基于多尺度滤波的机载 LiDAR 点云地形提取方法研究
Journal: Geological and Mineral Surveying and Mapping DOI: 10.12238/gmsm.v8i4.2228
Abstract
机载激光雷达(LiDAR)点云数据的地形提取是数字高程模型(DEM)生成的关键技术环节。针对复杂地形条件下地面点与非地面点分离困难、滤波窗口尺寸难以自适应选择、植被密集区域地形细节易丢失等技术难题,本文提出了一种基于多尺度滤波的机载LiDAR点云地形提取方法。该方法通过建立不规则三角网(TIN)初始地形模型,构建由粗到精的多尺度滤波体系,采用自适应窗口策略结合地形坡度和粗糙度进行尺度参数动态调整,通过渐进加密的迭代机制逐步提取真实地面点。针对不同地物类型,引入了基于几何特征和强度信息的综合判别准则。在ISPRS标准测试数据集和自采集的三类典型地形数据上的实验表明,本文方法的平均滤波精度达到92.3%,I类误差为4.3%,II类误差为2.9%,相比单一尺度滤波方法,总体误差降低了38.5%。在植被覆盖率超过60%的复杂山地场景中,地面点提取完整率提升了23.7%,生成的DEM平均高程中误差为0.12m,满足1:1000比例尺测图精度要求。
Keywords
机载LiDAR；点云滤波；地形提取；多尺度分析；数字高程模型
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