基于LIDAR点云自动生成等高线的滤波方法

雷刚，夏波，吴军，谢勇

（四川省交通勘察设计研究院有限公司）

1 引言

近几年，激光雷达摄影测量在大范围地形图测量中得到应用与发展。虽然繁重的外业测量工作强度减轻，但是地形图绘制的内业工作量却很繁重。等高线是地形图的重要组成部分，基于雷达点云自动生成的等高线却有不少波浪，如何快速滤除这些波浪，减少繁琐的内业工作量，提高工作效率尤为重要。前人对等高线修改进行了大量研究，结合分段三次多项式与Akima法对等高线进行平滑处理[1]，提出了曲线逐点抽稀筛选法。本文在前人的研究基础上，针对上述问题，提出“步长滤波法”，并利用VBA语言编程解决此问题[2]。

2 基于雷达点云自动生成的等高线存在的问题

基于LIDAR点云利用Global Mapper地图绘制软件自动生成等高线是非常快速的，但自动生成的等高线上有许多波浪，不符合地形图矢量化的要求（见图1），我们需要将这些波浪滤除掉，才能使我们的等高线平滑美观（见图2）。

图1 自动生成的原始等高线图

图2 平滑的等高线

3 步长滤波算法

3.1 算法思路

一条等高线由许多节点连线组成，每相邻两节点之间的距离有的长有的短，而等高线上的波浪所在位置的节点较密，相邻节点间的距离较短，只要选择合适的步长，就能将这些波浪滤除。

3.2 程序设计流程

程序设计流程如图3所示。

图3 程序设计流程

3.3 具体编程源代码

4 案例分析

4.1 案例介绍

本案例来源于某条高速公路项目1：2000地形图绘制中等高线修改任务。……