高精度、高密度的點(diǎn)云成果在航測(cè)應(yīng)用和監(jiān)測(cè)研究中發(fā)揮重要作用。在采用無人機(jī)激光雷達(dá)采集數(shù)據(jù)和建模的工作實(shí)踐中,點(diǎn)云數(shù)據(jù)本身通常具有大量不規(guī)則性,具體表現(xiàn)在局部點(diǎn)密度的巨大差異、數(shù)據(jù)重疊或缺失、點(diǎn)云噪聲等。而在對(duì)比無人機(jī)數(shù)據(jù)和檢核點(diǎn)(GCP)時(shí),有時(shí)發(fā)現(xiàn)精度報(bào)告里的指標(biāo)不盡人意,由此可能導(dǎo)致測(cè)繪結(jié)果和實(shí)際位置差異頗大。用戶經(jīng)常會(huì)問:怎樣改善點(diǎn)云數(shù)據(jù)集的質(zhì)量,從而增加其可用性?
近期,來自德國(guó)的 Microdrones(中文名:鎂科眾思)飛行測(cè)試和地信團(tuán)隊(duì)整理和深入分析了四個(gè)本地案例,通過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來探討以下這些問題:
案例一:分別采用三款市場(chǎng)上不同配置的無人機(jī)激光雷達(dá)系統(tǒng)測(cè)量同一個(gè)項(xiàng)目后,采用Global Mapper軟件與檢核點(diǎn)做高程的差值分析,生成評(píng)估報(bào)告。在差值差異不大的情況下,是否意味著三套點(diǎn)云數(shù)據(jù)集后期成圖的質(zhì)量也一樣?回答是否定的,只要點(diǎn)云密度足夠大,檢核點(diǎn)旁邊有足夠多的點(diǎn),精度都不會(huì)很差。然而,點(diǎn)云厚度和點(diǎn)云是否分層在上述對(duì)比過程中并沒有體現(xiàn),卻影響成圖質(zhì)量和準(zhǔn)確性。
進(jìn)一步分析:經(jīng)過排除干擾點(diǎn)和進(jìn)行點(diǎn)云切片分析,對(duì)比幾個(gè)方案的數(shù)據(jù)集能否準(zhǔn)確反映測(cè)量對(duì)象的形狀、結(jié)構(gòu)和特征,從而更深入理解點(diǎn)云噪聲和點(diǎn)云厚度。此外,對(duì)比檢核點(diǎn)和DEM模型的高程偏差,分析這幾個(gè)模型是否反映了測(cè)量對(duì)象真實(shí)的地理信息?
案例二:如果說精度報(bào)告只反映點(diǎn)云數(shù)據(jù)與檢核點(diǎn)的匹配度,那么相比還有更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?duì)比方式嗎?在一個(gè)鐵路無砟軌道的測(cè)量案例中,測(cè)試團(tuán)隊(duì)使用徠卡LS15配合原裝銦鋼尺做了一小段閉合水準(zhǔn)路線測(cè)量,采集了21個(gè)檢核點(diǎn)的高程數(shù)據(jù),對(duì)機(jī)載點(diǎn)云和電子水準(zhǔn)儀數(shù)據(jù)進(jìn)行高程精度對(duì)比。
案例三:評(píng)估其它精度影響因素,例如:在較為惡劣的飛行條件下收集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)集精度有保證嗎?使用不同的程序分析精度,成果會(huì)有多大的差異?以上分析過程將會(huì)通過一個(gè)礦區(qū)測(cè)量案例來驗(yàn)證和說明。
案例四:在數(shù)據(jù)后處理過程中,點(diǎn)云增強(qiáng)是一個(gè)重要功能。基于彩色點(diǎn)云生成線畫圖和地表模型是最基礎(chǔ)的應(yīng)用。我們把使用原始點(diǎn)云和經(jīng)過精度增強(qiáng)后的點(diǎn)云生成的高程模型進(jìn)行對(duì)比,查看程序進(jìn)行增強(qiáng)時(shí)是否會(huì)產(chǎn)生精度誤差,并分析其背后的原理。
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