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基于机载激光雷达数据构建DEM的精度分析的开题报告
一、选题背景
数字高程模型（DEM）是地形数据处理和地理信息分析的基础，对于水文、生态、城市规划等领域具有重要的应用价值。目前，DEM的构建主要依靠航空、卫星遥感等技术获取激光雷达数据，同时精度评定也成为DEM构建的研究热点之一。
机载激光雷达技术在获取DEM数据方面具有很大的优势。传统的航空激光雷达需要特殊飞行设备，受限于天气因素和飞行高度等，同时需要专业飞行员进行操作。而机载激光雷达则可以通过安装在、车辆等移动设备上，操作简便，适用范围广，有效减少了数据采集成本。但是，由于机载激光雷达的振动和高速运动等原因，其采集数据的精度和准确性存在一定的局限性，需要进一步探究优化。
因此，选取本课题进行研究，旨在通过系统的理论分析和实验研究，提高机载激光雷达数据的获取精度，为DEM构建提供重要技术支持。
二、研究内容及意义
本研究的主要内容包括机载激光雷达数据采集、数据处理及DEM构建，并通过对构建结果的精度分析，探究机载激光雷达数据获取的优化方法及DEM精度提升的途径。具体包括：
1.机载激光雷达数据采集。利用机载激光雷达采集地形数据，并根据不同的地形和场景设置不同的参数和采集方案，在最大程度上保证数据的精度和准确性。
2.数据处理。对采集到的原始数据进行预处理、过滤、去噪等操作，以准确提取地形信息，同时合理处理数据噪声等干扰因素。
3.DEM构建。通过灰度差值法等DEM构建算法，将处理过的数据转换为DEM图像，反映区域的地形高程和坡度等信息。
4.DEM精度分析。利用实测高程数据和国家基准高程数据等进行验证，评估DEM的精度及其对地理信息的应用价值。
通过开展以上研究，可以：
1.提高机载激光雷达数据获取的精度和准确性，为DEM构建提供优质数据支撑。
2.拓展机载激光雷达技术的应用范围和优势，推动地理信息领域的科技发展。
3.为水文、生态、城市规划等领域提供重要的数据基础和决策支持。
三、研究思路及方法
本研究主要采用实验研究和理论分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.数据采集。在合适的地点和场景，利用机载激光雷达采集数据，并记录相应的参数和采集方案。
2.数据处理。对采集到的原始数据进行处理，滤波、去噪等操作，提取地形信息。
3.DEM构建。运用Lagrange插值法等DEM构建算法，将处理后的数据转换成DEM图像，分别对数据质量进行评估。
4.DEM精度分析。通过与实测数据等民用和商业基准高程数据进行对比和验证，评估DEM构建结果的精度和可靠性，分析精度误差和其上下文环境的关系。
四、预期成果及时间安排
本研究的预期成果为获得高精度DEM构建算法及应用方法，论文发表在相关领域国内外权威期刊，并撰写本科毕业论文。
时间安排：
1.2021.9-10：文献综述、选题确定、研究思路及方法梳理。
2.2021.11-2022.1：数据采集及处理。
3.2022.2-2022.5：DEM构建及精度分析。
4.2022.6-2022.7：论文撰写及论文答辩准备。