一种非植被覆盖区机载LiDAR数据回波强度值校正方法技术

本发明专利技术属于遥感测绘技术领域，具体涉及一种非植被覆盖区机载LiDAR数据回波强度值校正方法。本发明专利技术包括以下步骤：基于航高、激光点高程值进行初次校正回波强度值，将激光传输距离对回波强度值的影响均一化；基于初次校正后的LiDAR数据，以平面距离值、高程值、回波强度值为参考，通过设定阈值判定条件，逐点计算激光点的趋势角度值；结合趋势角和入射角，计算出反射角，重新对原始LiDAR数据的回波强度值进行校正计算。本发明专利技术解决了现有技术难以实现非植被类地物、尤其是倾斜地物的机载LiDAR数据回波强度值校正的技术问题，能够使机载LiDAR数据回波强度值更好地反映地物介质属性，提高其在地物分类识别方面的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于遥感测绘领域，涉及一种机载LiDAR数据回波强度值的校正方法。
技术介绍
机载激光雷达(AirborneLightDetectionAndRanging，LIDAR)是近十几年来快速发展的一种新型的测量技术，能够直接获取真实地面的高精度三维地形信息，可广泛用于大面积地形测绘、快速生成DEM等数字产品。激光点云数据则是激光测距仪对地发射激光，并通过计算发射激光的角度、脉冲信号返回时间等来计算获取的地面点三维坐标。除空间坐标信息外，激光雷达点云数据中记录的内容还包括回波强度、回波次序、扫描角度等信息。其中，回波强度值是经地物反射后返回的激光脉冲信号由接收器感应产生电压信号，经过放大处理和计算，转化为数字。此外，激光点云密度是机载激光雷达点云数据质量的重要指标，如依据国家测绘地理信息局2011年颁布的《机载激光雷达数据获取技术规范》，要达到1:2000的成图比例尺，激光点云密度必须大于1点/平方米。近年来随着数据采集技术的提高，激光回波强度信息精度大大提高，带有全波形记录仪的机载激光雷达设备也开始在市场上应用，因此越来越多的学者开始重视对回波强度信息的使用。国内外对融合激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非植被覆盖区机载LiDAR数据回波强度值校正方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1回波强度初步校正；步骤2确定激光点趋势角；步骤3回波强度最终校正。

【技术特征摘要】
1.一种非植被覆盖区机载LiDAR数据回波强度值校正方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1回波强度初步校正；步骤2确定激光点趋势角；步骤3回波强度最终校正。2.根据权利要求1所述的一种非植被覆盖区机载LiDAR数据回波强度值校正方法，其特征在于：步骤1中，首先采用依据下式计算高程平均值：Z平均＝(Z最高+Z最低)/2式中，Z最高为高程最大值；Z最低为高程最小值；Z平均为高程平均值；然后依据下式进行回波强度初步校正：Ij初步校正值＝Ij原始值·(Rj2/RA2)，其中，Rj＝H-Zj，RA＝H-Z平均；式中，H为机载LiDAR数据获取时的飞行航高；Zj为激光点Pj高程值，j＝1,…,n；Rj为激光点Pj对地传输距离；RA为整个测区的n个激光点平均对地传输距离；Ij原始值为激光点Pj回波强度原始值；Ij初步校正值为激光点Pj回波强度初步校正值。3.根据权利要求2所述的一种非植被覆盖区机载LiDAR数据回波强度
\t值校正方法，其特征在于：步骤2包括以下步骤：步骤2.1分析平面距离采用下式计算临近激光点平面距离：Lj=(X(Pj)-X(Pj-1))2+(Y(Pj)-Y(Pj-1))2]]>Rj=(X(Pj+1)-X(Pj))2+(Y(Pj+1)-Y(Pj))2]]>式中，Lj为激光点Pj与相临近的Pj-1的平面距离；Rj为激光点Pj与相临近的Pj+1的平面距离；(X(Pj)、Y(Pj))为激光点Pj的投影坐标；(X(Pj+1)、Y(Pj+1))为激光点Pj+1的投影坐标；(X(Pj-1)、Y(Pj-1))为激光点Pj-1的投影坐标；设定平面距离阈值，然后将Lj、Rj与平面距离阈值进行比较：若Lj、Rj均小于平面距离阈值，进行步骤2.2.1；若只有Rj小于平面距离阈值，进行步骤2.2.2；若只有Lj小于平面距离阈值，进行步骤2.2.3；若Lj、Rj均大于平面距离阈值，则将激光点Pj的趋势角βj取0，直接进行步骤3；步骤2.2设定高差阈值，分析高程值步骤2.2.1若激光点Pj的高程值同时大于其临近激光点Pj-1和Pj+1的高程值，则将激光点Pj的趋势角βj取0，直接进行步骤3；否则，分别计算激光点Pj与激光点Pj-1的高程差、激光点Pj与激光点Pj+1的高程差，若上述两个高程差均大于高程差阈值，则将激光点Pj的趋势角βj取0，直接进行步骤3；若上述两个高程差均小于高程差阈值，则进行步骤2.3.1；若只有激光点Pj
\t与激光点Pj+1的高程差小于高程差阈值，则进行步骤2.3.2；若只有激光点Pj与激光点Pj-1的高程差小于高程差阈值，则进行步骤2.3.3；步骤2.2.2计算激光点Pj与激光点Pj+1的高程差，若高程差大于高程差阈值，则将激光点Pj的趋势角βj取0直接进行步骤3，否则进行步骤2.3.2；步骤2.2.3计算激光点Pj与激光点Pj-1的高程差，若高程差均大于高程差阈值，则将激光点Pj的趋势角βj取0直接进行步骤3，否则进行步骤2.3.3；步骤2.3设定回波强度差阈值，分析回波强度值2.3.1计算激光点Pj与激光点Pj-1的回波强度差、激光点Pj与激光点Pj+1的回波强度差：若上述两个回波强度差都大于回波强度差阈值，则将激光点Pj的趋势角βj取0，直接进行步骤3；若上述两个回波强度差都小于回波强度差阈值，进行步骤2.4.1；若只有激光点Pj与激光点Pj+1的回波强度差小于回波强度差阈值，则进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊丕源，童鹏，钱坤，赵英俊，吴文欢，
申请(专利权)人：核工业北京地质研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11