论文部分内容阅读
地表侵蚀冲沟对区域的生态环境和当地居民的生产生活产生了严重影响,但常规数据和监测方法难以满足研究需求。本文以中国内蒙古自治区锡林郭勒盟太仆寺旗淖日沟村南部山坡为研究区,利用三维扫描技术优势,以点云数据为基础建立了高精度数字高程模型,开展了地表侵蚀冲沟的相关研究,主要研究内容和成果如下:研究内容包括:(1)面对多源点云数据配准,本文先进行粗配准,再进行精配准。在粗配准方面,对PFH特征描述算子、FPFH特征描述算子、4PCS算法、人工设置标靶球匹配四种粗配准方式进行了对比分析。在对本文的点云数据配准中,选择了更为适合的标靶球方式,标靶球匹配能够确定两个点云集合的相对位置。在精配准时,采用了ICP算法,实现了数据的精配准。在对合并的数据滤波方面,由于两种不同特点的点云数据只在空间形态上存在一致性,本为采用了更为适合的布料模拟滤波CSF算法,剔除非地面数据,保留地面数据。(2)为了采集到全面的侵蚀冲沟数据,对研究区进行实地考察,设计了数据采集方案,采用了具有不同特点的两种扫描仪。站式扫描仪Riegl VZ-1000适合采集研究区域大范围场景信息,充分表达地表侵蚀冲沟附近区域的地形特征;手持扫描仪ZEB-REVO适合采集地表侵蚀冲沟细节信息,充分展现了侵蚀冲沟的具体情况,二者各具所长,相互补充。(3)通过反距离权重法对点云数据进行插值建立数字高程模型,基于建立的高精度数字高程模型,从坡度、地面变率因子等四个方面开展了地形因子分析,同时也分析了侵蚀冲沟横剖面情况。本文结合两种具有不同特点的三维扫描仪采集研究区数据,通过多源点云数据进行插值生成高精度数字高程模型,对不同扫描仪点云数据匹配和滤波具有重要的研究意义,对地表侵蚀冲沟的研究和监测具有重要意义和应用价值。