机载激光雷达原理与应用科普（十）

内容摘要：经过数据预处理工作得到的成果，包括经大地定向后的激光数据和经计算得到的影像外方位元素基础上，即可正式进行常见的DEM和DOM成果数据的加工生产。通常我们称这一过程为数据后处理。
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数据后处理

**1、点云数据分类及DEM制作
经过预处理的激光地表数据及激光地物数据都在同一层，需要提取出纯地表数据方能生成DEM。经过分类，将建筑物、植被等非地表数据放在其它层里面，纯地表数据就被分离出来。经过分类的纯激光地表数据是具有三维坐标值的离散点，构建TIN后即可以按规定格网生成DEM。经过精细分类的激光数据，去除噪声点后，可以保留所有要素生成DSM。

2、影像数据处理及DOM制作
通过对原始影像进行预处理，已经得到了每幅原始影像的外方位元素，LiDAR系统中影像的内方位元素已知，由此便可以完成影像的相对定向和绝对定向，从而生成正射影像。
然而由预处理后得到的外方位元素精度可能达不到生产要求，需要进行进一步的纠正，一般通过找影像连接点的方式进行。
根据与影像对应的纯地表激光数据找连接点，所谓的连接点位两幅有重叠影像上的同名点，一般每两幅有重叠的影像需保证至少4个连接点，而实际生产中为保证产品质量，通常需保证至少8个连接点，所有连接点都必须是地面点且分布均匀，根据影像连接点重新计算影像外方位元素，使用理想的外方位元素进行DOM的生产。

3、三维模型制作
对于基于LiDAR测量技术采集的城市区域，常常需要对建筑物进行三维建模，此处就以建筑物三维模型制作为例加以说明，其主要流程如图2-22所示。

图2-22 三维建模流程

⑴ 建筑物三维建模
基于激光数据和正射影像进行建筑物建模，由于激光数据本身具有坐标信息，所有建筑物模型具有位置及高度信息。为了创建真实可量测的高精度三维模型，可以对激光点云各个角度进行拉剖面辅助建模。

⑵ 斜片影像配准
斜片是对建筑物东、西、南、北四个方向拍摄所得影像，为模型提供纹理，但由于原始斜片没有坐标信息，不能自动定位，需要先进行斜片配准。
斜片配准是通过DEM叠加DOM为基准进行的，利用DOM确认同一地面点，利用DEM定向，配准斜片。配准后的不同斜片上同一地物能够一一对应。
对斜片进行配准要求每幅影像上至少有四个配准点，且点位分布均匀，在影像上近似成矩形或平行四边形，以较少的配准点来保证配准精度，要求配准误差小于0.4mm，地形起伏特别大的区域可以降低标准，但应尽量保证精度。
经过配准的斜片具有了量测功能，成为可量测斜片，可以在斜片上对地物攻读及地物距离进行量测。

⑶ 纹理粘贴
基于激光数据建立的三维模型，已经具有位置及高度属性，但此时的模型没有纹理，我们称之为白膜，并不能形象的反应建筑物的原貌。使用配准后的斜片能够快速对白模实现纹理粘贴。

4、线划图制作

⑴ 提取房屋、道路及其地类界限等
参考正射影像和原始激光点云，提取房屋、道路、地类界、电线杆等地物要素；

⑵ 提取等高线
利用分类后的地面点云数据提取等高线，然后参考数字正射影像对等高线进行二次编辑并进行圆滑处理；

⑶ 出图
图幅整饰、出图，外业调绘，最终修改成图。

[参考文献] 王丽英. 机载LiDAR数据误差处理理论与方法[M]. 测绘出版社, 2013