机载激光雷达点云数据处理理论与应用研究606(11)

第一章 绪 论

1.1 引言

近年来，激光扫描(LIDAR, Light detection and ranging)技术是随着测量

技术的进步而迅速发展起来的一门新兴技术。作为一种三维空间信息的实时获取

手段，有效地拓宽了数据来源范围，它能够快速获取精确的高分辨率数字表面模

型，使人们从传统的前方交会的数据获取模式转变为连续自动的数据获取模式，

也使数据处理朝着自动化的方向更进一步。近年来在我国也逐步采用LIDAR进行

高速公路的选线以及改扩建、地形成图、电力线勘测等工作。

测绘地形图是测绘的目标之一，当前测绘成果主要表现为4D形式，即数字

高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）、数字线划地图（DLG）和数字栅格

地图（DRG）。之前的4D产品都是由作业员根据规范的要求从原始航空(航天)影

像以及野外实地测绘而采集、加工制作的, 作为国家基础地理空间框架数据的主

产品形式，在国民经济的众多领域得到广泛应用。

通过机载LIDAR 技术可以获取高分辨率数字影像以及海量的点云数据，而这

是常规测量以及航空摄影测量技术都不能同时提供的，这一新技术的实际应用，

使得测绘成果向智能化、快速化方向迈出了新的一步。 LIDAR技术获取的影像和

点云成果却极大的改变了传统的测量数据获取模式，也不同于航空摄影测量模

式。相应地，对获取的影像和数据的处理模式也产生了很大的变化。高分辨率的

数字影像和海量的点云数据，包含了丰富的地表信息，如何将二者有效的结合，

以更高的效率制造出需要的测绘产品，真正发挥LIDAR技术在数据获取以及测绘

产品快速成型方面的巨大优势是一个很有意义的研究方向。

目前国内、外的机载激光雷达扫描数据处理软件中，没有专门针对数字线划

图生产的功能, 使得数字线划图生产变得复杂并且难以掌握。本文所讨论的就是

通过对获取的激光扫描点云数据结合DOM进行编辑、建模等处理，最终获取测绘

产品的问题。

1.2 LIDAR数据处理现状

在过去的十几年，机载激光雷达扫描系统作为精确、快速地获取地面三维数

据的工具已得到广泛的认同。据统计，截至2001年7月全球约有75个商业组织使

用60多种类似的系统， 加拿大Optech公司生产的ATLM和SHOALS、美国Leica

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