LiDAR全地貌曲线与DLG自动融合研究

宋新龙，田耀永，吕宝奇

(河南省测绘工程院，河南郑州 450002)

1 引言

机载激光扫描(简称LiDAR)是一种新型测量技术，并在实际生产中已经得到了广泛应用。LiDAR可快速获取高密度、高精度的地表点云数据，地表点云数据经过滤波处理后得到地面点。由于点云数据的密度非常高，经过滤波后依然有足够的密度，即使滤波后空洞的地方也可用内插的方法予以填补，所以与传统的方法生产的地貌曲线相比较，LiDAR生产的地貌曲线地表覆盖更全面，由于LiDAR数据的海量特性和全覆盖特性，如果采用传统的方式来解决地貌曲线与DLG的融合，工作量将是非常的大，这就需要研究LiDAR的全地貌曲线与DLG中地物要素自动融合问题。本文以AutoCAD为平台对LiDAR全地貌曲线与DLG自动融合进行了比较深入的研究，采用AutoCAD开发技术完成了相应程序的开发工作，并取得了较好的生产效果。

2 问题研究

2.1 思路

要解决LiDAR全地貌曲线与DLG的自动融合，主要是解决等高线与地物的相交断开的问题。我们可以把DLG中的地物分为两类:即线状地物(如单线路等)和面状地物(如居民地)。根据他们之间的交点情况进行打断、选择删除等处理从而达到自动融合的目的。

2.2 算法

(1)将DLG中地物分为两类:线状地物和面状地物。

(2)线状地物和面状地物分别与等高线求交计算得到交点，并将等高线在交点处断开。

(3)判断等高线的各部分是否在封闭的面状地物内，将包含在面状地物内的部分删除。

(4)判断所有的等高线的长度是否小于某个固定值，删除所有小于该固定值的等高线。

2.3 流程图

图1 流程图

3 程序的设计

由于国内DLG成图大部分都是DWG格式，所以本程序采用VC++2005和ObjectARX SDK开发环境，在AutoCAD平台下进行二次开发，采用上述的算法思路进行编程，部分代码如下:

4 实例验证

为验证上述思路，我们在AutoCAD 2008平台上，选择一块1∶1 000的地形图，图中包含有道路、水渠、居民地等设施。程序运行结果如图2所示。

5 总结

通过对实例结果分析，表明该程序运行性能良好，结果正确。实现了LiDAR全地貌曲线与DLG的自动融合，大大减少了人机交互工作，提高了工作效率。

图2 运行效果图

［1］谢纯良，吴立新，金学林.基于CAD的等高线遇地物自动断开新方法研究［J］.矿山测量，1997(3)

［2］王宗跃，马洪超，彭检贵等.基于LiDAR数据生成光滑等高线［J］.武汉大学学报(信息科学版)，2010(11)

［3］周卿，李能国.基于机载激光雷达技术的地形图成图的探讨［J］.城市勘测，2010(1)

［4］高莹忠立体视觉和Lidar的数据融合［D］.硕士学位论文，南京，南京理工大学，2009

［5］李英成，文沃根，王伟.快速获取地面三维数据的LIDAR技术系统［J］.测绘科学，2002(4)

［6］陈峥，徐祖舰.融合影像的LiDAR点云数据分类方法［J］.微型计算机，2011(5)