利用LiDAR點(diǎn)云快速進(jìn)行等高線(xiàn)制作

　　測繪工程實(shí)踐需要利用LiDAR點(diǎn)云對等高線(xiàn)進(jìn)行提取。因點(diǎn)云數據的量太大，使得在對點(diǎn)云進(jìn)行處理的過(guò)程中，利用點(diǎn)云數據對三角網(wǎng)進(jìn)行構建，并基于三角網(wǎng)對等高線(xiàn)進(jìn)行追蹤，這種多在常規矢量中應用的處理方法不能達到理想的效果，或者無(wú)法使用。等高線(xiàn)自動(dòng)生成是在EPS2008基礎地理信息工作平臺下開(kāi)發(fā)的機載LiDAR測圖系統的子模塊之一，通過(guò)使用柵格的方法使海量點(diǎn)云等高線(xiàn)自動(dòng)生成這一難題得到成功的解決。

　　1、機載LiDAR測圖系統

　　以Eps2008地理信息工作站（以下簡(jiǎn)稱(chēng)EPS）為基，使用機載LiDAR測制城市基本比例尺地形圖的系統實(shí)施研發(fā)，采納點(diǎn)云與影像處理等制圖功能，以及Eps強大的數據編輯功能。依照從底至上的模塊化設計思想進(jìn)行設計。

　　2、海量點(diǎn)云數據管理與快速顯示技術(shù)

　　非常巨大的數據量，是點(diǎn)云數據特點(diǎn)的其中之一，在一個(gè)普通工程文件中，點(diǎn)云數據量就可達到幾億點(diǎn)。等高線(xiàn)自動(dòng)生成的前提就要對海量點(diǎn)云進(jìn)行編輯和處理，首先必須解決點(diǎn)云的管理和快速顯示的問(wèn)題。本項目在點(diǎn)云數據描述與顯示環(huán)節進(jìn)行優(yōu)化，解決了超大點(diǎn)云數據存儲與顯示效率問(wèn)題。主要采用了以下技術(shù)：（1）無(wú)損壓縮技術(shù)（2）虛擬緩存技術(shù)（3）動(dòng)態(tài)篩選技術(shù)。

　　3、工作原理

　　將點(diǎn)云顯示和存儲的問(wèn)題解決后，該文將對利用點(diǎn)云數據使等高線(xiàn)得到快速生產(chǎn)的基本原理進(jìn)行探討：按照等高距，將點(diǎn)云分成不同的級，并給每級賦予同一種顏色，要使相鄰的分級顏色不相同；按照精度的要求，通過(guò)繪圖手段把分色之后的點(diǎn)云柵格化，使柵格圖片生成；通過(guò)采用圖像處理方法，將本色邊界線(xiàn)提取出來(lái)；對等高線(xiàn)進(jìn)行賦值；讓分塊處理后的等高線(xiàn)實(shí)現接邊；由于圖像處理成熟，在實(shí)踐中有廣泛的應用，通過(guò)采用點(diǎn)云柵格化的方法，EPS成功地把基于點(diǎn)云生成等高線(xiàn)問(wèn)題，變成基于圖像對色塊分界線(xiàn)進(jìn)行提取的問(wèn)題，又由于在對點(diǎn)云進(jìn)行柵格化時(shí)，已經(jīng)過(guò)濾掉了大多數的噪聲，從而使等高線(xiàn)柔順、光滑得到了保證。

　　4、技術(shù)路線(xiàn)

　　該文結合工作生產(chǎn)實(shí)踐，提出了基于利用LiDAR點(diǎn)云快速進(jìn)行等高線(xiàn)制作的作業(yè)流程。

　　4.1數據獲取

　　該項目通過(guò)采用德國TopoSys公司的機載LiDAR系統Harrier68i對點(diǎn)云數據進(jìn)行采集，前期數據處理主要采用TOPPIT、POSPAC、Terransolid等軟件進(jìn)行了處理，然后將點(diǎn)云數據讀入EPS2008基礎地理信息平臺。

　　4.2點(diǎn)云分級賦色

　　在EPS2008基礎地理信息平臺下，對點(diǎn)云進(jìn)行分級賦色，并且保證相鄰兩級點(diǎn)云的顏色不同。

　　4.3圖像化處理及等高線(xiàn)的自動(dòng)生成

　　按照精度的要求，通過(guò)繪圖手段把分色之后的點(diǎn)云柵格化，使柵格圖片生成；通過(guò)采用圖像處理方法，將本色邊界線(xiàn)提取出來(lái)；對等高線(xiàn)進(jìn)行賦值；讓分塊處理后的等高線(xiàn)實(shí)現接邊；由于圖像處理成熟，在實(shí)踐中有廣泛的應用，通過(guò)采用點(diǎn)云柵格化的方法，EPS成功地把基于點(diǎn)云生成等高線(xiàn)問(wèn)題，變成基于圖像對色塊分界線(xiàn)進(jìn)行提取的問(wèn)題，又由于在對點(diǎn)云進(jìn)行柵格化時(shí)，已經(jīng)過(guò)濾掉了大多數的噪聲，從而使等高線(xiàn)柔順、光滑得到了保證。

　　5、生產(chǎn)應用

　　筆者所在單位于2011年完成從化1985平方公里1；5000地形圖測制，其中2/3是山地，需要繪制等高線(xiàn)。項目數據獲取采用德國TopoSys公司的機載LiDAR系統Harrier68i。前期數據處理主要采用TOPPIT、POSPAC、Terransolid等軟件，地形圖測制利用EPS2008基礎地理信息平臺，得到1：5000地形圖測繪產(chǎn)品成果。經(jīng)過(guò)對項目成果的檢驗，最終得到地形測繪成果點(diǎn)位平面中有0.60m的誤差，高程中有0.161m的誤差，點(diǎn)位間距中有0.601m的誤差，成果的邏輯一致性、要素的完備性、屬性精度等，都和設計和規范要求相符合。

　　6、結語(yǔ)

　　該文立足測繪新技術(shù)的應用，在EPS2008基礎地理信息平臺下，利用LiDAR點(diǎn)云數據快速生成等高線(xiàn)的工作原理進(jìn)行了梳理。依照以往對其他軟件進(jìn)行使用的經(jīng)驗，由點(diǎn)云直接、大面積、快速地生成等高線(xiàn)的方法，有著(zhù)占用計算資源少、操作相對簡(jiǎn)單、圖面美觀(guān)、速度較快等諸多優(yōu)勢。

猜你喜歡：

機載激光LiDAR的運用領(lǐng)域及誤差消除方法

如何保證1:500地形圖全數字攝影測量的精度

版權聲明：文章來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )，登載此文出于傳遞更多信息之目的，版權歸原作者及刊載媒體所有，如本文中圖片或文字侵犯您的權益，請聯(lián)系我們。