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机载激光雷达全波形数据与系统点云差异的定量分析

卢昊 庞勇 徐光彩 李增元

卢昊, 庞勇, 徐光彩, 李增元. 机载激光雷达全波形数据与系统点云差异的定量分析[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(5): 588-593. doi: 10.13203/j.whugis20130443
引用本文: 卢昊, 庞勇, 徐光彩, 李增元. 机载激光雷达全波形数据与系统点云差异的定量分析[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(5): 588-593. doi: 10.13203/j.whugis20130443
LU Hao, PANG Yong, XU Guangcai, LI Zengyuan. Quantitative Analysis of Differences Between Full Waveform Data and System Point Cloud Data from Airborne LiDAR[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(5): 588-593. doi: 10.13203/j.whugis20130443
Citation: LU Hao, PANG Yong, XU Guangcai, LI Zengyuan. Quantitative Analysis of Differences Between Full Waveform Data and System Point Cloud Data from Airborne LiDAR[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(5): 588-593. doi: 10.13203/j.whugis20130443

机载激光雷达全波形数据与系统点云差异的定量分析

doi: 10.13203/j.whugis20130443
基金项目: 国家973计划资助项目(2013CB733404,2013CB733406);国家863计划资助项目(2012AA12A306)
详细信息
    作者简介:

    卢昊,博士生,现从事全波形机载激光雷达软件研发与森林参数反演方面的研究。

  • 中图分类号: P237.3;TP751

Quantitative Analysis of Differences Between Full Waveform Data and System Point Cloud Data from Airborne LiDAR

Funds: The National 973Program of China,Nos.2013CB733404,2013CB733406;the National 863Program of China,No.
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    Author Bio:

    国家973计划资助项目(2013CB733404,2013CB733406);国家863计划资助项目(2012AA12A306)

  • 摘要: 目前常用的小光斑机载LiDAR波形数据与系统点云数据的来源相关性较大,波形数据的优势难以严格定量地评价和比较。LeicaALS60机载LiDAR系统记录的全波形数据与点云数据相对独立,点云数据来自硬件系统脉冲探测方法,而波形数据是未加处理的原始回波序列。本文对原始波形数据进行分解获取发射脉冲的全部回波,与系统探测点云进行了定量对比,并选取典型林区和城区数据,得到波形在两种地物类型中垂直信息获取能力的定量表征参数。结果表明,波形数据对不同地物类型均能丰富垂直结构信息和提高点云垂直分辨率,且这种提高在林区表现优于城区人工建筑和裸地;激光对树木冠层的穿透能力更明显地表现在回波波形信息中,相较于传统点云激光雷达,全波形LiDAR在森林垂直参数获取方面潜力更大。
  • [1] Ackmann F.Airborne Laser Scanning-Present Sta-tus and Future Expectations[J].ISPRS Journal ofPhotogrammetry and Remote Sensing,1999,54:64-67[2] Lefsky M A.LiDAR Remote Sensing of the CanopyStructure and Biophysical Properties of Douglas-firwestern Hemlock Forests[J].Remote Sensing ofEnvironment,1999,70(3):339-361[3] Baltsavias E P.A Comparison Between Photogram-metry and Laser Scanning[J].ISPRS Journal ofPhotogrammetry and Remote Sensing,1999,54:83-94[4] Wagner W.Gaussian Decomposition and Calibrationof a Novel Small-Footprint Full-Waveform Digitis-ing Airborne Laser Scanner[J].ISPRS Journal ofPhotogrammetry and Remote Sensing,2006,61:100-112[5] Mallet C.Full-Waveform Topographic Lidar:State-of-the-Art[J].ISPRS Journal of Photogrammetryand Remote Sensing,2009,64:1-16[6] Wagner W.From Single-Pulse to Full WaveformAirborne Laser Scanners:Potential and PracticalChallenges[C].ISPRS Congress,Istanbul,2009[7] IGI Gmb H.LiteMapper 6800User Manual[S].Germany:IGI,2010[8] ASPRS.LAS Specification Version 1.3-R10[S].USA:ASPRS,2010[9] Ma Hongchao,Li Qi.Modified EM Algorithm andIts Application to the Decomposition of Laser Scan-ning Waveform Data[J].Journal of Remote Sens-ing,2009,13(1):35-41[10] Pang Yong,Li Zengyuan,Sun Guoqing,et al.Li-DAR Remote Sensing Technology and Its Applica-tion in Forestry[J].Scientia Silvae Sinicae,2005,41(3):129-136(庞勇,李增元,孙国清,等.激光雷达技术及其在林业上的应用[J].林业科学,2005,41(3):129-136)[11] Pang Yong,Li Zengyuan,Chen Erxue,et al.For-est Height Inversion Using Airborne LiDAR Tech-nology[J].Journal of Remote Sensing,2008,12(1):152-158(庞勇,李增元,陈尔学,等.机载激光雷达平均树高提取研究[J].遥感学报,2008,12(1):152-158)[12] Li Qi,Ma Hongchao.The Study of Point-cloudProduction Method Based on Waveform Laser Scan-ner Data[J].Acta Geodaetica et CartographicaSinica,2008,37(3):349-354(李奇,马洪超.基于激光雷达波形数据的点云产生[J].测绘学报,2008,37(3):349-354)[13] Zhou Mengwei,Liu Qinhuo.Inversion for CropHeight by Small-Footprint-Waveform Airborne Li-DAR[J].Transactionso f the CSAE,2010,26(8):183-188(周梦维,柳钦火.基于机载小光斑全波形LIDAR的作物高度反演[J].农业工程学报,2010,26(8):183-188)[14] Hofton M A,Minster J B,Blair J B.Gaussian De-composition of Laser Altimeter Waveforms[J].IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sens-ing,2000,38:1 989-1 996
  • [1] 张蕊, 李广云, 王力, 李明磊, 周阳林.  车载LiDAR点云混合索引新方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(7): 993-999. doi: 10.13203/j.whugis20160441
    [2] 孟志立, 徐景中.  机载激光雷达波形数据横向高斯分解方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(1): 81-86, 100. doi: 10.13203/j.whugis20150725
    [3] 盛庆红, 张斌, 肖晖, 陈姝文, 王青, 柳建峰.  直线簇约束下的地面LiDAR点云配准方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(3): 406-412. doi: 10.13203/j.whugis20150292
    [4] 于彩霞, 王家耀, 黄文骞, 许坚.  基于LiDAR点云提取海岸线的二值图像化改进方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(7): 897-903. doi: 10.13203/j.whugis20150103
    [5] 陈西江, 花向红, 章光, 吴浩, 安庆.  利用误差熵评价光斑中点云不确定性 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(6): 864-868. doi: 10.13203/j.whugis20140799
    [6] 广, 马洪超, 张良, 付晶.  顾及地形断裂线的LiDAR点云滤波方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(4): 474-478. doi: 10.13203/j.whugis20130579
    [7] 高广, 马洪超, 张良.  利用合成算法从LiDAR数据提取屋顶面 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(10): 1225-1230.
    [8] 吴军, 李伟, 彭智勇, 刘荣, 唐敏.  融合形态学灰度重建与三角网分层加密的LiDAR点云滤波 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(11): 1298-1303.
    [9] 王永波, 杨化超, 刘燕华, 牛晓楠.  线状特征约束下基于四元数描述的LiDAR点云配准方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(9): 1057-1062.
    [10] 钟良, 马洪超, 管海燕, 刘鹏飞.  利用安置角检校进行机载LiDAR点云数据与同步影像快速配准 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(9): 1035-1038.
    [11] 隋立春, 张熠斌, 张硕, 陈卫.  基于渐进三角网的机载LiDAR点云数据滤波 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(10): 1159-1163.
    [12] 孙杰, 马洪超, 汤璇.  机载LiDAR正射影像镶嵌线智能优化研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(3): 325-328.
    [13] 孙杰, 马洪超, 钟良.  利用LiDAR点云的真正射影像遮蔽检测 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(8): 948-951.
    [14] 张永军, 吴磊, 林立文, 赵家平.  基于LiDAR数据和航空影像的水体自动提取 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(8): 936-940.
    [15] 王宗跃, 马洪超, 彭检贵, 高广.  基于LiDAR数据生成光滑等高线 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(11): 1318-1321.
    [16] 钟成, 李卉, 黄先锋, 李德仁.  利用6元组松弛法自动配准LiDAR数据与航空影像 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(12): 1426-1430.
    [17] 郑莉, 张剑清, 罗跃军.  多视结构光点云的自动无缝拼接 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(2): 199-202.
    [18] 曾齐红, 毛建华, 李先华, 刘学锋.  建筑物LiDAR点云的屋顶边界提取 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(4): 383-386.
    [19] 万幼川, 徐景中, 赖旭东, 张圣望.  基于多分辨率方向预测的LIDAR点云滤波方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(11): 1011-1015.
    [20] 黄先锋, 陶闯, 江万寿, 龚健雅.  机载激光雷达点云数据的实时渲染 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2005, 30(11): 975-978.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-08-29
  • 修回日期:  2015-05-05
  • 刊出日期:  2015-05-05

机载激光雷达全波形数据与系统点云差异的定量分析

doi: 10.13203/j.whugis20130443
    基金项目:  国家973计划资助项目(2013CB733404,2013CB733406);国家863计划资助项目(2012AA12A306)
    作者简介:

    卢昊,博士生,现从事全波形机载激光雷达软件研发与森林参数反演方面的研究。

  • 中图分类号: P237.3;TP751

摘要: 目前常用的小光斑机载LiDAR波形数据与系统点云数据的来源相关性较大,波形数据的优势难以严格定量地评价和比较。LeicaALS60机载LiDAR系统记录的全波形数据与点云数据相对独立,点云数据来自硬件系统脉冲探测方法,而波形数据是未加处理的原始回波序列。本文对原始波形数据进行分解获取发射脉冲的全部回波,与系统探测点云进行了定量对比,并选取典型林区和城区数据,得到波形在两种地物类型中垂直信息获取能力的定量表征参数。结果表明,波形数据对不同地物类型均能丰富垂直结构信息和提高点云垂直分辨率,且这种提高在林区表现优于城区人工建筑和裸地;激光对树木冠层的穿透能力更明显地表现在回波波形信息中,相较于传统点云激光雷达,全波形LiDAR在森林垂直参数获取方面潜力更大。

English Abstract

卢昊, 庞勇, 徐光彩, 李增元. 机载激光雷达全波形数据与系统点云差异的定量分析[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(5): 588-593. doi: 10.13203/j.whugis20130443
引用本文: 卢昊, 庞勇, 徐光彩, 李增元. 机载激光雷达全波形数据与系统点云差异的定量分析[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(5): 588-593. doi: 10.13203/j.whugis20130443
LU Hao, PANG Yong, XU Guangcai, LI Zengyuan. Quantitative Analysis of Differences Between Full Waveform Data and System Point Cloud Data from Airborne LiDAR[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(5): 588-593. doi: 10.13203/j.whugis20130443
Citation: LU Hao, PANG Yong, XU Guangcai, LI Zengyuan. Quantitative Analysis of Differences Between Full Waveform Data and System Point Cloud Data from Airborne LiDAR[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(5): 588-593. doi: 10.13203/j.whugis20130443
参考文献 (1)

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