迎春1(1 中国地质大学工程学院,湖北武汉 430074;2 国家海洋局北海分局,山东青岛 266033;3 武汉大学遥感信息工程学院,湖北武汉 430079)摘要:激光雷达(L IDAR )是一种集激光测距、计算机、全球定位系统和惯性导航系统等技术于一身的崭新技术,用于获取高精度、高密度的三维坐标数据。

在分析滩涂海岸带的特点和需求的基础上,指出应用L IDAR 技术解决滩涂海岸的地理数据采集问题是一种有效手段,并探讨了L I DAR 技术在滩涂海岸测绘中的主要应用。

关键词:激光雷达;滩涂海岸;数字地形模型;三维地形模型中图分类号:P 228 5 文献标识码:B 文章编号:1671 3044(2008)02 0037 031 引 言海岸带和沿海滩涂是海陆结合部,对这片广阔与富饶的区域进行科学、有效、有序、可持续性的开发具有极大的社会和经济双重效益。

因环境复杂、条件困难,使得通过传统的陆地测量与航测手段很难获得精确的地理信息资料,造成在实际工作中一直沿用以前不准确的资料。

这些资料已经不能满足迅速发展的沿海经济的需要,更无法与沿海已建立的完善的测绘基础地理信息系统相匹配。

基于激光扫描技术的航空遥感调查能够快速、准确地获取地表高精度、高密度的高程数据,在高精度全球定位系统(g lobal positi o ning syste m,GPS)和惯性测量装置(inertial m easure m ent un i,t I M U )的支持下,无需大量地面控制点,即可生成高精度的数字地形模型(dig ita l terra i n m ode,l DTM ),在潮汐修正、海岸带信息提取和分类等方面极具优势,是未来海岸带和海岛调查最具潜力的重要手段。

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张荣华 , 林 昀
( 宁波市测绘设计研 究院, 浙江 宁波 3 1 5 0 4 2 )

要: 高效 、 高质量 的测绘 成果 是滩 涂资源开发利用的重要前提 。采 用传 统航空摄影 测量 与遥 感手段存在像 控点
布设 困难 、 影像间不易匹配 、 项 目周期 长等 问题 。因此 , 针对 激光雷达 点云数 据高 密度 、 高精度 的特点 , 根据测 绘地
的滩涂 资 源管 理[ 。
1 关 键 技 术 分 析
1 . 1 滩 涂测 绘面 临 的问题
宁波 市 大 陆 海 岸 线 涉及 海 洋 和 陆 地 面积 总计
3 5 0 0 k m2 以上 , 海岸带滩涂资源丰富, 发 展 潜 力 巨 大, 因此 , 开 展 滩 涂 测 绘 具 有 重 要 意 义 。传 统 航 空
理信息部 门和海洋 与渔业部 门的需求 , 研究适应 于浙 江省 宁波市滩涂 D OM、 D E M、 D S M和D L G生产 的合理方 案 ,
为工程实践提供技 术支持 。 关键词 : 激光雷达 ; 滩涂 ; 点云分类 ; 4 D产品 ; 三维 GI S
中 图分 类 号 : P 2 3 7 文献标志码 : A 文章 编 号 : l O O 6 — 7 9 4 9 ( 2 O 1 5 ) O 1 — 0 0 3 3 — 0 3
p l a n e , wh i c h i s a p p l i e d t o t h e p r a c t i c a 1 p r o j e c t .
Ke y wo r d s : Li DAR ; i n t e r t i d a 1 z o n e ; p o i n t c l o u d c l a s s i f i c a t i o n; 4 D p r o d u c t ; 3 D GI S
滩 涂 资 源 是 重 要 的后 备 土 地 资 源 , 具 有 面 积 大、 分布集中、 区位 条 件 好 、 农 牧 渔 业综 合 开 发潜 力 大 的特点 , 随着 海 洋 建 设 的 发 展 , 准 确 掌 握 滩 涂 资
源 和海岸 带状 资 源 的 现 状 和 变 迁 状 况 十 分 迫 切 和 重要 。因 此 , 滩 涂 测 绘 所 采 用 的 方 法 需 具 备 精 度 高、 周期 短等 特点 。
第 2 4卷 第 1 期
2 0 1 5年 1 月




Vo L 2 4 , No . 1
En g i n e e r i n g o f S u r v e y i n g a n d Ma p p i n g
J a n ., 2 0 1 5
基 于 机 载 激 光 雷 达 的 滩 涂 测 绘 关 键 技 术 研 究
t e c h n i c a l p r o p o s a l f o r t h e i n t e r t i d a l z o n e DOM , DEM , DS M a n d DL G p r o d u c t i o n b a s e d o n s ma l l — s i z e d a e r o —
划、 农业 开 发 、 环境 监测、 防震减灾 、 测 绘 和 军 事 等
Ge o - i n f o r ma t i o n De p a r t me n t s 。a n d Oc e a n &
F i s h i n g De p a r t me n t s ,i t g i v e s a n a p p r o p r i a t e p r o c e s s
Ke y t e c h no l o g y r e s e a r c h o f i n t e r t i d a l z o n e s u r v e y
b a s e d o n a i r b o r ne Li DAR
ZH ANG Ro n g — hu a,LI N Yu n
摄影 测量 与遥 感手 段 需 要 密集 布设 ( L i g h t De t e c t i o n An d R a n g i n g ,
L i D A R ) 技术 , 自2 O 世纪 6 O年代 以来 , 已有 4 0 余 年 的发展 历 史 。 国 内外 对 激 光 雷 达 技 术 的 应 用 日 趋成 熟 , 广 泛应 用 于森林 调查 、 资 源勘探 、 城 市 规
( Ni n g b o I n s t i t u t i o n o f S u r v e y i n g a n d Ma p p i n g,Ni n g b o 3 1 5 0 4 2 ,Ch i n a )
Ab s t r a c t : I t ma i n l y i n t r o d u c e s t h e v a r i o u s i n t e r t i d a l g o n e s u r v e y i n g t e c h n o l o g y b a s e d o n t h e Li DAR. Es p e c i a l l y f o r t h e h i g h d e n s i t i e s a n d p r e c i s i o n,a c c o r d i n g t o t h e r e q u i r e me n t o f S u r v e y a n d Ma p p i n g a n d
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