三維激光掃描分類及工作流程

DSM、DOM可得到真實的三維場景圖。它將三維激光掃描儀和航空數碼攝像機裝載在飛機上,利用激光測距原理和航空攝影測量原理,快速獲取地球表面坐標數據和影像數據。2、作業(yè)流程（一）數據獲?。?）．在航飛前要制訂飛行計劃。航飛計劃應包括航帶劃分，確定飛行高度、速度、激光脈沖頻率、航帶寬度、激光反射鏡轉動速度、數碼相機方位元素及定位、相機拍攝時間間隔等，并將各航帶的首尾坐標及其他導航坐標輸入導航計算機內，在飛行導航控制軟件的輔助下進行飛行作業(yè)。（2）．安置GPS接收機。為保證飛機飛行各時刻的三維坐標數據的精度，需要在地面沿航線布設一定數量的GPS基準站，同時將GPS流動站安置在飛機上。（3）．激光掃描測量。預先設置好掃描鏡的擺動方向和擺動角度，當飛機飛行時，紅外激光發(fā)生器向掃描鏡上不停地發(fā)射激光，通過飛機的運動和掃描鏡的運動反射，使激光束打到地面并覆蓋測區(qū)，當激光束到達地面或遇到其它障礙物時被反射回來，被一光電接收感應器接收并將其轉換成電信號。根據激光發(fā)射至接收的時間間隔即可精確測出傳感器至地面的距離。（4）．慣性測量。當飛機飛行時，慣性測量裝置同時也將飛機的飛行姿態(tài)測出來，并和激光的有關數據、掃描鏡的掃描角度一起記錄在磁帶上。（5）．數碼相機拍攝。利用數碼相機進行拍攝時，需要對其拍攝時間間隔和拍攝位置進行控制。通常是用GPS系統(tǒng)進行時間和位置控制。（6）．數據傳輸。航飛數據采集結束后，將所有的激光掃描測量數據、數碼影像數據、GPS數據及慣性測量數據都傳輸到計算機中，為后續(xù)數據處理作準備。（二）內業(yè)數據處理機載激光掃描儀原始數據經過預處理階段，生成數字表面模型DSM，再經過數據的過濾和特征提取，得到與建模相關的地形和地物等信息，才可供后續(xù)的應用。（1）原始飛行數據。機載GPS與地面基站GPS的空間位置數據、慣性導航系統(tǒng)數據、激光掃描數據、激光反射強度信息以及回波數據、原始數碼影像。航線重構。航線重構為后期的航帶拼接，接邊檢查提供了數據支持。通過對地面基站GPS數據和機載GPS數據進行聯(lián)合差分解算，就可以精確確定飛機飛行軌跡。激光數據的系統(tǒng)誤差和異常值剔除。在處理激光測距原始數據時必須剔除異常點，即測距遠大于飛行高度的奇異點或測距值特別小的無效數據。⑷計算激光點三維空間坐標。對飛機GPS軌跡數據、INS飛機姿態(tài)數據、激光測距數據及激光掃描鏡的擺動角度數據進行聯(lián)合處理，最后得到各測點的(x，Y，2)三維坐標數據。⑸坐標轉換。利用GPs/INS組合系統(tǒng)動態(tài)定位所提供的定位信息屬于W6S-84坐標系，如果測量結果屬于其它坐標系，則必須解決定位結果的坐標轉換問題。點位數據讀寫。系統(tǒng)產生的數據經硬件廠商的初步處理后交到用戶手中，由于產品的制造商不同，所產生的原始數據的格式也不同。航帶拼接。利用飛行同步獲取的地面高清影像，可以確定和消除航帶間的系統(tǒng)誤差。航帶拼接的目的是提高重疊區(qū)域數據精度，滿足接邊地物的連貫性。多源數據配準。遙感圖像的成像模式具有多樣性，通?？梢栽谕坏貐^(qū)獲得不同傳感器、不同尺度、不同時相的數據，所以在融合這些多源數據時就必須應用圖像配準技術，用以校正各類圖像之間的差異。濾波。目前用于機載激光掃描數據濾波的方法大致可分為數學形態(tài)學濾波法、移動窗口法、迭代線性最小二乘內插法、基于地形坡度濾波等。人工編輯。人工交互編輯的目的是剔除自動濾波，自動分類沒有濾掉的部分粗查和未分類正確的激光點。接邊檢查。為確保接邊區(qū)域的地物完整和準確，需要進行基于地物特征的算法和目視判讀方法支持。(12)生成DEM/DSM。經過上述處理的數據進行內插等運算，生成可以滿足工程標準的DEM和DSM。3、特點與傳統(tǒng)航空攝影測量技術相比,該技術具有直接快速獲取三維空間數據,數據處理自動化程度高,作業(yè)速度快,外作業(yè)工作省,測量精度高(尤其是高程精度)以及作業(yè)成本低(航外像控工作量少)等特點4、應用可用于快速生產數字高程模型（DEM）、數字表面模型（DSM）和數字正射影像（DOM）,也可用于城市三維建模、自然災害評估、資源調查、海洋監(jiān)測、軍事測繪、大型工程測量等各個方面。。同時,它能最大限度地反映地表真實情況,也是