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基于机载LiDAR数据的DEM生产流程
基于机载LiDAR数据的DEM生产流程
摘要：数字高程模型（DigitalElevationModel,DEM）是描述地球表面高程信息的数学模型，在地理信息系统（GeographicInformationSystem,GIS）和许多应用领域具有广泛的应用。机载激光雷达（LightDetectionandRanging,LiDAR）作为一种高精度的地面测量技术，可以快速获取大量地面数据。本论文以基于机载LiDAR数据的DEM生产流程为研究对象，探讨了从数据采集、数据处理、质量控制到DEM生成的整个流程，并在最后通过实例验证了该流程的可行性。
关键词：机载LiDAR数据，DEM，数据采集，数据处理，质量控制
1.引言
随着航空航天技术的发展，机载激光雷达技术越来越成熟，成为获取地面高程信息的重要手段。相比于传统的地面测量方法，机载LiDAR可以快速获取大量高精度的地面点云数据，为DEM的生成提供了强有力的支持。
2.数据采集
数据采集是整个流程中的第一步，也是决定DEM质量的关键因素之一。机载LiDAR系统通过发射激光脉冲并接收反射信号来测量地面表面的高度信息。在数据采集过程中，需要考虑飞行高度、激光参数以及数据密度等因素，以获得最优的数据质量和覆盖范围。
3.数据处理
数据处理是将采集到的原始LiDAR数据进行预处理和滤波的过程。首先，需要对激光点云数据进行粗略配准，消除由于飞行姿态和地形起伏引起的偏差。然后，根据地面特征提取算法，去除非地面点云并保留地面点云。最后，进行数据插值和数据校正，以修正地形表面的不均匀性和误差。
4.质量控制
质量控制是保证DEM生成准确性和可靠性的重要环节。在质量控制过程中，需要对DEM进行数字证图和交叉验证来评估DEM的准确性。此外，还需要进行DEM的可视化和分析，以检查DEM的一致性和完整性。
5.DEM生成
DEM生成是整个流程的最终目标，通过数据采集、数据处理和质量控制等各个环节的累积，获得最终的DEM产品。DEM生成可以采用插值算法、TIN算法或者基于栅格数据的方法，根据不同的应用需求选择合适的算法。
6.实例验证
为了验证基于机载LiDAR数据的DEM生产流程的可行性，本文选取了某地区的LiDAR数据进行实例验证。根据上述流程，首先进行数据采集，获取原始LiDAR数据。然后，对数据进行预处理和滤波，并进行质量控制来评估DEM的准确性。最后，根据数据生成DEM产品，并进行验证分析。实例验证结果表明，基于机载LiDAR数据的DEM生产流程可以获得高质量的DEM产品，并满足地理信息系统和地形分析的需求。
7.结论
本论文以基于机载LiDAR数据的DEM生产流程为研究对象，从数据采集、数据处理、质量控制到DEM生成的整个流程进行了探讨。实例验证结果表明，该流程可以有效地生成高质量的DEM产品，为地理信息系统和许多应用领域提供了准确和可靠的地形高程信息。
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