無人機遙感技術制作DEM新方法

柏　飛

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

無人機遙感技術制作DEM新方法

柏飛

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

摘要：無人機遙感技術能夠快速制作地表模型DSM,由于測區(qū)地物的存在,地表模型不能替代DEM,本文提出利用激光點云處理軟件Terrasolid軟件,通過高程分類算法對點云數(shù)據(jù)進行分類,通過人機互助快速提取出地面點制作DEM.

關鍵詞：無人機遙感技術;DSM;DEM;新方法

doi:10.13442/j.gnss.1008-9268.2015.03.016

中圖分類號：TP751

文獻標志碼：A

文章編號：號： 1008-9268(2015)03-0065-03

收稿日期：2014-12-20

作者簡介

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

無人機的快速發(fā)展,推動測繪行業(yè)向前發(fā)展,無人機遙感系統(tǒng)由于具有機動、快速、經(jīng)濟等優(yōu)勢,現(xiàn)已逐步從研究開發(fā)發(fā)展到實際應用階段,成為未來的主要航空遙感技術之一[1]。 航測技術能夠快速生成數(shù)字地表模型DSM,如何把DSM轉(zhuǎn)化為DEM是一個難題。國內(nèi)、外一些廠家軟件通過修改模型來制作DEM,但是這種方法模型修改存在很多問題:1)判別困難,2)稀疏植被無法修改。針對存在問題本文提出新的制作方法,通過對模型生成的點云進行分類,制作DEM.此種方法對無人機遙感制作DEM具有一定的借鑒意義。

1無人機數(shù)據(jù)處理以及DEM制作過程

1.1　無人機數(shù)據(jù)處理

無人機遙感數(shù)據(jù)處理與傳統(tǒng)的數(shù)字航測差別很大,通過無人機軟件解算，影像間的連接點可以自動完成；空三加密比較簡單，只需要人工把外業(yè)采集的像控點數(shù)據(jù)準確數(shù)據(jù)刺到對應位置,既能夠得到高分辨率的正射影像、地表模型、點云數(shù)據(jù),其中點云數(shù)據(jù)是由地表模型生成,即可說點云也是地表模型的一種表現(xiàn)形式[2]。無人機處理流程如圖1所示。

圖1　無人機處理流程

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開發(fā)的是處理機載激光雷達數(shù)據(jù),車載激光雷達數(shù)據(jù)軟件,對點云分類處理分類,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、地面點、植被點、房子,電力線等。本文通過無人機采集數(shù)據(jù)輸出激光格式的點云數(shù)據(jù)進行分類,根據(jù)高程算法進行編輯宏命令運行，自動分類出地面點、非地面點;非地面點又分為低于地面的點為地點,高于地面的點為植被點。自動分類不能完全把點正確分出,再通過人工干預進行分類處理[3]。流程圖如圖2所示。

圖2　流程圖

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

2工程實例

本項目是高速公路勘測項目采用Trimble UX5無人機采集的數(shù)據(jù),該區(qū)域地形簡單,有稀疏的植被、居民區(qū)。由于點云數(shù)據(jù)是通過模型生成,模型在生產(chǎn)過程中會存在一些噪音點,即模型錯誤點,在建立宏命令前要充分考慮,避免分類遺漏。通過調(diào)用高于地面的分類算法進行提取植被點。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,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)行完后再進行人工分類,最后制作出DEM.

3結(jié)束語

伴隨無人機的快速發(fā)展,無人機應用在國土、公路等測量行業(yè)應用也越來越廣泛,本文結(jié)合無人機數(shù)據(jù)的特點,提出基于Terrasolid軟件把DSM轉(zhuǎn)化DEM,快速有效。在高速公路實際勘測中取得良好的效果,在同類無人機遙感測量中具有一定的借鑒意義。

參考文獻

[1]柏飛.影響無人機航測高程精度分析[J].測繪技術裝備,2014(3):92-93.

[2]張小紅.機載激光雷達測量技術理論與方法[M].武漢:武漢大學出版社，2007.

[3]徐祖艦,王滋政,陽鋒,等.機載激光雷達測量技術及工程應用實踐[M].武漢:武漢大學出版社，2009.

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

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