机载LiDAR测量复杂地形中滤波算法的比较研究

作者:李豆; 李朋飞*; 穆兴民; 姚顽强; 汤伏全; 李婷
来源:水土保持研究, 2021, 28(04): 171-178.
DOI:10.13869/j.cnki.rswc.20210415.001

摘要

为了探究适合地形复杂区域机载LiADR点云数据的滤波算法,为微地形变化、地表过程的监测提供有效手段,以黄土高原沟壑区董庄沟流域为研究区,使用MCC,ETEW,ATIN,PM,SBF这5种滤波算法对流域内12个样本区域无人机LiDAR点云数据进行滤波,以国际摄影测量与遥感学会推荐的方法评价滤波结果的精度,分析了坡度、植被、点云密度对滤波精度的影响。结果表明:MCC和PM的Ⅰ类(地面点云错分比例)误差通常最低,ETEW和SBF最高,ATIN居中,各算法的Ⅱ类误差(非地面点云错分比例)和总误差(总体点云错分比例)大小顺序与Ⅰ类误差大致相反,PM在陡峭区域的点云滤波效果最优。坡度和植被覆盖度显著影响各算法的Ⅰ类误差。MCC和PM的Ⅰ类误差随坡度上升和植被覆盖度下降的速率最小,ETEW最大,SBF和ATIN居中。随着点云密度增加,MCC,PM,ATIN的Ⅰ类误差无明显变化,Ⅱ类误差和总误差缓慢下降,SBF和ETEW的Ⅰ类误差增加,Ⅱ类误差和总误差下降。总之,PM滤波算法最适用于地形复杂区域的滤波算法。

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