地面三维激光雷达数据处理理论及应用研究

星载、机载、地面激光雷达已经成为对地观测数据获取体系的重要组成部分。近些年，地面三维激光雷达发展迅速，但是地面三维激光雷达数据处理理论及应用研究则相对严重滞后，缺乏完整的理论体系，特别是没有国产地面激光雷达数据处理软件系统、相应的专业应用软件更少，严重制约了地面激光雷达在多个领域的工程化广泛应用。针对高精度地面三维空间信息获取与应用的普遍需求，本课题旨在系统地研究地面三维激光雷达数据处理理论，突破地面扫描激光雷达三维测量与重建的智能化快速处理关键技术，研究地面三维激光雷达点云的不确定性问题，研制我国自主知识产权的地面激光雷达数据处理软件平台，本课题成果将为促进地面三维激光雷达的国产化进程与工程应用奠定坚实基础。

本课题旨在系统全面地研究地面三维激光雷达数据处理理论，力求突破地面三维扫描激光雷达三维测量与重建的智能化快速处理关键技术，并研制具有我国自主知识产权的地面激光雷达数据处理软件平台。主要成果有：. （1）提出了地面三维激光雷达点云智能重建中海量数据管理、高精度配准、特征提取与面向对象智能化目标分类、典型目标快速重建等方法，数据量达到TB级，配准精度优于0.2光斑，分类准确率优于96%；. （2）研究了地面三维激光扫描雷达点云的定量化误差模型，并设计了一套较为完整的地面三维激光雷达的检校技术规范以及激光点云质量评价方法；. （3）研究了移动地面三维激光雷达扫描测量系统中的系统构成、多传感器集成与标定以及多源数据融合等关键技术，设计和开发了车载三维激光扫描和全景成像移动测量系统，经用户评价，各项技术指标优于国外同类产品；. （4）设计开发了三维点云综合数据处理软件City Scene以及点云空洞修补系统CRP软件系统，为地面三维激光雷达扫描测量的工程化提供了技术支撑，获软件著作权登记2项，并在相关科研或生产单位的合作中取得了广泛认可。三维点云综合数据处理软件City Scene已经成功应用于宁波市测绘设计研究院等单位的城市道路竣工、建筑竣工、三维建模及城市部件采集等城市测绘工程生产中，生产效率提高2-3倍以上。. 项目成果已经成功应用于“测绘基准和空间信息快速获取关键技术及其在灾害应急测绘中的应用”，“汶川震区精密高程基准确定关键技术及在应急测绘中的应用”，“高精度三维工程环境构建理论、方法及公路勘察设计成套技术”以及“多源激光扫描数据在公路勘察设计中的集成技术研究及产业化应用”等相关项目中，获国家科技进步二等奖2项、省部级科技进步一等奖、二等奖各1项。项目成果促进了我国地面三维激光雷达的工程化应用。.本项目已发表或投稿论文9篇，其中已录用EI论文4 篇，培养博士研究生5名，硕士研究生4名。 综上，项目成果达到了预期的研究目标。