激光點云有你不知道的獨特之處

發(fā)布日期：2019-05-13 22:04 瀏覽量：11058

機載激光雷達測量系統(tǒng)通過掃描獲取具有一定分辨率的密集三維空間點所組成的點云圖來表達系統(tǒng)對目標物體表面的采樣結(jié)果，機載激光雷達的優(yōu)點是快速獲得高密度、高精度的三維數(shù)字地面信息。

有的機載激光雷達測量系統(tǒng)可以對發(fā)射的激光進行無數(shù)次回波接收，所以能獲取非常詳細和準確的激光點云。激光點云的點與點之間的相對誤差是非常小的，達到可以忽略不計其誤差的精度。

激光雷達按回波次數(shù)渲染點云數(shù)據(jù).JPG

激光雷達航攝案例：激光點云-按回波次數(shù)渲染

獲取的激光點云能完整地呈現(xiàn)地物地貌的變化細節(jié)，直接對激光點云進行格網(wǎng)化即可以得到高精度的DSM，進行分類后的激光點云進行格網(wǎng)化就可以得到高精度的DEM，通過對同步獲取的航片或正射處理后的影像對激光點云進行RGB著色后能達到更形象直觀的效果。

直接基于激光點云可以進行等高線生成、建模、土方計算、距離和面積量測等。

激光雷達高程渲染原始Lidar點云數(shù)據(jù).JPG

激光雷達航攝案例：激光點云-按高程渲染

機載激光雷達具有以下技術特點和優(yōu)點:

(1)是一種直接主動式測量方法，受天氣條件的影響很少。

機載激光雷達是目前唯一能測定森林覆蓋地區(qū)地面高程的可行技術。

(2)與傳統(tǒng)航測相比較，地面控制工作大大減少，可以不需要事先埋設控制點進行控制測量，只需在測區(qū)附近地面已知點上安置一個或幾個GPS基準站即可，大大提高作業(yè)速度。

機載激光雷達是目前唯一能測定森林覆蓋地區(qū)地面高程的可行技術。

(3)具有數(shù)據(jù)采集速度快、測量數(shù)據(jù)精度高、外業(yè)作業(yè)工作量少、外業(yè)作業(yè)成本低和數(shù)據(jù)處理自動化程度高等優(yōu)點。

機載激光雷達是目前唯一能測定森林覆蓋地區(qū)地面高程的可行技術。

(4)可以對危險地區(qū)安全地實行遠距離、高精度三維測量。

(5) 是目前唯一能測定森林覆蓋地區(qū)地面高程的可行技術。

三維激光點云是指由三維激光掃描儀采集，同一空間參考系下表達目標空間分布和目標表面特性的海量點集合，具有密度大，精度高、數(shù)據(jù)量大等特點。如圖：

反射強度渲染的原始Lidar點云數(shù)據(jù).JPG

激光雷達航攝案例：激光點云-按反射強度渲染

在數(shù)字化程度越來越高的今天，機載Lidar的應用也越來越廣泛。應用前景在哪里？最具代表性的應用領域都在這里了。

【道路的選線設計】

三維地形圖、實景三維電子沙盤助力線路優(yōu)化設計

背景：隨著我國道路建設的快速發(fā)展,道路建設與環(huán)境自然的協(xié)調(diào)越來越受到社會各界人士的關注和重視，設計人員已逐漸形成了“安全、環(huán)保、舒適、和諧”的設計新理念。

應用效果：采用LiDAR航測能夠快速獲取地面三維數(shù)據(jù)（在地形復雜植被區(qū)域效果更為明顯），快速獲得大區(qū)域三維地形圖及影像數(shù)據(jù)。

不僅可以提供給設計人員進行線路設計，同時可制作成實景三維電子沙盤，輔助多設計方案的評估比較，為線路的優(yōu)化設計提供重要支持。

【基礎測繪DEM/DOM/DLG生產(chǎn)】

提高數(shù)據(jù)生產(chǎn)和處理效率

背景：基礎測繪的“4D”產(chǎn)品生產(chǎn)都需要有高精度三維信息的支持。

應用效果：LiDAR 技術能同時采集高密度、高精度的三維激光點云數(shù)據(jù)和高清晰度的原始影像數(shù)據(jù)。

基于LIDAR技術獲取的點云數(shù)據(jù)進行過濾去噪，基于去噪后的地面點數(shù)據(jù)可快速生成DEM數(shù)據(jù)，實現(xiàn)快速、半自動化處理，極大提高數(shù)據(jù)處理效率。

基于慣導數(shù)據(jù)（POS）獲取單張相片外方位元素，基于激光點云數(shù)據(jù)處理的DEM提供其投影高，可快速處理生成高清晰正射影像圖，減少了傳統(tǒng)作業(yè)進行像控點布測、空三加密等作業(yè)程序，大大減少外業(yè)工作量和作業(yè)強度、降低作業(yè)成本、提高數(shù)據(jù)生產(chǎn)效率和精度。

利用分類的點云數(shù)據(jù)輔助高清晰影像圖可快速實現(xiàn)DLG的內(nèi)業(yè)成圖生產(chǎn)，數(shù)據(jù)信息豐富，可大大降低外業(yè)調(diào)繪工作量及提高DLG制作的精度。

【防洪減災】

三維數(shù)據(jù)助力風險調(diào)查、災害預警

背景：水利三維地理信息系統(tǒng)是防洪減災工作中的核心組成部分。在洪水、地震、颶風、滑坡、泥石流、森林火災等自然災害應對過程中，機載LiDAR在綜合風險調(diào)查、災害監(jiān)測預警、災害應急救援和救助、災情損失評估和社會影響評價、災后恢復重建等防災減災業(yè)務中極具應用潛力。

應用效果：基于LiDAR技術快速獲取大區(qū)域范圍內(nèi)地物精確的三維數(shù)據(jù)，建立三維可量測智慧水利空間信息系統(tǒng)，快速構(gòu)建水利三維立體環(huán)境。在此基礎上進行水利監(jiān)測應用分析、水容積測算、淹沒范圍測算分析及智能化水利排放等應急管理。