正射影像辅助下的LiDAR点云构建DEM方法

郭 冰，余 腾，秦育罗

（1.宿迁学院 建筑工程学院，江苏 宿迁 223800）

数字高程模型（DEM）是对地表的一种数字表达形式[1]。对于大范围的DEM 生产，航空摄影测量是通常采用的主要手段[2]，但大量像控点的布设及较长时间的空三加密影响了作业效率。机载激光雷达（LiDAR）作为一种主动式对地观测系统[3]，能够直换获取地表三维坐标，不需要进行正射校正，适合DEM 制作。由于LiDAR 点云数据包含了所有地面点和地物点，因此需要将其进行分类[4]，即通过滤波处理获得表达地表形态的地面点云，再由地面点构建DEM。

目前的点云滤波算法较多，较为成熟的是Axelsson创建的基于不规则三角网的滤波算法[5]，已经在商业软件中得到应用。在实际生产中，由于地物地貌的复杂性，点云滤波自动分类精度不高，还需对算法自动分类出的点云进行进一步的提取。大量研究表明，融合LiDAR 点云和其他数据源进行点云分类能够改善单一利用LiDAR 点云分类的精度[6-8]。目前，常规机载激光雷达系统配备有成像设备，能够获取地表的航空影像。而影像在空间分辨率和纹理信息上具有明显优势，且影像上不同地物间的空间关系清晰，可以作为点云数据的有效补充[9-11]。本文基于TerraSolid 平台研究结合LiDAR 点云与航空影像制作高精度数字高程模型的方法。

1 实验数据与技术流程

1.1 实验数据

实验区域为1 km2大小，包括开阔地、植被、大小型建筑物、道路及农田等。本次实验采用徕卡ALS50-II系统采集点云数据，并配备CCD 相机获取测区航空影像。同时，在测区内架设GNSS 基准站，采用载波相位差分技术获取传感器的精确坐标。……