首都师范大学硕士学位论文地面激光雷达应用处理关键技术研究姓名：臧克申请学位级别：硕士专业：地图学与地理信息系统指导教师：张爱武20070401首都师范大学硕士论文摘要随着社会经济全方位的发展对空间信息需求不断扩大，地面三维激光雷达技术作为获取空间信息的最有效手段之一，已经在在许多领域迅速发展并广泛应用。本文主要针对地面三维激光雷达在城市构件测绘、大气中悬浮颗粒探测、煤堆体积测量等方面的应用处理关键技术进行研究，提出不同应用的地面激光雷达数据处理作业流程，并设计大规模激光雷达数据存储方案。研究工作具有十分重要的理论和实用意义，其主要工作如下：（１）针对太规模地面三维激光点云数据特点，提出了距离图像四叉树分块方法，并在Ｏｒａｌｅ对象关系型数据库中设计出存储管理策略。（２）给出了应用地面三维激光雷达测量城市构件的工程方法，研究了基于地面三维激光雷达进行城市∞－Ｄ建模的关键技术和常用软件，提出了利用几种

常用软件解决实际工程问题的作业流程。（３）研究基于地面三维激光雷达探测空气悬浮颗粒处理方法，提出了该方法与传统方法的区别，给出了计算单位体积悬浮颗粒的计算公式和北京市成近郊区不同下垫面的空气悬浮颗粒数量统计表。（４）以黄骅港口煤堆测量为例，探讨地面三维激光雷达在煤炭存量勘测中的应用处理方法，证明了地面三维激光雷达技术在煤炭存量勘测的优势。总之．本文通过大量实例，分别给出了地面三维激光雷达在城市构什测绘、大气中悬浮颗粒探测、煤堆体积测量的工程处理方法，为深入研究地面三维激光雷达行业应用奠定了基础。

关键词：地面三维激光雷达，点云数据，城市构件，悬浮颗粒，煤堆体积首都师范丈学硕ｔ论文ＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｌｌ－ｒｏｕｎｄｓｏｃｉｏ－ｅｃｏｎｏｍｉｅ，ｍｏｒｅｓｐａｔｉａｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓ

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Ⅲ首都师藏大学碗士论文第１章绪论第１章绪论Ｌｌ选题背景与意义三维激光雷达技术是近几十年来摄影测量与遥感领域具革命性的成就之一，是继全球定位系统（ＧＰＳ）发明以来在遥感测绘领域的又一座里程碑，是大范围空间数据采集和空问监测技术的革命。是各行各业数字化需求最为有效的途径之一。它集激光测距、ＣＣＤ摄像、ＰＯＳ于一体，可分别组成车载、机载和星载激光雷达系统，全天候、实时、主动、快速、高精度、高密集、直接获取大范围地表及地物三维数据。同时，三维激光扫描技术也可自成体系，组成地面三维激光扫描仪。与三维激光雷达数据获取技术相比，三维激光雷达应用处理技术相对滞后，主要原因在于：一是，针对不同的应用对象数据处理流程和方法不同；二是，地面三维激光雷达数据处理的方法与航空三维激光雷达数据处理的方法不同：三是，三维激光雷达产生了超大规模的三维数据，“大数据量”已经成为三维激光雷达处理的瓶颈。目前，国内有多家单位和公司分别购买了国外不同厂商的数套商用三维激光扫描设备，生产了大量的原始点云和影像数据，正是因为数据本身处理和存储管理的限制，这些数据一直没有进行有效的应用处理。与航空三维激光扫描相比，地面三维激光扫描更加灵活，可快速获取从小型的零件、商品，到文物、雕塑，再到大型的建筑、街道甚至城市的三维信息，在一定程度上解决了城市建设、测绘、国土、规划，电力．交通、文物保护、军事国防，灾害预防与控制、矿产调查等领域的数据需求．因此，本文在国家自然科学基金（编号：４０６０１０８１）的资助下，主要针对地面三维激光雷达在城市构件测绘、大气中悬浮颗粒探测、煤堆体积测量等方面的应用处理关键技术进行研究，提出不同应用的地面激光雷达数据处理作业流程，并设计大规模激光雷达数据存储方案。研究工作具有十分重要的理论和实用意义。１．２地面三维激光雷达技术发展现状激光雷达技术最早源于二十世纪六十年代激光技术诞生之初的研究，但将其用于获取三维信息成像却是二十年之后，即从上个世纪八十年代开始着手研究并发展至今。激光雷达是现代激光技术与传统雷达技术相结合的产物，它像】