吉林大学学报(工学版) ›› 2021, Vol. 51 ›› Issue (3): 1073-1080.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20200786
• 计算机科学与技术 • 上一篇
Wei-gang ZHU1(),Chao ZHU1,Ya-qiu ZHANG1,Hai-bin WEI2()
摘要:
针对目前常用滤波算法结构复杂、工作效率较低和数字高程模型(DEM)成果评价方法单一等问题,提出了一种基于空间格网技术和卷积核计算的移动曲面拟合DEM滤波算法(CGS算法)和基于计算机图形学的DEM质量评价新方法。理论研究和工程实践结果表明:CGS算法相对于人工干预TIN算法可以更好地滤除植被、建筑物等各种非地面点。利用灰度共生矩阵、自相关函数、图像信噪比、基于Canny算子改进高斯波形提取的局部方差算法对DEM成果进行对比分析发现,采用CGS算法生成的DEM图像纹理均匀平滑,可以凸显出各种地形的细节特征,可有效抑制椒盐噪声的产生。本文提出的滤波算法和评价体系在理论上具有前瞻性,在方法上具有科学性、可重复性,可应用于实际项目工程,具有较强的现实意义。
中图分类号:
1 | Axelsson P. DEM generation from laser scanner data using adaptive TIN models[J]. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, 2001, 33(B4):110-117. |
2 | 邢旭东, 王星晨, 吕现福. 基于高程突变TIN的改进机载LiDAR点云滤波算法[J]. 测绘与空间地理信息, 2015, 38(12):105-110. |
Xing Xu-dong, Wang Xing-chen, Lv Xian-fu. Improved airborne LiDAR point cloud filtering algorithm based on sudden elevation change TIN[J]. Surveying and Spatial Geographic Information, 2015,38(12):105-110. | |
3 | Petzold B, Axelsson P. Result of the OEEPEWG on laser data acquisition[J]. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, Amsterdam, 2000, 33(B3):718-723. |
4 | 陈斐然,李浩,易航,等. 一种自适应数学形态学激光点云滤波方法[J]. 勘察科学技术,2018(2):7-11, 22. |
Chen Fei-ran,Li Hao,Yi Hang, et al. LiDAR point cloud filtering method based on adaptive mathematical morphology[J]. Site Investigation Science and Technology,2018(2):7-11, 22. | |
5 | 乔淑荣. 考虑区域增长与数学形态学的LiDAR多次回波数据滤波[J]. 工程勘察, 2016(7):44-48. |
Qiao Shu-rong. LiDAR multiple echo data filtering considering regional growth and mathematical morphology[J]. Engineering Investigation, 2016(7):44-48. | |
6 | Yang B S, Huang R, Dong Z, et al. Two-step adaptive extraction method for ground points and breaklines from LIDAR point clouds[J]. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2016, 119:373-389. |
7 | 周晓明, 马秋禾, 李二森, 等. 基于小波多分辨率方向高程限差的LiDAR数据滤波[J]. 测绘科学, 2010, 35(4):91-93. |
Zhou Xiao-ming, Ma Qiu-he, Li Er-sen, et al. LiDAR data filtering based on wavelet multi-resolution directional elevation tolerance[J]. Science of Surveying and Mapping, 2010, 35(4):91-93. | |
8 | 王植, 吴立新, 贺正雄, 等. 基于正交多项式的平原城区机载LiDAR数据滤波算法[J]. 地理与地理信息科学, 2012, 28(1):43-46. |
Wang Zhi, Wu Li-xin, He Zheng-xiong, et al. Filtering algorithm for airborne LiDAR data in plain urban areas based on orthogonal polynomials[J]. Geography and Geo-Information Science, 2012, 28(1):43-46. | |
9 | 张杰, 刘沂轩, 孙蒙, 等. 基于多分辨率层次分类的机载LiDAR点云滤波方法[J]. 测绘科学技术学报, 2017, 34(1):64-69. |
Zhang Jie, Liu Yi-xuan, Sun Meng, et al. Airborne LiDAR point cloud filtering method based on multi-resolution hierarchical classification[J]. Journal of Surveying and Mapping Science and Technology, 2017, 34(1):64-69. | |
10 | 魏亚,肖庸,闫闯, 等. 基于点云预处理的路面三维重构数据优化[J]. 吉林大学学报:工学版,2020,50(3):987-997. |
Wei Ya, Xiao Yong, Yan Chuang, et al. Pavement 3D reconstruction data optimization based on point cloud preprocessing[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition),2020,50(3):987-997. | |
11 | 王晓辉,吴禄慎,陈华伟. 基于法向量距离分类的散乱点云数据去噪[J]. 吉林大学学报:工学版,2020,50(1):278-288. |
Wang Xiao-hui,Wu Lu-shen,Chen Hua-wei. Denoising of scattered point cloud data based on normal vector distance classification[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition),2020,50(1):278-288. | |
12 | 刘凯斯,王彦兵,宫辉力, 等. 机载LiDAR点云数据的二面角滤波算法[J]. 地球信息科学学报,2018,20(4):414-421. |
Liu Kai-si, Wang Yan-bing, Gong Hui-li, et al. Dihedral filtering algorithm for airborne LiDAR point cloud data[J]. Journal of Geo-Information Science,2018,20(4):414-421. | |
13 | 张鑫,周建民,刘志平. 基于KH-9数据对青藏高原山地冰川DEM提取及精度评价——以普若岗日冰川和雅弄冰川为例[J]. 冰川冻土,2019,41(1):27-35. |
Zhang Xin,Zhou Jian-min,Liu Zhi-ping. Extraction and accuracy evaluation of DEM from mountain glaciers in the Qinghai-Tibet Plateau based on KH-9 data: taking Pruogangri Glacier and Yalong Glacier as examples[J]. Journal of Glaciology and Geocryology,2019,41(1):27-35. | |
14 | 汤国安,陶旸,王春. 等高线套合差及在DEM质量评价中的应用研究[J]. 测绘通报,2007(7):65-67. |
Tang Guo-an,Tao Yang,Wang Chun. Contour fit difference and its application in DEM quality evaluation[J]. Bulletin of Surveying and Mapping,2007(7):65-67. | |
15 | 孟真,阎跃鹏,于进勇. 基于二阶泰勒展开的扩展卡尔曼滤波测频算法[J]. 江苏大学学报:自然科学版,2010,31(5):564-569. |
Meng Zhen, Yan Yue-peng, Yu Jin-yong. Extended Kalman filter frequency measurement algorithm based on second-order Taylor expansion[J]. Journal of Jiangsu University (Natural Science Edition), 2010, 31(5):564-569. | |
16 | 付翔,何宗权,黄斌,等. 基于多信息数据融合滤波的坡度识别算法[J]. 江苏大学学报:自然科学版,2021,42(2):173-179. |
Fu Xiang,He Zong-quan,Huang Bin, et al.Slope recognition algorithm based on multi-information data fusion filtering[J]. Journal of Jiangsu University (Natural Science Edition),2021,42(2):173-179. | |
17 | 张倩倩,詹永照,林涵阳. 基于分块和NSCT-SVD的彩色图像数字水印算法[J]. 江苏大学学报:自然科学版,2017,38(5):582-589. |
Zhang Qian-qian,Zhan Yong-zhao,Lin Han-yang. Color image digital watermarking algorithm based on block and NSCT-SVD[J]. Journal of Jiangsu University (Natural Science Edition),2017,38(5):582-589. | |
18 | . 机载激光雷达数据处理技术规范[S]. |
[1] | 阳恩慧,徐加秋,唐由之,李奥,邱延峻. 温拌剂对沥青断裂和老化性能的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2021, 51(2): 604-610. |
[2] | 方宇,孙立军. 基于生存分析的城市桥梁使用性能衰变模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2020, 50(2): 557-564. |
[3] | 戴文亭,司泽华,王振,王琦. 剑麻纤维水泥加固土的路用性能试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2020, 50(2): 589-593. |
[4] | 王英,李萍,念腾飞,姜继斌. 基于动水冲刷作用的沥青混合料短期水损害特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2020, 50(1): 174-182. |
[5] | 王芳,李晓光,郭慧,胡佳. 基于驾驶员视觉兴趣区的沙漠草原公路曲线间直线段线形指标优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2020, 50(1): 114-120. |
[6] | 万平,吴超仲,马晓凤. 基于ROC曲线和驾驶行为特征的驾驶愤怒强度判别阈值[J]. 吉林大学学报(工学版), 2020, 50(1): 121-131. |
[7] | 熊锐,乔宁,褚辞,杨发,关博文,盛燕萍,牛冬瑜. 掺盐沥青胶浆低温流变及粘附特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2020, 50(1): 183-190. |
[8] | 朱春凤,程永春,梁春雨,肖波. 硅藻土⁃玄武岩纤维复合改性沥青混合料路用性能试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2020, 50(1): 165-173. |
[9] | 狄胜同,贾超,乔卫国,李康,童凯. 橡胶集料混凝土细观损伤特性的加载速率效应[J]. 吉林大学学报(工学版), 2019, 49(6): 1900-1910. |
[10] | 张云龙,周刘光,王静,吴春利,吕翔. 冻融对粉砂土力学特性及路堤边坡稳定性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2019, 49(5): 1531-1538. |
[11] | 彭勇,高华,万蕾,刘贵应. 沥青混合料劈裂强度影响因素数值模拟[J]. 吉林大学学报(工学版), 2019, 49(5): 1521-1530. |
[12] | 李晓珍,柳俊哲,戴燕华,贺智敏,巴明芳,李玉顺. 碳化作用下水泥浆内亚硝酸根离子的含量分布[J]. 吉林大学学报(工学版), 2019, 49(4): 1162-1168. |
[13] | 于天来,李海生,黄巍,王思佳. 预应力钢丝绳加固钢筋混凝土梁桥抗剪性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2019, 49(4): 1134-1143. |
[14] | 黄晓明,曹青青,刘修宇,陈嘉颖,周兴林. 基于路表分形摩擦理论的整车雨天制动性能模拟[J]. 吉林大学学报(工学版), 2019, 49(3): 757-765. |
[15] | 王静,吕翔,曲肖龙,钟春玲,张云龙. 路基土抗剪强度与化学及矿物成分的关系[J]. 吉林大学学报(工学版), 2019, 49(3): 766-772. |
|