应用无人机LiDAR的道路勘测DEM构建技术探讨

当前道路建设的增速趋势和当前道路勘测方法的效率低下产生了严重割裂,其矛盾日益加深,限制了当前社会经济的发展速度。如何改进道路勘测方法使其效率能跟上不断增速的道路建设是当前道路勘测所面临的重要问题。选取贵州某地作为测区,采集无人机LiDAR点云数据,对DEM构建环节中的点云数据滤波和数据内插以及DEM的应用开展了一系列的研究和实验,通过构建道路勘测中的立体DEM,获得道路断面的数据,提高获取道路勘测中的勘探精度和效率。

基于机载LiDAR点云滤波的矿区DEM构建方法

机载Li DAR数据是进行矿山高植被覆盖区地面塌陷调查的有效工具。利用湖南某矿区的机载Li DAR点云数据,提出了一种基于区域分割的渐进三角网滤波构建DEM的方法。首先,对原始机载Li DAR点云数据进行重新组织,以提高邻域点计算效率;其次,结合高程差计算区域统计值,按照地形情况分割测区内的地面点和非地面点,利用地面点构建初始稀疏TIN模型;然后,通过计算其他点与TIN的距离,渐进加密三角网,提取地面点;最后,剔除孤立点,生成格网间距为1 m的DEM。研究结果表明:基于区域分割的渐进三角网滤波构建的DEM能够较为精细地表达地形信息,特别在高植被覆盖区域,能够提取出高精度的真实地表DEM,可更加准确地表达出矿区高植被覆盖区的地表塌陷位置和范围等信息。

盐城淤泥质滨海湿地DEM构建及其精度评估研究

以盐城保护区核心区为例,利用2002年野外高程测量数据,运用Kriging和TIN两种不同思想的插值方法对研究区DEM的构建与精度评估两个问题展开研究。研究结果表明:1)Kriging插值验证显示:均差接近于0,均方根标准误差接近于1。证明采用Kriging插值同时考虑数据本身约束性条件的模型是可行的。同时,运用等高线和等高点数据生成的TIN,效果同样比较理想。2)对两种DEM进行了精度评估,数据显示误差都在可控范围之内。其中Grid-DEM的绝对误差最大值为0.162m,平均绝对误差为0.063m,平均相对误差为4.20%;而TIN-DEM的最大值仅为0.028m,平均绝对误差和平均相对误差只有0.005m和0.36%。3)在对两种DEM的比较中发现:无论是绝对误差还是相对误差,Grid-DEM都要远高于TIN-DEM,两者最大值相差0.134m;在受人类干扰较强以及经常受潮汐影响而处于不断变化的区域,Grid插值要明显差于TIN插值。但从DEM表面整体光滑度来看,Grid-DEM却要优于TIN-DEM。

ArcGIS支持下的海岸带DEM构建与精度评估分析

以福建九龙江口海岸带DEM数据构建为实例,介绍了基于ArcGIS软件综合陆域、海域以及海陆交界处干出滩数据,构建海岸带DEM并进行精度评估的方法。精度评估结果显示所构建的数字高程模型是满足国家DEM构建相关标准精度要求,从而为GIS在海岸带资源信息化综合管理中应用提供了技术支撑。

辐射沙脊群潮滩地形遥感遥测构建

潮滩地形是合理开发利用潮间带滩涂最重要的指标之一。滩涂水边线测量法是目前公认的具有可操作性的滩涂地形遥感测量方法。本文以水边线测量方法为基础,提出一种基于水位测站基线的潮滩地形遥感遥测构建方法。以江苏沿海大面积潮滩为研究区,将该区域自建的4座水位测站的连线作为水位测站基线,结合不同潮情下采集的遥感影像提取的滩涂水边线数据,通过水位测站基线计算滩涂水边线高程,从而构建出辐射沙脊群潮滩地形。采用实测地形数据进行检验,结果表明:构建的DEM能够反应当前潮滩的基本形态,平面精度达30m,垂直精度达20cm。

油气管道工程线状LiDAR数据的快速DEM提取

为适应大型油气管道工程对地形数据的快速获取要求,可利用机载激光雷达数据进行快速DEM提取。讨论油气管道工程线状LiDAR数据快速DEM提取的两个关键问题:滤波和DEM构建。针对多植被丘陵地区线状数据,采用基于坡度变化的滤波算法对原始点云进行滤波;用不规则三角网线性内插算法对滤波结果进行处理,并构建DEM;用一组线状LiDAR数据做实验,将实验结果与实测数据进行比对。在构建的DEM上提取线路断面线,结果与实测地形基本相符。

基于轻型无人机激光雷达的山区高程仿地获取与构建技术研究

数字高程模型(digital elevation model,DEM)是关键的基础地理空间数据,传统DEM获取方法难以满足植被覆盖山区DEM构建需求。无人机激光雷达技术的快速发展,为山区DEM获取与构建提供了新的思路。提出一种利用无人机激光雷达仿地飞行获取激光点云并构建DEM的方法,对激光扫描数据获取、点云预处理、点云滤波及DEM构建等关键技术进行研究。以广东省抽水蓄能项目为例,深入研究无人机激光雷达的仿地飞行原理及实施方法,并对激光点云进行预处理,提出了顾及地形的渐进加密三角网滤波算法,成功地从散乱点云中提取出地面点,构建DEM精度高达0.07~0.31 m。实验结果表明,该方法能够有效地提取地面点,构建精确的DEM,满足工程测量规范要求,为植被覆盖山区DEM的构建提供了一种新思路和解决方案,具有一定的实用价值和推广意义。

恐龙谷南缘微地貌地形特征要素提取及分析

地形特征信息是地学研究中的重要依据,用于描述地形变化的总体样貌,决定了基础地形地貌形态特征。本文对禄丰恐龙谷南缘环状微地貌的地形特征进行提取及分析。首先,采用无人机测量技术获取测区影像数据,通过影像数据处理构建测区0.5 m分辨率的DOM数据与点云数据,并基于TerraSolid软件平台搭建滤波规则对点云数据进行分类、抽稀压缩处理,提取测区地面点,以地面点数据为基础数据构建测区2 m分辨率的DEM;然后,通过叠加ArcGIS空间分析中最大值提取与正负地形提取,完成地形特征点的提取分析;并结合ArcGIS中水文分析、平面曲率与坡型组合的方法,完成地形特征线提取分析;最后,在eCognition 9.0中通过面向对象的方法,实现地形面状特征提取。试验结果表明:(1)提取鞍部点的最佳分析窗口为11×11。(2)通过鞍部点位及两种方法提取脊—谷线,其中水文分析提取脊线更为细致,整体连贯性更为突出且从山体两侧脊线分布密集,试验区山体崎岖处提取鞍部点,即说明恐龙谷南缘整体受亚热带低纬度高原季风气候影响,山体受一定程度风化侵蚀。(3)恐龙谷南缘地形面状特征中裸岩、裸地两者面积占比较大,两者相加后占测区总面积64.2%,结合实地干湿分明的气候特点和实际勘察植被相对低矮的特征,在一定程度上说明该区域表层土壤疏松,需注意水土流失引起的生态问题。

大型水利工程DEM模型构建的方法

针对当前水利行业对三维模型的需求,文章结合了对传统测量获得的DWG格式的数据成果,通过Arc Map软件的转换,将转换后的数据采用PERIMETER_ONLY和ALL方法构建DEM模型,通过对这两种方法构建的DEM模型对比,探讨了更为精确、更加直观的DEM构建方法,为传统测量数据成果向DEM模型的转换提供借鉴。