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地面三维激光扫描仪的分类与应用 被引量:139
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作者 马立广 《地理空间信息》 2005年第3期60-62,共3页
从初识者的角度介绍了地面三维激光扫描仪的分类及其在工程应用中的基本步骤,指出了系统存在一些不足,为用户能客观的认识和选择提供依据。
关键词 三维激光扫描仪 分类 地面 基本步骤 工程应用
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地面三维激光扫描仪系统误差标定 被引量:46
2
作者 官云兰 程效军 +1 位作者 詹新武 鲁铁定 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期731-738,共8页
总结了地面三维激光扫描仪系统误差确定方法,采用自检校法对仪器系统误差进行标定。该方法以空间相似变换公式为基础,构建了具有11个参数的地面激光扫描仪自检校误差模型,其中包括6个外部定向参数和5个扫描仪系统误差参数,详细推导了计... 总结了地面三维激光扫描仪系统误差确定方法,采用自检校法对仪器系统误差进行标定。该方法以空间相似变换公式为基础,构建了具有11个参数的地面激光扫描仪自检校误差模型,其中包括6个外部定向参数和5个扫描仪系统误差参数,详细推导了计算公式。利用所建立的误差检校模型,对徕卡HDS3000扫描仪的系统误差进行标定,得到该仪器的系统误差值,同时对获取的数据进行改正,并对比不考虑仪器系统误差和考虑仪器系统误差两种情况下检验点的坐标值,以验证改正效果。试验结果表明,经过系统误差改正后,HDS3000扫描仪的数据质量有了很大的提高,从而验证了误差模型的可行性与正确性。 展开更多
关键词 地面激光扫描仪 系统误差标定 自检校法 仪器系统误差 HDS3000
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基于地面激光雷达点云数据的森林树高、胸径自动提取与三维重建 被引量:43
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作者 骆钰波 黄洪宇 +2 位作者 唐丽玉 陈崇成 张浩 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第2期243-252,共10页
针对亚热带环境条件下森林树高、胸径自动化提取精度较低、单木形态模拟较为困难的问题,提出基于地面激光雷达点云数据提取森林树高、胸径及重建森林场景三维模型的方法。首先采用变尺度地面点识别法获取地面点并构建DEM。然后根据树木... 针对亚热带环境条件下森林树高、胸径自动化提取精度较低、单木形态模拟较为困难的问题,提出基于地面激光雷达点云数据提取森林树高、胸径及重建森林场景三维模型的方法。首先采用变尺度地面点识别法获取地面点并构建DEM。然后根据树木主干点云主方向相似度及轴向分布密度分割主干与其他植物器官点云。接着以主干点云为基础,采用迭代最小二乘拟合圆柱的方法自动提取树木位置、胸径;构建点云的八叉树结构,利用体素的空间邻接性实现点云分割,自动提取树高。最后,结合单株植物建模技术,以树根节点为纽带构建样地尺度上的森林场景三维模型。实验结果显示,胸径估测R^2为0.996,平均相对误差为2.09%,RMSE为0.66 cm;树高估测R^2为0.972,平均相对误差为2.16%,RMSE为0.92 m;所重建的森林场景三维模型可表达森林样地的真实形态。 展开更多
关键词 地面激光雷达 树高 胸径 点云分割 三维重建
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基于地面激光雷达点云数据的单木三维建模综述 被引量:40
4
作者 黄洪宇 陈崇成 +1 位作者 邹杰 林定 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期123-130,共8页
对利用野外树木激光扫描获取的海量点云数据来提取树木几何与拓扑特征并以此来构建树木三维模型的方法进行综述。在总结基于激光点云的树木建模基本原理和步骤的基础上,围绕单树点云数据的分割、树枝骨架的提取与优化、单木模型的表面... 对利用野外树木激光扫描获取的海量点云数据来提取树木几何与拓扑特征并以此来构建树木三维模型的方法进行综述。在总结基于激光点云的树木建模基本原理和步骤的基础上,围绕单树点云数据的分割、树枝骨架的提取与优化、单木模型的表面重建等主要过程,对各种具体实现技术或方法进行分类、分析和评价,最后对生成的树木模型的精度和未来的技术发展趋势进行简要分析。 展开更多
关键词 激光扫描仪 激光雷达 点云 树木形态 三维树木建模 信息提取
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倾斜摄影和激光扫描技术在城市三维建模中的融合应用研究 被引量:39
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作者 张平 《城市勘测》 2018年第4期99-103,共5页
基于提高倾斜摄影技术在城市三维建模效果目的,采用了地面激光扫描技术在倾斜摄影建模基础上进行匹配融合的方法,通过对某个小区建筑物进行无人机倾斜摄影和地面摆站激光扫描相结合的数据处理实验,得出了通过两者技术融合在城市建筑三... 基于提高倾斜摄影技术在城市三维建模效果目的,采用了地面激光扫描技术在倾斜摄影建模基础上进行匹配融合的方法,通过对某个小区建筑物进行无人机倾斜摄影和地面摆站激光扫描相结合的数据处理实验,得出了通过两者技术融合在城市建筑三维模型建设中纹理效果有效提升的可行性结论,并在实验结论中提出了改进意见。 展开更多
关键词 倾斜摄影 地面激光扫描仪 三维实景重建 匹配技术融合
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基于强度与颜色信息的地面LiDAR点云联合分类方法 被引量:18
6
作者 程效军 郭王 +1 位作者 李泉 程小龙 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期267-274,共8页
提出了一种地面LiDAR点云强度分类的新方法,即利用点云的色彩信息,对强度分类进行约束。与现有的单一利用强度分类方法比较,该方法利用颜色对强度进行补充,建立了对激光强度纠正结果的容错机制,改善了强度纠正模型无法得到最优纠正结果... 提出了一种地面LiDAR点云强度分类的新方法,即利用点云的色彩信息,对强度分类进行约束。与现有的单一利用强度分类方法比较,该方法利用颜色对强度进行补充,建立了对激光强度纠正结果的容错机制,改善了强度纠正模型无法得到最优纠正结果而导致的分类效果不佳的问题。采用Faro Focus 3D120地面扫描仪采集的强度和颜色数据进行实验,结果表明该方法可以提高基于激光强度的三维点云分类精度,在激光强度纠正结果不理想的情况下,也可得到可信度较高的分类结果。 展开更多
关键词 遥感 联合分类 强度信息 颜色信息 地面激光扫描
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变电站三维建模方法现状及展望 被引量:18
7
作者 王仁德 杜勇 沈小军 《华北电力技术》 CAS 2015年第2期19-23,共5页
分析了VRML建模法、几何造型建模法、地面激光雷达建模法建立变电站模型的原理及特点。理论分析与实际案例表明VRML建模法需要对变电站每种电气设备编写程序建模,对作业人员要求较高,建模效率与直观性较低;几何造型建模法直接选取特征... 分析了VRML建模法、几何造型建模法、地面激光雷达建模法建立变电站模型的原理及特点。理论分析与实际案例表明VRML建模法需要对变电站每种电气设备编写程序建模,对作业人员要求较高,建模效率与直观性较低;几何造型建模法直接选取特征体建模,效率和直观性有所提提升,但其变电站模型的真实感较差;地面激光雷达建模法使变电站模型具备了真三维实景特性,建模效率高、精度高、直观性强,特别是采用Pointcloud与Auto CAD联合建模法对电气设备细节特性具有非常真实的表现效果,能满足智能电网建设需求,值得推广应用。 展开更多
关键词 变电站 三维建模 地面激光雷达 VRML 几何造型
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基于岩体结构特征的高速远程滑坡致灾范围评价 被引量:17
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作者 葛云峰 唐辉明 +4 位作者 李伟 王亮清 吴益平 易贤龙 熊承仁 《地球科学(中国地质大学学报)》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期1583-1592,共10页
高速远程滑坡的演化机制与运动过程受控于岩体结构.以重庆市武隆县鸡尾山滑坡为例,采用地面激光扫描技术,获取岩体结构面几何信息,基于离散元数值模拟方法,考虑岩体结构特征,分析高速远程滑坡演化过程及其致灾范围.研究结果表明:(1)岩... 高速远程滑坡的演化机制与运动过程受控于岩体结构.以重庆市武隆县鸡尾山滑坡为例,采用地面激光扫描技术,获取岩体结构面几何信息,基于离散元数值模拟方法,考虑岩体结构特征,分析高速远程滑坡演化过程及其致灾范围.研究结果表明:(1)岩体结构特征由岩体内部发育的结构面所决定,针对点云数据开展空间几何计算与聚类分析,可以快速精细地获取岩体结构面产状信息,从而进行岩体结构面识别与组别划分;(2)将岩体结构特征评价结果导入离散元模型中,能够实现高速远程滑坡致灾范围的快速评价目的,并且取得了与实际滑动距离较为吻合的结果. 展开更多
关键词 高速远程滑坡 岩体结构特征 数值模拟 聚类分析 地面激光扫描 离散元 致灾范围.
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地面三维激光点云数据拼接与坐标转换方法研究 被引量:17
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作者 冯国正 马耀昌 +3 位作者 孙振勇 张智敏 曹磊 石光 《人民长江》 北大核心 2019年第2期151-154,共4页
地面三维激光在数据采集方面具有独特的优势,但数据处理阻碍了它的广泛应用。为解决地面三维激光扫描仪在少特征物区域站点拼接与坐标转换的难题,提出先利用电子罗盘及RTK控制点实现站点数据概略拼接与坐标转换,然后采用ICP算法进行精拼... 地面三维激光在数据采集方面具有独特的优势,但数据处理阻碍了它的广泛应用。为解决地面三维激光扫描仪在少特征物区域站点拼接与坐标转换的难题,提出先利用电子罗盘及RTK控制点实现站点数据概略拼接与坐标转换,然后采用ICP算法进行精拼,再利用序列精拼后形成的闭合条件进行精拼误差配赋,最后根据最小二乘法原理,对点云拼接后站点及RTK控制点形成刚性模型计算最佳密合平移、旋转矩阵,实现坐标转换误差调整,从而实现站点拼接与坐标转换。对利用三维点云提取的特征点进行精度评定,精度达厘米级。 展开更多
关键词 站点拼接 坐标转换 地面三维激光 ICP算法 闭合条件约束平差 电子罗盘
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无人机影像点云与地面激光点云配准的三维建模方法 被引量:16
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作者 段平 李佳 +2 位作者 李海昆 王明果 王云川 《测绘工程》 CSCD 2020年第4期44-47,共4页
地面激光扫描仪(Terrestrial Laser Scanner,TLS)能够快速地获取高大建筑物侧面点云数据,但较难获取其顶部点云数据。无人机(unmanned aerial vehicles,UAV)通过搭载五镜头倾斜摄影相机,能在短时间内获取高大建筑物的顶部影像,并基于摄... 地面激光扫描仪(Terrestrial Laser Scanner,TLS)能够快速地获取高大建筑物侧面点云数据,但较难获取其顶部点云数据。无人机(unmanned aerial vehicles,UAV)通过搭载五镜头倾斜摄影相机,能在短时间内获取高大建筑物的顶部影像,并基于摄影测量原理生成建筑物顶部的三维点云。文中针对高大建筑物的三维建模,首先通过UAV影像构建三维点云信息,然后将UVA影像点云与TLS点云数据进行配准后构建其三维模型。以云南师范大学呈贡校区武之楼为例,分别采用单一源的两种数据进行三维建模,并与两种配准后的数据进行三维建模作比较,实例结果表明,配准后的数据建模更完整,效果更好,能更完整地表现出建筑物的信息。 展开更多
关键词 点云 无人机影像 地面激光扫描仪 三维建模
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地面三维激光扫描仪系统误差模型研究及精度分析 被引量:16
11
作者 蔡建民 花向红 +2 位作者 宣伟 吴帮 杨荣华 《测绘地理信息》 2016年第5期17-21,共5页
分析了外部观测条件对地面三维激光扫描仪测距的影响,以空间相似变换为基础,提出了自检校法的优化模型,并给出了模型解算策略。通过实验对RIEGL VZ-400地面三维激光扫描仪进行检校和测量数据改正,结果表明:将外部观测条件影响因素纳入... 分析了外部观测条件对地面三维激光扫描仪测距的影响,以空间相似变换为基础,提出了自检校法的优化模型,并给出了模型解算策略。通过实验对RIEGL VZ-400地面三维激光扫描仪进行检校和测量数据改正,结果表明:将外部观测条件影响因素纳入系统误差模型中后,可以提高地面三维激光扫描仪的数据精度,从而验证了优化模型的可行性与正确性。 展开更多
关键词 地面三维激光扫描仪 系统误差 自检校法优化模型 精度分析
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三维激光扫描系统在潮滩地貌研究中的应用 被引量:16
12
作者 谢卫明 何青 +1 位作者 章可奇 王宪业 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2015年第1期1-6,共6页
河口海岸潮滩地形观测是研究潮滩冲淤和泥沙运动的基础,传统潮滩测量方法很难同时满足时空尺度与精度的要求。应用地面激光三维扫描系统(TLS),成功获取长江口崇明东滩的地貌植被等数据。研究表明,该系统能大面积高精度获取潮滩植被、潮... 河口海岸潮滩地形观测是研究潮滩冲淤和泥沙运动的基础,传统潮滩测量方法很难同时满足时空尺度与精度的要求。应用地面激光三维扫描系统(TLS),成功获取长江口崇明东滩的地貌植被等数据。研究表明,该系统能大面积高精度获取潮滩植被、潮沟、光滩及沙纹等微地貌数据;支持在同一区域进行长时间重复的高精度观测,支持对不同时空尺度的潮滩整体地貌开展对比分析;在潮滩上测量的平面和垂向均方根误差分别为7.7cm和2.4cm。TLS将为河口海岸潮滩地貌观测及相关工程研究提供一个大面积、高效、高精度的新技术手段。 展开更多
关键词 河口 潮滩 地貌 潮沟 地面激光三维扫描系统
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基于激光点云的树木三维几何建模系统的设计与实现 被引量:12
13
作者 王晓辉 黄洪宇 +1 位作者 陈崇成 唐丽玉 《福州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期705-712,共8页
根据树木的几何拓扑原理,直接利用地面激光扫描仪扫描获得的活立木点云数据,提出了一种基于点云数据的树木三维高精度、真实感的快速重建技术,重点解决了树木骨架点的提取、枝条系统分级重建、模型交互式编辑等关键技术.应用结果表明,... 根据树木的几何拓扑原理,直接利用地面激光扫描仪扫描获得的活立木点云数据,提出了一种基于点云数据的树木三维高精度、真实感的快速重建技术,重点解决了树木骨架点的提取、枝条系统分级重建、模型交互式编辑等关键技术.应用结果表明,基于点云的树木三维几何建模系统能够克服传统树木建模精度低、效率低、形态逼真度差等不足,依据点云数据能快速高效地重建出忠实于现实树木形态结构的三维真实感模型.系统具有良好、灵活的交互性以及较强的实用性,可广泛应用于森林资源管理、精准农业、古树名木管理、园林规划设计等领域. 展开更多
关键词 地面激光雷达 点云 活立木 真实感建模 骨架点 分级重建 交互式编辑
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地面3维激光扫描仪测量精度试验与分析 被引量:11
14
作者 刘金辉 《测绘与空间地理信息》 2013年第12期142-145,共4页
地面3维激光扫描仪是一种可进行全自动高精度立体扫描的先进仪器。其特点是可大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的3维坐标数据,且所获取的数据具有实时、动态、高密度、高精度等优点。因而,激光扫描测量仪器的精度对工程应用的影响... 地面3维激光扫描仪是一种可进行全自动高精度立体扫描的先进仪器。其特点是可大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的3维坐标数据,且所获取的数据具有实时、动态、高密度、高精度等优点。因而,激光扫描测量仪器的精度对工程应用的影响以及对3维点云模型的建立和精度影响至关重要。文章针对瑞格公司所生产的VZ400扫描仪在测量时,距离、入射角度、目标颜色几个因素对精度产生的影响进行研究。利用平面拟合的方法分析精度,得出了随着距离的增加,入射角的增大,会导致地面3维激光扫描仪测量精度降低的定性分析结论。 展开更多
关键词 地面3维激光扫描仪 测距 精度分析
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地面激光雷达的单木真实叶面积指数提取 被引量:11
15
作者 赵方博 王佳 +2 位作者 高赫 张芳菲 吕春东 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2019年第4期81-86,109,共7页
针对已有的测量叶面积指数(LAI)的方法中,LAI测量结果受其定义、采样方法、数据分析和仪器误差等影响产生极大差异的问题,该文使用地面激光雷达(TLS)提取LAI,对北京林业大学校园内具有代表性的单株树木进行了扫描,通过对数据预处理提取... 针对已有的测量叶面积指数(LAI)的方法中,LAI测量结果受其定义、采样方法、数据分析和仪器误差等影响产生极大差异的问题,该文使用地面激光雷达(TLS)提取LAI,对北京林业大学校园内具有代表性的单株树木进行了扫描,通过对数据预处理提取出树冠点云,将其模拟为半球图像后运用球极平面投影和Lambert方位角等面积投影两种投影方法,通过统计面积的方法分别计算不同投影方法和图像划分方法下的孔隙率,进而计算出真实叶面积指数。同时与利用叶面积指数仪LAI-2000所测得的数据进行对比。研究结果表明,地面激光雷达提取单木真实叶面积指数与实测值对比,两种投影下18个环的图像划分方法均更接近真实值,其中在Lambert方位角等面积投影下计算结果更准确。 展开更多
关键词 地面激光雷达 真实叶面积指数 点云数据
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基于地面激光雷达的单木枝干建模方法 被引量:11
16
作者 张冬 严锐 +2 位作者 云挺 薛联凤 阮宏华 《林业工程学报》 北大核心 2016年第5期107-114,共8页
基于激光点云数据的高精度活立木建模技术在林业无损测量中受到越来越多的重视,由于树木形态多样且拓扑结构复杂,因此传统的建模方法在针对活立木的建模上效果并不理想。笔者提出了一种针对地面激光雷达点云数据的活立木枝干三维建模方... 基于激光点云数据的高精度活立木建模技术在林业无损测量中受到越来越多的重视,由于树木形态多样且拓扑结构复杂,因此传统的建模方法在针对活立木的建模上效果并不理想。笔者提出了一种针对地面激光雷达点云数据的活立木枝干三维建模方法。首先将采集到的树木点云进行枝叶分离,从原始活立木数据中分割出树叶点云;然后对枝干点云构建基于Laplace算子的加权矩阵,迭代收缩地进行骨架提取,得到枝干的骨架并保留;其次结合改进的随机Hough变换计算树枝的半径;最后运用广义圆柱体围绕枝干骨架绘制树枝几何结构,最终完成三维重建。该方法能直接对活立木枝干进行建模,无需手工交互,对立木无任何影响。通过在校园内采集到的4株活立木进行试验验证,结果表明该算法重建结果精度较高,并能很好地保持植株的细节特征。 展开更多
关键词 地面激光雷达 点云数据 单木建模 树木形态
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基于最小二乘的点云叶面拟合算法研究 被引量:11
17
作者 刘俊焱 云挺 +2 位作者 周宇 薛联凤 李正军 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期70-77,155,共9页
利用地面激光扫描仪(TLS)获取户外树木的大量点云数据,从中截取树叶点云数据并以此来进行曲面拟合,构建树叶真实三维模型。主要针对空间散乱点云数据的曲面拟合方法进行研究。在最小二乘法、正交最小二乘法、移动最小二乘法等3种二维曲... 利用地面激光扫描仪(TLS)获取户外树木的大量点云数据,从中截取树叶点云数据并以此来进行曲面拟合,构建树叶真实三维模型。主要针对空间散乱点云数据的曲面拟合方法进行研究。在最小二乘法、正交最小二乘法、移动最小二乘法等3种二维曲面拟合方法基础上,针对空间散乱点云数据,提出新的曲面拟合方法。通过比较这3种方法对点云数据曲面拟合后效果,得出结论:针对树叶散乱点云数据,移动最小二乘法能够有效的拟合出树叶的曲面。 展开更多
关键词 激光扫描仪 点云数据 曲面拟合 最小二乘 正交最小二乘 移动最小二乘
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基于地面三维激光扫描仪点云数据的去噪算法研究 被引量:10
18
作者 张金花 吴思 +2 位作者 胡本刚 陈勇 应国伟 《测绘与空间地理信息》 2016年第3期76-78,共3页
原始三维激光点云数据中存在由于仪器本身、外界环境、实体表面特征等因素导致的噪点,严重影响点云质量以及后处理效果。针对地面三维激光扫描仪原始激光点云数据的去噪问题,本文进行了3种有序点云去噪算法的研究,并采用VC++编程语言进... 原始三维激光点云数据中存在由于仪器本身、外界环境、实体表面特征等因素导致的噪点,严重影响点云质量以及后处理效果。针对地面三维激光扫描仪原始激光点云数据的去噪问题,本文进行了3种有序点云去噪算法的研究,并采用VC++编程语言进行算法的功能实现,最后选取某区域单站地面原始三维激光点云数据进行实验分析,总结了各算法的优缺点及适用条件。 展开更多
关键词 地面三维激光扫描仪 激光点云 去噪 离群点
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基于回光强度的地面三维激光扫描仪测距误差模型 被引量:10
19
作者 赵松 西勤 +2 位作者 刘松林 宋海平 张振杰 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2013年第3期169-171,174,共4页
地面三维激光扫描仪是一种新型测量仪器,其核心优势是非接触、速度快、精度高,应用领域非常广泛,而使用之前的设备检校极为重要。影响地面三维激光扫描仪测距精度的因素很多,本文的研究以地面三维激光扫描仪测距原理及误差来源为基础,... 地面三维激光扫描仪是一种新型测量仪器,其核心优势是非接触、速度快、精度高,应用领域非常广泛,而使用之前的设备检校极为重要。影响地面三维激光扫描仪测距精度的因素很多,本文的研究以地面三维激光扫描仪测距原理及误差来源为基础,提出一种稳健的曲线拟合算法对点云数据进行处理,建立了基于回光反射强度的地面三维激光扫描仪测距误差模型,经实验验证取得了良好效果。 展开更多
关键词 地面三维激光扫描仪 回光强度 测距误差 误差模型 光衰减器
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泥石流沟谷滑坡体的点云采样分析及变化检测 被引量:9
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作者 詹俏 甘淑 +1 位作者 袁希平 杨敏 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期136-142,共7页
泥石流沟谷地区地形复杂,沟壑纵横,利用激光雷达技术获取的点云数据往往存在着数据量大,数据冗余等问题。本文以云南省小江流域大白泥河泥石流沟的一伴生滑坡体为试验对象,利用地面激光扫描(terrestrial laser scanning,TLS)技术对其进... 泥石流沟谷地区地形复杂,沟壑纵横,利用激光雷达技术获取的点云数据往往存在着数据量大,数据冗余等问题。本文以云南省小江流域大白泥河泥石流沟的一伴生滑坡体为试验对象,利用地面激光扫描(terrestrial laser scanning,TLS)技术对其进行两个时期的点云数据获取,形成一系列针对泥石流沟谷地区的点云配准,滤波去噪,地表建模等数据处理流程;探讨不同重采样分辨率对地表模型构建的影响,运用ArcGIS平台对不同重采样分辨率下的滑坡量进行估算对比,获取该滑坡提供的泥石流物源量可靠值;同时,利用预处理后点云对该滑坡体进行点云探测及变化分析。试验结果表明(1)不同重采样分辨率构建的地表模型与其采样点云间的垂直标准差为0.3~0.5 cm;(2)点云曲率重采样分辨率在50%~70%范围内,滑坡量估算值较为可靠;(3)整个滑坡体的变化区域的距离变化区域在0.008~0.5 m。 展开更多
关键词 地面激光扫描 伴生滑坡体 点云采样 变化检测
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