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机载双频激光雷达波形深度提取方法研究的开题报告
一、研究的背景与意义
随着激光雷达技术的快速发展和广泛应用，激光雷达已经成为获取地面高精度、高分辨率三维信息的重要手段之一。实现激光雷达数据的自动地面提取是当前遥感领域中关注的研究热点之一，其中激光雷达波形深度提取方法是这一领域的核心问题。
目前，激光雷达波形深度提取方法的研究主要集中在单频（或多频）激光雷达上，而机载双频激光雷达波形深度提取方法的研究还比较有限。机载双频激光雷达具有高垂直精度、高水平分辨率和高密度三维信息等优越性能，因此其在地面高程模型构建、城市三维建模、森林结构分析等领域具有广泛的应用价值。
因此，本文拟对机载双频激光雷达的波形深度提取方法进行研究，探索该技术在自动地面提取和三维数据分析方面的应用。同时对于激光雷达技术在科学研究和工程应用中的推广和普及也具有一定的现实意义。
二、研究的内容及方法
本文的主要研究内容为机载双频激光雷达波形深度提取方法。通过分析机载双频激光雷达的技术特点与波形数据的特征，结合现有的波形深度提取算法，提出一种针对机载双频激光雷达的波形深度提取方法。
具体来说，本文的研究方法主要包括以下步骤：
1、了解机载双频激光雷达工作原理及波形数据的特征。
2、分析现有波形深度提取算法，归纳其优缺点。
3、基于机载双频激光雷达的特点，提出一种针对双频激光雷达波形深度提取的新方法。
4、利用机载双频激光雷达实测数据进行试验分析，比较本文提出的方法与现有算法的效果，得到实验结果。
三、研究的意义及预期成果
本文的研究意义在于：
1、丰富了机载激光雷达波形深度提取的技术研究，为激光雷达技术在地面高程模型构建、城市三维建模、森林结构分析等领域的应用提供了一定的理论和技术支持。
2、提高了机载双频激光雷达波形深度提取的自动化和效率，提高了激光雷达数据处理的精度和可靠性。
3、为激光雷达技术在科学研究和工程应用中的推广和普及做出了一定的贡献。
本文预期的成果主要包括：
1、提出一种针对机载双频激光雷达的波形深度提取方法。
2、通过实验比较分析，验证所提出的方法的有效性和优越性。
3、为进一步优化机载激光雷达数据处理算法以及提高其自动化程度和效率提供一定的技术思路和理论基础。
四、进度安排与实施方案
1、完成文献综述和理论分析（2021年11月-2022年2月）。
2、基于机载双频激光雷达的数据进行算法研究和分析（2022年3月-2022年6月）。
3、通过实验对所提出的算法进行测试和优化（2022年7月-2022年10月）。
4、撰写论文并完成论文答辩（2022年11月-2023年1月）。
五、预计问题和解决方案
在研究中可能会面临以下问题：
1、机载双频激光雷达的数据处理算法相对复杂，如何有效提取出地形特征。
2、部分数据不利于波形深度提取，如何避免因此带来的误差。
解决方案：
1、针对机载双频激光雷达的特征和相关波形深度提取算法，综合运用以提高波形提取的准确性和有效性。
2、建立能够自适应地处理各种类型数据的算法，通过筛选有效数据来提高其准确性和可靠性。
六、预计工作量及所需资源
1、文献综述和理论分析的工作量总计约4周，需要查阅大量相关文献。
2、机载双频激光雷达的数据处理及算法研究分析的工作量总计约16周，需要利用计算机进行数据处理和算法测试。
3、实验测试工作总计约12周，其中包括数据采集、实验测试等工作。
4、论文撰写总计约8周，其中包括论文写作、修改等工作。
所需资源包括计算机、机载双频激光雷达等设备和实验测试场地。