基于TLS点云数据的大比例尺成图及其质量评价研究

论文摘要

传统大比例尺地形图测绘的野外工作量大,采样点数量偏少,更新速度慢,周期长,需要耗费大量的人力物力,不能很好的适应社会经济的快速发展。如何使用新的测量方法来提高生产效率的同时降低劳动强度是一个值得关注的问题,这需要探索新方法、新技术和新流程,以提高工作效率。地面三维激光扫描技术用于大比例尺地形图测量,突破了传统的单点测量,实现了“面域”扫描数据采集,操作简单,具有高效、速度快、高分辨率的现场数据获取能力,在一定程度上减轻了外业工作强度,有效提高了外业数据采集效率,是数字测图的又一次创新和进步。因此,本文针对地面三维激光扫描点云数据大比例尺成图及其质量评价进行了相关分析和研究。本文开展了以下几方面的工作:(1)阐述了地面三维激光扫描系统的构成、工作原理、技术特点和Lecia Scanstation2扫描系统,以及点云数据预处理方法。(2)综述了地面点云数据滤波方法和地形建模方法,研究了移动曲面拟合点云滤波算法及存在的问题,提出了改进算法,并通过实例验证了改进后的移动曲面拟合点云滤波算法的有效性,分析了基于规则格网地形建模和基于不规则格网地形建模两种方法的优缺点。(3)研究了地面三维激光扫描点云数据大比例成图的特点和流程,针对其特点和成图流程分析了地面三维激光扫描点云数据大比例尺成图的质量评价指标,从原始点云数据、点云数据处理过程以及点云数据成图后三方面来进行指标的选取和相关质量评价方法分析。(4)选取西安某一区域的地形扫描点云数据,实验分析了大比例尺成图的方法及流程,主要包括数据获取、点云数据处理和地形图绘制三个方面,并对其成图质量进行了评价分析。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景和意义
•     1.1.1 研究背景
•     1.1.2 研究意义
•   1.2 三维激光扫描技术国内外发展现状
•   1.3 地面三维激光扫描点云数据大比例尺成图及其质量评价研究现状
•   1.4 本文的主要研究内容
• 第二章 地面三维激光扫描技术及点云数据预处理
•   2.1 地面三维激光扫描系统构成与工作原理
•     2.1.1 地面三维激光的系统构成
•     2.1.2 地面三维激光的工作原理
•   2.2 地面三维激光扫描技术的特点
•   2.3 Lecia Scanstation2 扫描系统
•   2.4 点云数据预处理
•     2.4.1 点云配准
•     2.4.2 孔洞修补
•     2.4.3 点云数据压缩
•   2.5 本章小结
• 第三章 点云滤波及地形建模
•   3.1 点云数据滤波
•     3.1.1 常用滤波算法概述
•     3.1.2 改进的移动曲面拟合点云滤波算法
•   3.2 地形建模
•     3.2.1 基于规则格网地形建模
•     3.2.2 基于不规则三角网地形建模
•     3.2.3 两种方法优缺点分析
•   3.3 本章小结
• 第四章 点云数据成图的质量评价分析
•   4.1 点云数据成图的质量评价
•     4.1.1 点云数据大比例尺成图特点及流程
•     4.1.2 点云数据成图质量评价指标
•   4.2 质量评价各个指标的评价方法
•     4.2.1 原始点云数据质量评价指标与方法
•     4.2.2 点云数据处理质量评价指标与方法
•     4.2.3 成图后的质量评价指标与方法
•   4.3 本章小结
• 第五章 TLS点云数据大比例尺成图及质量评价
•   5.1 研究区概况
•   5.2 控制点布设
•   5.3 数据采集及数据处理
•     5.3.1 数据采集
•     5.3.2 数据处理
•   5.4 地形建模和绘制地形图
•     5.4.1 建立地形模型
•     5.4.2 绘制地形图
•   5.5 质量评价
•     5.5.1 点云数据质量评价
•     5.5.2 数据处理质量评价
•     5.5.3 成图后的质量评价
•   5.6 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 董佰山

导师: 田永瑞

关键词: 点云数据,滤波,大比例尺成图,质量评价

来源: 长安大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 长安大学

分类号: P217

总页数: 68

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