柏　飛

(新疆維吾爾自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院,新疆 烏魯木齊 830000)

無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)制作DEM新方法

柏飛

(新疆維吾爾自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院,新疆 烏魯木齊 830000)

摘要：無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)能夠快速制作地表模型DSM,由于測(cè)區(qū)地物的存在,地表模型不能替代DEM,本文提出利用激光點(diǎn)云處理軟件Terrasolid軟件,通過(guò)高程分類算法對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,通過(guò)人機(jī)互助快速提取出地面點(diǎn)制作DEM.

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)遙感技術(shù);DSM;DEM;新方法

doi:10.13442/j.gnss.1008-9268.2015.03.016

中圖分類號(hào)：TP751

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：號(hào)： 1008-9268(2015)03-0065-03

收稿日期：2014-12-20

作者簡(jiǎn)介

Abstract:UAV remote sensing technology to rapidly produce surface model DSM, due to the existence of the survey area was surface features, surface model can not substitute DEM, this paper using a laser point cloud processing software terrasolid software, through the elevation point cloud classification algorithm for data classification, by people mutual fast machine to extract ground points make DEM

0引言

無(wú)人機(jī)的快速發(fā)展,推動(dòng)測(cè)繪行業(yè)向前發(fā)展,無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)由于具有機(jī)動(dòng)、快速、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì),現(xiàn)已逐步從研究開(kāi)發(fā)發(fā)展到實(shí)際應(yīng)用階段,成為未來(lái)的主要航空遙感技術(shù)之一[1]。 航測(cè)技術(shù)能夠快速生成數(shù)字地表模型DSM,如何把DSM轉(zhuǎn)化為DEM是一個(gè)難題。國(guó)內(nèi)、外一些廠家軟件通過(guò)修改模型來(lái)制作DEM,但是這種方法模型修改存在很多問(wèn)題:1)判別困難,2)稀疏植被無(wú)法修改。針對(duì)存在問(wèn)題本文提出新的制作方法,通過(guò)對(duì)模型生成的點(diǎn)云進(jìn)行分類,制作DEM.此種方法對(duì)無(wú)人機(jī)遙感制作DEM具有一定的借鑒意義。

1無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)處理以及DEM制作過(guò)程

1.1　無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)處理

無(wú)人機(jī)遙感數(shù)據(jù)處理與傳統(tǒng)的數(shù)字航測(cè)差別很大,通過(guò)無(wú)人機(jī)軟件解算，影像間的連接點(diǎn)可以自動(dòng)完成；空三加密比較簡(jiǎn)單，只需要人工把外業(yè)采集的像控點(diǎn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確數(shù)據(jù)刺到對(duì)應(yīng)位置,既能夠得到高分辨率的正射影像、地表模型、點(diǎn)云數(shù)據(jù),其中點(diǎn)云數(shù)據(jù)是由地表模型生成,即可說(shuō)點(diǎn)云也是地表模型的一種表現(xiàn)形式[2]。無(wú)人機(jī)處理流程如圖1所示。

圖1　無(wú)人機(jī)處理流程

1.2　DEM 制作

Terrasolid系列軟件是一套商業(yè)化的Lidar數(shù)據(jù)處理軟件,基于Microstation開(kāi)發(fā)的是處理機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù),車載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)軟件,對(duì)點(diǎn)云分類處理分類,根據(jù)行業(yè)的不同提取出的成果有差異,通常分類出噪音點(diǎn)、地面點(diǎn)、植被點(diǎn)、房子,電力線等。本文通過(guò)無(wú)人機(jī)采集數(shù)據(jù)輸出激光格式的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,根據(jù)高程算法進(jìn)行編輯宏命令運(yùn)行，自動(dòng)分類出地面點(diǎn)、非地面點(diǎn);非地面點(diǎn)又分為低于地面的點(diǎn)為地點(diǎn),高于地面的點(diǎn)為植被點(diǎn)。自動(dòng)分類不能完全把點(diǎn)正確分出,再通過(guò)人工干預(yù)進(jìn)行分類處理[3]。流程圖如圖2所示。

圖2　流程圖

--------------------

聯(lián)系人： 柏 飛 E-mail:365281315@qq.com

2工程實(shí)例

本項(xiàng)目是高速公路勘測(cè)項(xiàng)目采用Trimble UX5無(wú)人機(jī)采集的數(shù)據(jù),該區(qū)域地形簡(jiǎn)單,有稀疏的植被、居民區(qū)。由于點(diǎn)云數(shù)據(jù)是通過(guò)模型生成,模型在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)存在一些噪音點(diǎn),即模型錯(cuò)誤點(diǎn),在建立宏命令前要充分考慮,避免分類遺漏。通過(guò)調(diào)用高于地面的分類算法進(jìn)行提取植被點(diǎn)。編輯宏命令為

Description=

Author=ByLine=0

SlaveCanRun=1

AnotherComputerCanRun=1

CanBeDistributed=1

FnScanClassifyClass(999,1,0)

FnScanClassifyLow(1,7,1,0.50,30.00,0)

FnScanClassifyLow(1,7,5,0.50,30.00,0)

FnScanClassifyGround(1,2,1,105.0,60.00,6.00,0.70,-1,5.0,0,2.0,0)

FnScanClassifyHgtGrd(2,100.0,1,3,0.20,20.00,0)

FnScanClassifyHgtGrd(2,100.0,1,4,20.00,50.00,0)

FnScanClassifyHgtGrd(2,100.0,1,5,50.00,200.00,0)

通過(guò)執(zhí)行宏命令,模型的變化如圖3所示。

圖3　模型變化 (a)分類前DSM;(b)分類后DEM

從圖3中可以看出,植被幾乎被去除干凈,建立宏命令目的盡量減少人為干預(yù),減少手工分類,所以建立宏命令要充分考慮地形地貌。宏命令執(zhí)行完后再進(jìn)行人工分類,最后制作出DEM.

3結(jié)束語(yǔ)

伴隨無(wú)人機(jī)的快速發(fā)展,無(wú)人機(jī)應(yīng)用在國(guó)土、公路等測(cè)量行業(yè)應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,本文結(jié)合無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)的特點(diǎn),提出基于Terrasolid軟件把DSM轉(zhuǎn)化DEM,快速有效。在高速公路實(shí)際勘測(cè)中取得良好的效果,在同類無(wú)人機(jī)遙感測(cè)量中具有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]柏飛.影響無(wú)人機(jī)航測(cè)高程精度分析[J].測(cè)繪技術(shù)裝備,2014(3):92-93.

[2]張小紅.機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)理論與方法[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2007.

[3]徐祖艦,王滋政,陽(yáng)鋒,等.機(jī)載激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù)及工程應(yīng)用實(shí)踐[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2009.

柏飛(1983-),男,河南新蔡人,碩士，工程師,主要從事公路勘測(cè)以及3S研究與應(yīng)用。

The New Method of UAV Remote Sensing Producing DEM

BAI Fei

(XinjiangUygurAutonomousRegionTransportationPlanningSurveyand

DesignInstitute,Urumqi830000,China)

Key words: UAV remote sensing technology; DSM; DEM; new method