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《长安大学》 2010年
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地面三维激光扫描数据处理及建模研究

高志国  
【摘要】: 随着三维激光扫描技术设备在国内的应用日渐普及,在众多的工程应用领域表现出了很好技术优势,是科学技术和信息产业的又一次新技术革新。但对点云数据的处理还相对滞后,对海量点云数据,迫切需要可靠、快速、自动化的点云数据处理方法,以满足高精度的数据质量和稳定高效的数据处理能力要求,因此,对地面三维激光扫描技术数据处理的研究,形成较系统的三维激光扫描点云数据的处理理论十分必要。 本文阐述了地面三维激光扫描技术的国内外发展,及其与传统的测量技术相比激光扫描技术应用于测绘领域的优势,分析了多视点云的拼接方法及三维激光扫描系统的误差影响。 点云滤波是地面三维激光扫描数据处理的重点和热点问题,也是点云数据处理的一项关键工作。本文在阐述了目前几种主要的点云滤波方法的基础上,采用了移动窗口最小二乘曲面拟合算法对数据进行了滤波处理,并着重探讨了基于TerraScan软件的点云数据处理方法,如误差点剔除、点云分类、模型重建等。经实验数据分析取得了良好的滤波效果,能有效滤除点云噪声,同时很好地保持了地形特征。本文利用TerraScan软件对地面三维激光扫描野外采集的数据进行一系列处理,获得了高精度的建模数据,并以此为基础数据进行了DEM的建模和地形数据的建模输出。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 高志国;;基于TerraScan软件的点云数据滤波处理研究[J];城市勘测;2012年03期
2 王红霞;吴澄;;三维激光扫描技术及应用中的误差分析[J];甘肃科学学报;2012年03期
3 辛培建;韦宏鹄;;三维激光扫描技术中的点云拼接精度问题探讨[J];山西建筑;2012年07期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王文江;彭飞飞;张志全;;地面三维激光扫描系统数据获取与处理框架研究[A];第十三届中国科协年会第12分会场-测绘服务灾害与应急管理学术研讨会论文集[C];2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张庆圆;三维激光扫描技术在工业三维GIS中的应用研究[D];河南理工大学;2011年
2 潘志峰;三维激光扫描技术在3DGIS数据建模及可视化中应用研究[D];长安大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 杨晓云;唐咸远;梁鑫;;基于等高线生成DEM的内插算法及其精度分析[J];测绘工程;2006年02期
2 郑德华;;点云数据直接缩减方法及缩减效果研究[J];测绘工程;2006年04期
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4 张远智,胡广洋,刘玉彤,王庆洲;基于工程应用的3维激光扫描系统[J];测绘通报;2002年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 聂军洪;任意拓扑结构三角网格模型优化调整技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
2 苗兰芳;点模型的表面几何建模和绘制[D];浙江大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周源;基于三维激光扫描的近景摄影测量系统的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
2 马立广;地面三维激光扫描测量技术研究[D];武汉大学;2005年
3 戴静兰;海量点云预处理算法研究[D];浙江大学;2006年
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6 袁夏;三维激光扫描点云数据处理及应用技术[D];南京理工大学;2006年
7 王雷章;三维激光扫描数据并行处理方法[D];首都师范大学;2007年
8 董秀军;三维激光扫描技术及其工程应用研究[D];成都理工大学;2007年
9 黄晶晶;数字高程模型TIN和等高线建模[D];中南大学;2007年
10 刘文;基于数学形态学原理和TerraScan的Lidar点云数据分类方法研究[D];国家海洋局第一海洋研究所;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 方世明,汪新庆,刘刚;地球空间信息技术在计算机辅助区域地质调查中的应用[J];安徽地质;2000年04期
3 喻庆国;;云南糯扎渡自然保护区鸟类三维专题图制作研究[J];安徽农业科学;2007年27期
4 喻庆国;曹顺伟;邓喜庆;卢双珍;;云南糯扎渡自然保护区植被沿坡度空间分异研究[J];安徽农业科学;2007年28期
5 高英杰;潘剑君;刘世峰;;1:10000大比例尺DEM的制作及其地学应用研究[J];安徽农业科学;2009年02期
6 许辉熙;卢正;何政伟;薛万蓉;;基于DEM与Quick Bird影像的水电站库区VR-GIS研究[J];安徽农业科学;2009年12期
7 卢双珍;曹顺伟;邓喜庆;张煜;喻庆国;;三维林相图制作研究[J];安徽农业科学;2009年14期
8 卢双珍;喻庆国;曹顺伟;;影响无量山自然保护区及其周边森林分布的主要空间因子分析[J];安徽农业科学;2009年17期
9 田洪阵;杨太保;刘沁萍;曾彪;;3种采样方法对DEM质量影响的定量分析[J];安徽农业科学;2009年19期
10 刘健;王吉;陈明;;基于RS和GIS的二三维一体化农业生态监测技术研究[J];安徽农业科学;2009年27期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李荣彬;;三维激光扫描技术在地质矿产信息快速获取中的应用[A];河南地球科学通报2010年卷(下册)[C];2010年
2 邓杏杏;;ARCGIS在区域气候因子空间模拟中的应用[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十五次学术交流会论文集[C];2011年
3 韩敏;赵耀;;基于MIKE FLOOD和ArcObjects的洪水淹没模拟及可视化[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 李琳;崔先国;季民;贾明凯;;基于机载Lidar数据的区域林木信息提取[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
5 宋伟东;李兰勇;隋心;董山;;露天矿采场时空数据库的构建与应用研究[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
6 许晓东;刘经南;张小红;;机载LiDAR数据滤波方法及质量评价[A];中国测绘学会九届三次理事会暨2007年“信息化测绘论坛”学术年会论文集[C];2007年
7 黄承亮;吴侃;刘虎;;基于三维TIN的格网化点云数据特征提取[A];数字测绘与GIS技术应用研讨交流会论文集[C];2008年
8 刘洁;李仁忠;王昌翰;;基于地面激光扫描技术的高层建筑变形监测[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
9 齐维君;方爱平;;对三维激光扫描仪计量检测的几点思考[A];中国测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年
10 李明;张向前;邹德龙;徐继勇;张玉敏;郑海芸;;三维激光扫描技术在灾后重建中的应用[A];第十三届中国科协年会第12分会场-测绘服务灾害与应急管理学术研讨会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨长强;激光扫描仪检校及车载激光点云的分类与矢量化研究[D];山东科技大学;2010年
2 罗伊萍;LIDAR数据滤波和影像辅助提取建筑物[D];解放军信息工程大学;2010年
3 叶修松;机载激光水深探测技术基础及数据处理方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
4 黄义忠;丽江市地质环境脆弱性及其对策研究[D];昆明理工大学;2010年
5 徐畅;三峡库区小流域土壤氮素迁移转化及调控技术研究[D];西南大学;2011年
6 谢圆;月球车遥操作中的任务规划技术研究[D];中国科学技术大学;2011年
7 牛全福;基于GIS的地质灾害风险评估方法研究[D];兰州大学;2011年
8 郭秀丽;采伐联合机机械手运动分析与控制系统研究[D];东北林业大学;2011年
9 刘丽娟;基于机载LiDAR和高光谱融合的森林参数反演研究[D];东北林业大学;2011年
10 刘帅;面向陆地边界场景的三维建模方法研究[D];中南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 焦明东;三维激光扫描技术在工业检测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 黄鹏;市级大地水准面精化的研究与应用[D];山东科技大学;2010年
3 白廷义;基于激光扫描数据的隧道曲面重建技术研究[D];山东科技大学;2010年
4 孙静;基于双目立体视觉的多相机三维重建技术实现[D];山东科技大学;2010年
5 于虎;基于LMS的数字煤场系统的研究[D];山东科技大学;2010年
6 石尖锋;数字服装边界提取与编辑研究[D];浙江理工大学;2010年
7 盖小刚;沂蒙山区土地覆被与土壤侵蚀动态特征[D];山东农业大学;2010年
8 杨雪娇;点云的边界提取及角点检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 辛贵州;无人飞行器航迹规划算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 李洪涛;DEM和ARCGIS在土地整理中的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李海泉;杨晓锋;赵彦刚;;地面三维激光扫描测量精度的影响因素和控制方法[J];测绘标准化;2011年01期
2 郑德华,沈云中,刘春;三维激光扫描仪及其测量误差影响因素分析[J];测绘工程;2005年02期
3 刘旭春;丁延辉;;三维激光扫描技术在古建筑保护中的应用[J];测绘工程;2006年01期
4 杨晓云;唐咸远;梁鑫;;基于等高线生成DEM的内插算法及其精度分析[J];测绘工程;2006年02期
5 郑德华;;点云数据直接缩减方法及缩减效果研究[J];测绘工程;2006年04期
6 张会霞;陈宜金;刘国波;;基于三维激光扫描仪的校园建筑物建模研究[J];测绘工程;2010年01期
7 王继周,李成名,林宗坚;城市三维数据获取技术发展探讨[J];测绘科学;2004年04期
8 余明,丁辰,过静王君;激光三维扫描技术用于古建筑测绘的研究[J];测绘科学;2004年05期
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10 朱庆;卢丹丹;张叶廷;;GIS三维可视化在数字文化遗产中的应用[J];测绘科学;2006年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 邵振峰;基于航空立体影像对的人工目标三维提取与重建[D];武汉大学;2004年
2 朱英浩;城市三维可视化GIS的研究[D];武汉测绘科技大学;1998年
3 苗兰芳;点模型的表面几何建模和绘制[D];浙江大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄燕;三维地形地貌的可视化研究[D];北京工业大学;2002年
2 何全军;三维可视化技术在地理信息系统中的应用研究[D];吉林大学;2004年
3 曾华明;逆向工程中的曲面重构技术研究[D];重庆大学;2004年
4 马立广;地面三维激光扫描测量技术研究[D];武汉大学;2005年
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6 袁夏;三维激光扫描点云数据处理及应用技术[D];南京理工大学;2006年
7 王月;机场地理信息系统及三维可视化的研究与实现[D];北京交通大学;2006年
8 王平;校园三维GIS的模型构建与可视化研究[D];西安理工大学;2007年
9 董秀军;三维激光扫描技术及其工程应用研究[D];成都理工大学;2007年
10 陈应祥;三维GIS建模及可视化技术的应用研究[D];武汉理工大学;2007年
【二级引证文献】
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1 王爱爱;3DGIS顾及建筑物及道路特征的地形模型处理方法研究[D];太原理工大学;2012年
【二级参考文献】
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1 郑汉球,洪立波,陶福海;工程测量技术的发展和我们的对策[J];北京测绘;1996年01期
2 胡金星,潘懋,马照亭,吴焕萍;高效构建Delaunay三角网数字地形模型算法研究[J];北京大学学报(自然科学版);2003年05期
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4 周秋生;建立数字地面模型的算法研究[J];测绘工程;2001年01期
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6 赵文芳;离散点集Delaunay三角网生成算法改进与软件开发[J];测绘工程;2003年04期
7 郑德华,沈云中,刘春;三维激光扫描仪及其测量误差影响因素分析[J];测绘工程;2005年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 孙玉文;面向快速原型制造的反求工程关键技术研究[D];大连理工大学;2000年
2 李剑;基于激光测量的自由曲面数字制造基础技术研究[D];浙江大学;2002年
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4 彭仪普;地形三维可视化及其实时绘制技术研究[D];西南交通大学;2002年
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 殷畅;GIS中的地形三维可视化[D];解放军信息工程大学;2001年
2 惠增宏;激光三维扫描、重建技术及其在工程中的应用[D];西北工业大学;2002年
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5 谢丰;多视点距离图像对准和集成方法的研究[D];北京工业大学;2003年
6 张力岩;数字矿山中三维地质模拟与体视化研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2004年
7 罗明良;GIS中图形表示技术研究与实现[D];西南石油学院;2005年
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2 王晓东;王伟;;基于三维激光扫描的沧州铁狮子三维建模[A];工程设计与计算机技术:第十五届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2010年
3 罗建;刘耀华;兰志刚;张锐;;三维激光扫描技术在海洋工程中的应用[A];第十三届中国科协年会第13分会场-海洋工程装备发展论坛论文集[C];2011年
4 李艳;涂成生;;高精度三维激光扫描在首件检测中的应用[A];第十五届全国汽车检测技术年会论文集[C];2011年
5 葛旭明;伍吉仓;陈玮娴;;基于三维激光扫描的方杆形变监测试验[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
6 王文江;彭飞飞;张志全;;地面三维激光扫描系统数据获取与处理框架研究[A];第十三届中国科协年会第12分会场-测绘服务灾害与应急管理学术研讨会论文集[C];2011年
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8 张舒;吴侃;周大伟;敖剑锋;于启升;;三维激光扫描技术在矿山开采沉陷的应用[A];2010全国“三下”采煤与土地复垦学术会议论文集[C];2010年
9 李海鹏;刘博文;;三维激光扫描仪鉴定方案设计思路初探[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
10 李明;张向前;邹德龙;徐继勇;张玉敏;郑海芸;;三维激光扫描技术在灾后重建中的应用[A];第十三届中国科协年会第12分会场-测绘服务灾害与应急管理学术研讨会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 北京建筑工程学院 吴志群 云冈石窟研究院 宁波;三维激光扫描技术在古建保护修复中的应用[N];中国文物报;2009年
2 本报记者 史涌涛;精准记录更利保护[N];大同日报;2010年
3 本报记者 雷隆隆 本报通讯员 刘立志;细雨润心田[N];地质勘查导报;2010年
4 王思海;圆明园部分古建,将用激光扫描复原[N];新华每日电讯;2007年
5 彭亮;以光为尺[N];科技日报;2011年
6 记者 陈园园;三维激光扫描技术首次用于石窟保护[N];中国建设报;2010年
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8 记者 郝小爱;数据处理有了好帮手[N];中国信息报;2000年
9 张桂琛;摩托罗拉推出新型语音和数据处理引擎[N];通信产业报;2001年
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1 张会霞;三维激光扫描点云数据组织与可视化研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
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6 王茹;古建筑数字化及三维建模关键技术研究[D];西北大学;2010年
7 孟娜;基于激光扫描点云的数据处理技术研究[D];山东大学;2009年
8 平雪良;灰色系统理论及其在逆向工程数据测量与处理中的应用[D];南京航空航天大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高志国;地面三维激光扫描数据处理及建模研究[D];长安大学;2010年
2 沈剑;三维激光扫描重建技术探讨与分析[D];东华理工大学;2012年
3 周华伟;地面三维激光扫描点云数据处理与模型构建[D];昆明理工大学;2011年
4 孙树芳;采空区三维激光扫描数据的分析与处理[D];昆明理工大学;2009年
5 王红霞;三维激光扫描技术在桥梁监测中的应用[D];兰州理工大学;2012年
6 刘世晗;三维激光扫描技术在古岩画保护中的应用[D];辽宁工程技术大学;2011年
7 卢晓鹏;基于三维激光扫描技术的滑坡监测应用研究[D];长安大学;2010年
8 王婷婷;基于三维激光扫描技术的地表变形监测[D];山东科技大学;2011年
9 王潇潇;地面三维激光扫描建模及其在建筑物测绘中的应用[D];中南大学;2010年
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