试析机载LiDAR技术在地形图测绘中的应用

试析机载LiDAR技术在地形图测绘中的应用

刘国伟余忠孝

长江重庆航道测绘处重庆市401121

摘要：近些年以来，信息化手段正在全面融入当前现有的地形测绘中，其中关键落实于机载的绘图技术。与传统的测绘流程相比，建立于信息化之上的机载LiDAR测绘手段具备更加突显的实效性，有助于缩减整体上的测绘成本并且提升了精准度。与此同时，机载LiDAR技术还体现为较短的成图时间、较高的自动化水准以及多样化的测绘产品类型。因此具体开展地形图测绘时，应当探析LiDAR机载技术涉及到的各项技术要点。

关键词：机载LiDAR技术；地形图测绘；具体应用

从根本特征来讲，针对地形测绘适用的机载技术在客观上有助于获取自动性、直接性以及连续性的测绘结论。因此可以得知，LiDAR技术相比来讲更加能够适用于现阶段的测绘领域，此项举措也符合了更高层次的机载测绘目标。LiDAR的信息化测绘很少依赖于外在性的气候要素以及其他要素，因此体现为更优的自动化处理水准。地形图测绘的关键在于选择特定的测区，因地制宜布置与之相应的测点。机载测绘方式通常来讲都会涉及到测量控制点以及布置地面参考站等相关举措。在获得测绘数值以及测绘结论的前提下，还需要解算相应的数据并且实现全方位的航空摄影。

一、采集测绘信息

（一）设计测绘航线

针对航摄飞机而言，对其应当保障最根本的测绘质量以及产品精度。因此在设计特定的测绘航线时，应当能够密切关注当前测区现有的整体形状、地形条件、航向的重叠角度、航行高度、协调度以及侧向的重叠度等。在这其中，关键应当落实于旁侧的航向重叠角度，据此设计特定的重叠影像角度。

（二）布置地面参考站

在机载测绘的状态下，应当能够凭借GPS的差分定位来实现精确度较高的航测定位。具体在操作中，针对基准站现有的多台测绘装置都要予以妥善安装，确保其能够真正符合同步性的观测方向，以便于密切配合机载接收装置。在给出特定类型的航向坐标前提下，针对卫星与基准站二者现有的距离应当予以精确计算，以便于校正现有的接收机定位，保障其符合最根本的精度指标。

（三）测量控制点

测量控制点的根本目标在于提升现有的测绘精度，对于某些潜在性的系统误差着手进行全面消除。例如在某次测绘中，针对上述控制点将其限制于20个，上述测点呈现平均性的分布特征，对其有必要控制于10千米以内的航测间隔距离。在必要时，测绘人员对此还可以选择起算控制点的做法，确保固定点与起算点之间能够符合最小限度的测绘距离。在实现平面测量时，针对其中的起算点最好将其设定为GPS的平面测量点。此外，如果能够借助全站仪或者RTK来辅助上述的测绘流程，那么将会获得精准度更高的测绘点。

（四）解算数据

数据解算本身构成了关键性以及核心性的地形测绘步骤。具体在解算特定类型的测绘数据时，应当凭借双差分定位的措施来完成全过程的解算处理，尤其是涉及到DGNSS的地面基站而言。例如在解算具体的测绘数值时，针对现有的航测轨迹可以借助联合解算的方式对此加以明确；在此前提下，联合运用IMU的惯性导航仪来提升综合性的解算精度。

二、预处理LiDAR数据

预处理某些测绘数据的做法应当遵照特定的预处理流程，然后针对当前获得的各类测绘信息予以全方位的检查，保证其符合现有的测绘质量指标。通过运用上述的改进举措，针对点云数据以及RGB的测绘影像就能够予以全面获取。在安装接收机的前提下，据此可以开展实时性的机载测绘，然后再去评估并且检测雷达数据应有的精确性。除此以外，质量检测还应当涉及到点云密度、测绘图像噪声以及影像色彩等各项相关要素，确保其覆盖于相对更广的航线范围。

点云坐标本身包含较多的坐标种类，据此应当能够将其纳入三维计算的范围内。具体在操作时，首先需要运用预处理的方式来处理激光数据，尤其是针对其中某些原始数据。在实现上述的处理之后，针对点云数据以及三维激光点就能予以精确的生成。如果需要算出特定的地物坐标、三维空间坐标或者其他地表坐标，那么还需校正高程并且控制平面点现有的测绘幅度。如果察觉到某些相对较大的测绘点误差，则应当着手加以相应的校正。经过鉴别如果能够断定高程与平面数据都符合了相应的测绘目标，那么应当进入航带拼接的过程中。

三、具体的技术运用

（一）分类点云数据

通过运用预处理的方式，就会进入点云分类的操作中。针对此项操作而言，关键在于详细划分现有的不同点云类型。因此可见，点云分类的意义就在于存储各异的点云数据，确保将其分成建筑群、地面植被以及其他类型的地物信息。从现有的点云分类视角来看，通常可以将其分成初步分类以及精细分类的两类关键步骤。在这其中，对于粗分类应当能够包含自动性的分类模式，其应当参照现有的点云数据密度、数据分布形态、数据坡度以及数据高度等各项要素，因地制宜实现全方位的数据分类。

（二）进行DOM制作与DEM制作

DEM制作的方式侧重于地表模型，运用拟合生成的手段来实现某些回波信息的完整处理，其应当覆盖于地表树木以及地表房屋等多样化的地物类型。通过运用DEM制作的方式，针对特定区域现有的地表起伏以及地表高低现状就能予以全方位的精确反映，在此前提下对此予以相应的网格化处理。与之相比，DOM制作更多关注的是平差计算，针对相机文件以及外方位元素都要着手加以全面的更新处理。通过运用无缝镶嵌的措施，确保可以获得标准性较强的投影变换图幅。

（三）转换测绘坐标

在处理完毕各项测绘数据的基础上，针对其中现有的某些测绘坐标就要加以精确的转换。通过运用特定类型的转换系统来完成上述全过程的测绘转换，其中涉及到多样化的坐标系统。例如在涉及到转换某些高程坐标时，通常都需要借助曲面拟合的方式来实现多项的坐标处理。通过实现转换坐标的方式，应当可以创建与之相应的同名点并且拟合各种类型的测区数据。从目前来看，可供选择的高程坐标系应当能够分成较多类型，针对不同类型的坐标系都要创建相应的转换关系。

结束语：

地形图测绘包含了多样化的遥感信息，借助航空遥感的途径与手段应当能够简化当前现有的整个测绘流程，对于传统模式的测绘流程进行全方位的简化。机载LiDAR适用于测绘地形图的手段有助于杜绝某些冗余性的测绘流程，对于整体上的作业实效性予以适当提升。通过运用上述的改进措施，应当可以从源头入手来获取雷达扫描的详细测绘结论，便于给出可行度更高的某些行业决策。因此在未来实践中，针对地形图测绘运用的机载LiDAR测绘手段还需不断予以改进，在提升测绘精确度的同时也要着眼于缩短周期并且促进技术成熟。

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