1、隨著衛(wèi)星導航定位、攝影測量和遙感技術的飛速發(fā)展,地理空間信息科學應用領域對獲取準確實時可靠的數(shù)據(jù)要求越來越高。日益興起的機載激光雷達(Light Detection and Ranging,LiDAR)技術突破了攝影測量的基本框架,是激光測距、GPS空間跟蹤定位、INS姿態(tài)確定以及計算機等相融合的一種新興空間對地觀測技術,不受日照和天氣等條件的限制,具有全天候、快速、精確等特點,為獲取高時空分辨率的地球空間信息提供了極大的便利。機載 L

2、iDAR系統(tǒng)有其獨到的技術優(yōu)勢,使傳統(tǒng)單點定位數(shù)據(jù)獲取變成連續(xù)自動數(shù)據(jù)獲取,提高了觀測的精度,能夠直接獲取高精度的飛行區(qū)域內地表的三維坐標,可以精確地描述地形的起伏、道路的邊緣、植被的樹冠和建筑物的復雜構造,在數(shù)字地球、智慧地球和數(shù)字城市建設等領域有廣泛的應用前景。
　　機載LiDAR數(shù)據(jù)處理中最為關鍵的步驟是點云數(shù)據(jù)的濾波和建筑物提取,原始點云數(shù)據(jù)是一堆雜亂無章的點,需要對點云進行相應處理,從離散的點云中準確地提取地面與地物信息

3、,為實現(xiàn)道路管理、城市規(guī)劃等提供更有效的信息,因此目前點云數(shù)據(jù)濾波處理及建筑物提取技術的理論與方法研究已成為國內外眾多學者關注的課題。本文以LiDAR點云數(shù)據(jù)為基礎,在無其他輔助數(shù)據(jù)的情況下,重點探討了LiDAR點云數(shù)據(jù)不同格式間的轉化、點云數(shù)據(jù)的三維顯示,通過設置不同的插值內插生成DSM深度影像和 DSM距離影像,對深度影像數(shù)據(jù)進行濾波處理,再實現(xiàn) DSM距離影像及濾波后深度影像的建筑物自動化提取,同時通過實驗進行具體的驗證與比較,從

4、而得出結論。
　　本文的主要工作和研究重點如下:
　　1.回顧了機載LiDAR系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理技術的發(fā)展研究現(xiàn)狀,介紹了機載LiDAR系統(tǒng)的組成和工作原理,并同傳統(tǒng)的航空攝影測量以及InSAR技術工作原理進行比較,同時對LiDAR點云數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特點、誤差及處理流程進行詳細的分析。本文還對于現(xiàn)存的幾種經典數(shù)據(jù)濾波算法進行原理分析以及對比歸納,簡述了自適應濾波器,并進行總結。
　　2.以ENVI和ArcGIS為主要的操作平臺

5、,在ENVI加載用于處理LiDAR數(shù)據(jù)的插件,實現(xiàn)點云數(shù)據(jù)不同格式之間的轉換,并通過三種不同的表達形式實現(xiàn)LiDAR點云數(shù)據(jù)的三維化顯示。在ArcGIS中導入轉換后的點云數(shù)據(jù),以反射強度為插值內插生成DSM深度影像,以高程為插值內插生成DSM距離影像,實現(xiàn)對DSM深度影像的濾波處理,用四種不同的自適應濾波進行實驗,對結果進行比較和分析。
　　3.設計一套自動化提取的處理流程,在matlab的平臺支撐下,對濾波后的DSM深度影像數(shù)據(jù)