侵蚀沟地面激光扫描与无人机遥感监测技术【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

侵蚀沟地面激光扫描与无人机遥感监测技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 侵蚀沟监测的目的和意义1

1.2 侵蚀沟监测的内容和要求2

1.2.1 侵蚀沟监测的内容2

1.2.2 侵蚀沟监测的要求4

1.3 常见侵蚀沟监测技术4

1.3.1 传统皮尺、坡度计监测与地形剖面测量仪4

1.3.2 侵蚀针监测5

1.3.3 遥感监测5

1.3.4 高精度GPS监测8

1.4 地面三维激光扫描技术9

1.4.1 三维激光扫描技术发展现状9

1.4.2 地面三维激光扫描技术应用于侵蚀沟监测的几个难点问题10

1.5 无人机图像三维建模技术12

1.5.1 无人机图像三维建模技术发展现状12

1.5.2 无人机图像三维建模技术应用于侵蚀沟监测的几个难点问题13

参考文献14

第2章 激光点云数据的获取与预处理18

2.1 地面激光扫描系统简介18

2.1.1 激光扫描定位原理20

2.1.2 激光扫描点坐标精度21

2.1.3 点云数据的特点23

2.2 激光点云数据的获取24

2.2.1 点云采集与处理作业流程24

2.2.2 实验数据采集26

2.3 激光点云数据的配准拼接29

2.3.1 无特征的点云配准拼接原理29

2.3.2 基于特征的点云配准拼接原理30

2.3.3 点云配准拼接实例32

2.4 激光点云数据的滤波去噪34

2.4.1 点云数据的噪声来源35

2.4.2 点云滤波方法35

2.4.3 点云滤波的精度评定36

2.4.4 融合回光强度的表面拟合滤波算法40

2.5 激光点云数据的空洞修补51

2.5.1 研究现状51

2.5.2 空洞边界提取经典算法52

2.5.3 基于Loop细分的点云空洞填补54

2.5.4 基于Loop细分的点云空洞填补实验与分析56

2.6 激光点云数据的压缩抽稀62

2.6.1 面向地形数据的点云数据压缩抽稀算法63

2.6.2 点云数据压缩抽稀实例64

2.7 激光点云数据的误差对精度的影响66

2.7.1 地面激光扫描误差分析66

2.7.2 点云配准误差传播模型66

参考文献70

第3章 三维激光点云数据的DEM构建72

3.1 DEM插值算法72

3.2 构建实验区DEM74

3.2.1 数据检验74

3.2.2 DEM构建76

3.2.3 DEM精度评定78

参考文献81

第4章 点云地形特征提取82

4.1 基于DEM的地形特征提取82

4.1.1 地物提取与分析82

4.1.2 侵蚀特征提取及分析83

4.2 基于鲁棒统计的点云法向量估计84

4.2.1 相关研究85

4.2.2 提出的算法87

4.2.3 实验与分析92

4.3 基于LiDAR点云的曲率计算98

4.3.1 基于MLS法的曲率计算原理99

4.3.2 基于MLS法的曲率计算方法100

4.4 基于LiDAR点云的谷脊线提取104

4.4.1 点云特征线提取研究现状104

4.4.2 谷脊线的曲率特性105

4.4.3 谷脊线提取算法描述107

4.4.4 曲面拟合点云邻域点选择108

4.4.5 谷脊点的判定108

4.4.6 谷脊点的平滑收缩与谷脊线的生成109

4.4.7 实验与分析111

参考文献118

第5章 基于地面三维激光扫描点云的侵蚀沟变化分析121

5.1 研究现状121

5.1.1 侵蚀沟变化分析的研究与发展121

5.1.2 基于地面激光点云的地形变化分析方法与分类122

5.1.3 基于点云的地形变化判定124

5.2 研究区域与实验数据125

5.3 基于点到点距离的点云变化比较算法126

5.3.1 算法原理126

5.3.2 算法描述127

5.3.3 实验与分析127

5.4 基于点到模型距离的点云变化比较算法130

5.4.1 算法原理130

5.4.2 算法描述130

5.4.3 实验与分析131

5.5 基于多尺度模型到模型距离的点云变化比较算法135

5.5.1 算法原理135

5.5.2 算法描述136

5.5.3 关键步骤与参数137

5.5.4 实验与分析140

5.6 侵蚀沟泥沙负载量的估算及不确定性分析149

5.6.1 测量过程随机误差149

5.6.2 泥沙负载量不确定性及修正方法原理150

5.6.3 结果与分析154

参考文献160

第6章 基于图像重建技术建立三维地面模型161

6.1 基于图像重建技术建立三维地面模型的技术路线161

6.2 基于匹配特征点的稀疏重建162

6.2.1 特征点检测及常用算法163

6.2.2 SIFT特征提取与匹配164

6.2.3 Harris角点检测166

6.2.4 融合Harris特征的SIFT描述与匹配168

6.2.5 光束法平差173

6.2.6 SFM计算流程173

6.3 稠密重建及DEM构建176

6.3.1 稠密重建176

6.3.2 针对三维地形重建的改进面片扩展方法177

6.4 实验验证及结果分析182

6.4.1 室内实验验证及结果分析182

6.4.2 切沟实验验证及结果分析189

参考文献191

第7章 基于无人机的切沟三维建模与分析194

7.1 实验流程194

7.2 实验硬件设备与软件工具197

7.2.1 无人机——DJIInspire 1197

7.2.2 RTK GPS——FIOFA30198

7.2.3 航路规划软件——Pix4D capture198

7.2.4 三维建模软件——AgisoftPhotoScan199

7.3 实验区域情况200

7.3.1 实验地点200

7.3.2 切沟情况200

7.4 外业实施过程201

7.4.1 航路规划与执行201

7.4.2 地面控制点布置与量测208

7.5 内业处理过程210

7.5.1 相机模型与校准210

7.5.2 航图导入与检查213

7.5.3 POS信息处理215

7.5.4 相机内／外参数解算216

7.5.5 连接点的编辑与修整217

7.5.6 相机参数优化218

7.5.7 空间配准221

7.5.8 稠密点云构建222

7.5.9 栅格高程模型构建222

7.5.10 三角网格构建223

7.5.11 纹理映射224

7.5.12 正射影像225

7.6 独立切沟实验结果与分析（倾斜摄影）225

7.6.1 航图获取225

7.6.2 POS信息处理227

7.6.3 地面控制点量测227

7.6.4 相机参数解算228

7.6.5 地面控制点标记231

7.6.6 相机参数优化232

7.6.7 稠密点云构建236

7.6.8 DEM模型构建237

7.6.9 TIN模型构建238

7.6.10 正射影像构建239

7.7 整体沟系实验结果与分析（正射摄影）239

7.7.1 航图获取239

7.7.2 POS信息处理240

7.7.3 地面控制点量测240

7.7.4 相机参数解算与优化241

7.7.5 DEM模型构建244

7.7.6 正射影像生成244

参考文献246