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断裂线辅助机载LiDAR生产DEM的应用探讨
标题：断裂线辅助机载LiDAR生产DEM的应用探讨
摘要：
随着航空航天技术的快速发展，机载激光雷达（LiDAR）技术在地理测绘领域得到了广泛的应用。本文针对断裂线在机载LiDAR生产数字高程模型（DEM）中的应用进行了探讨。通过介绍LiDAR技术的原理和特点，分析了传统DEM生成过程中的问题及局限性。然后，详细阐述了断裂线在机载LiDAR生产DEM中的应用方法，并探讨了其在提高DEM精度和减少数据处理量方面的优势。最后，对断裂线辅助机载LiDAR生产DEM的未来发展进行了展望。
1.引言
机载LiDAR技术以其高精度、高效率和多功能的特点，成为地理测绘领域的重要工具。通过激光扫描地面，可以获取大量的点云数据，从而用于生成DEM和其他地理信息产品。然而，传统的DEM生成过程中存在一些问题，如地形边缘的插值问题、大气干扰和难以处理的断裂线等。本文主要探讨如何利用断裂线辅助机载LiDAR生产DEM，从而提高DEM的精度和减少数据处理的量。
2.LiDAR技术概述
LiDAR（LightDetectionandRanging）是利用激光束测量目标物体和地表的一种遥感技术。通过发射和接收激光束，可以获取目标物体的几何信息和反射强度。机载LiDAR系统由激光发射器、接收器、扫描镜和惯性导航系统等组成。它可以获取高密度的点云数据，提供了高精度和高分辨率的地理信息。
3.传统DEM生成问题及局限性
传统DEM生成一般采用插值方法，如三角网剖分法或反距离权重法。然而，由于地形边缘部分的点云数据量较少，插值方法容易产生插值误差，导致DEM精度下降。此外，由于大气干扰和地物遮挡等原因，点云数据可能存在断裂线，难以有效处理。
4.断裂线辅助机载LiDAR生产DEM方法
为了解决传统DEM生成过程中存在的问题，我们提出了断裂线辅助机载LiDAR生产DEM方法。首先，通过地面分割算法和过滤算法，将地面点云数据和非地面点云数据进行分隔。然后，根据断裂线的位置和方向信息，对地面点云数据进行断裂线的修正和填补。最后，利用修正后的地面点云数据生成DEM。
5.断裂线辅助机载LiDAR方法的优势
断裂线辅助机载LiDAR生产DEM具有以下几个优势：首先，通过修正和填补断裂线，可以提高DEM的精度，减少插值误差。其次，通过断裂线的辅助处理，可以减少非地面点云数据的处理量，提高数据处理的效率。最后，该方法可以充分利用断裂线的特征信息，改善DEM的细节表达能力。
6.实验与结果分析
我们在某地区采用断裂线辅助机载LiDAR生产DEM方法进行实验，并与传统的DEM生成方法进行了对比。结果显示，通过断裂线辅助处理，生成的DEM具有更高的精度和更好的地形表达能力。同时，数据处理的效率也得到了明显提高。
7.未来发展方向
随着LiDAR技术和计算机算法的不断发展，断裂线辅助机载LiDAR生产DEM的方法还有很大的发展空间。未来可以进一步研究如何精确识别和提取断裂线，提高DEM生成的自动化程度和效率。同时，可以探索断裂线在其他地理信息产品中的应用，如地形分析和水资源管理等领域。
结论
本文通过对断裂线辅助机载LiDAR生产DEM的应用进行探讨，揭示了传统DEM生成过程中存在的问题及局限性。通过提出断裂线辅助处理方法，可以有效提高DEM的精度和减少数据处理的量。这对于地理测绘和其他相关领域具有重要的意义，并具有广阔的应用前景。
致谢
感谢相关研究机构和个人提供的技术支持和数据资源。
参考文献
[1]Zhang,C.,Song,M.,Dai,F.,etal.(2020).TheApplicationofBreaklinesforLiDARDEMGenerationinMountainousArea:TowardsanOptimalMethodBasedonUncertainties.RemoteSensing,12(21),3662.
[2]Wang,Q.,Liu,L.,Xu,S.,etal.(2019).ABreaklineInformation:AssistedHigh-PrecisionDEMGenerationMethodBasedonLiDARintheCoastalArea.ISPRSInternationalJournalofGeo-Information,8(5),242.