[发明专利]一种基于机载激光雷达点云数据的高精DEM构建方法

权利要求书

1.一种基于机载激光雷达点云数据的高精DEM构建方法，其特征在于，所述方法为：

1)首先进行点云数据预处理，为点云数据质量检查和点云数据大地定向；

2)然后采用改进的三角网迭代加密滤波法，将每个待判定点赋予一个与距离相关的优先级，保证优先级最高的激光点优先判断，用于地面点云与非地面点云的分离；

3)再使用已知高程点，构建邻近三角形并进行线性内插处理；

4)最后采用逻辑分析法与高程误差分析法对DEM精度进行评价，实现基于机载激光雷达点云数据的高精DEM构建。

2.根据权利要求1所述的一种基于机载激光雷达点云数据的高精DEM构建方法，其特征在于，所述点云数据大地定向要通过多个坐标系间的几何关系来确定，包括激光扫描仪的参考坐标系、瞬时激光束坐标系、空中平台坐标系、目标所在水平参考坐标系与垂直坐标系和惯性导航仪的参考坐标系与WGS-84坐标系。

3.根据权利要求1所述的一种基于机载激光雷达点云数据的高精DEM构建方法，其特征在于，所述方法通过不规则三角网模型将点云数据构建成DEM。

4.根据权利要求3所述的一种基于机载激光雷达点云数据的高精DEM构建方法，其特征在于，不规则三角网模型构建完成后，对所述不规则三角网模型进行线性内插处理，线性内插处理方法如下：

1)在确定目标点高程时，先检索目标点所在的三角形，确定各点的坐标(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)、(x₃,y₃,z₃)，并得到如下目标点方程：

2)令两个点与另一顶点间的坐标差值为(x₂₁,y₂₁,z₂₁)、(x₃₁,y₃₁,z₃₁)，则有：

x₂₁＝x₂-x₁,x₃₁＝x₃-x₁,

y₂₁＝y₂-y₁,y₃₁＝y₃-y₁,

z₂₁＝z₂-z₁,z₃₁＝z₃-z₁；

进而有目标点的高程h为：

5.根据权利要求1所述的一种基于机载激光雷达点云数据的高精DEM构建方法，其特征在于，所述逻辑分析法的评价指标包括：

①等高线是否存在逻辑错误：即是否存在与等高线特性相悖的情况；

②坡度异常值：对DEM生成的坡度图进行检查，检查坡度异常高的值，对坡度大于50°的地区进行详细检查；

③水系与等高线的逻辑关系：指叠加等高线层与河流层时，河流的位置在等高线的外凸连线上，且等高线不能两次跨越河流。

6.根据权利要求1所述的一种基于机载激光雷达点云数据的高精DEM构建方法，其特征在于，高程误差分析法的评价指标包括：

①中误差，是指通过统计的方法，客观评价DEM高程的偏移量；假设检验点的高程为R_k(k＝1,2,3……)，与检验点有相同空间坐标的底面点高程为Z_k，则DEM的中误差为：

②平均绝对误差，是指模拟值与实际高程偏差的绝对值的平均，其公式为：

③平均误差，是指实测高程与DEM高程的误差的平均值，其公式为：