一键解决点云分层问题!提升大范围机载数据质量

在机载点云采集的工作实践中,受到航高和视场角限制等各类复杂因素的干扰,不同的航带和架次的数据间往往存在多种误差,影响数据的整体质量和后续使用。LiDAR360“航带平差”功能则为目前最主流的,消除机载点云系统误差的方式。

LiDAR360 V6.0优化了航带平差功能,同时支持联合控制平差,支持导入大机载设备、无人机设备采集点云成果,一键处理,高效提升大范围点云数据的整体精度。

本次案例的需求为按1:500地形图测绘标准,采集江西婺源某山区1平方公里的高精度点云数据并完成预处理,以高质量的数据成果支持后续应用。

对需求范围进行外延后,外业人员使用无人机设备进行了4个架次的作业,采集了22条航带、有效面积为1.2平方公里、总点数约4亿、点密度约300/平方米、共计约17G的原始点云数据。

图1 原始点云及其对应轨迹

图2 航带重叠区域存在分层现象

进行安置后,通过剖面检查数据,发现消除安置误差后,航带重叠区域仍有明显的分层现象,因此需要对数据进行航带平差。

使用LiDAR360的 预处理>航带平差 功能,导入点云和轨迹文件,输入外业采集的控制点(可选),一键运行功能,即可完成平差。平差后的数据已无明显的分层现象,整体形态如下图所示。

图3 完成航带平差的整体数据

通过查看航带重叠区域的剖面,可进一步验证平差效果。下图为平差前航带重叠区域的点云的剖面图及航带重叠图。

图4 平差前后航带重叠区域剖面对比图

除航带平差,LiDAR360还具备ICP/手动配准、去噪、拼接、坐标转换等多种功能,支持点云数据预处理全流程。经过一系列预处理流程的数据成果形态美观,如下图所示。

图5 预处理数据成果

同时,软件提供控制点精度报告、航线质量检查等数据质检功能。可对点云数据进行质量检查,验证各步骤提升点云数据质量的效果。下图为使用“控制点精度报告”功能,对航带平差前后点云数据精度进行检验,根据检验结果制作的精度对比表。

表1 航带平差前后点云数据精度对比表

由表格可知,航带平差后点云数据的控制点高程精度误差、平面精度误差均显著减小,满足精度要求。

LiDAR360 航带平差功能,可有效减弱多航带、多架次机载点云数据的误差,一键解决点云分层问题,提升大范围点云数据的整体精度,为点云数据的全行业应用提供高效支持!