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基于LiDAR数据的铁路轨道信息提取方法研究
| 论文题名： | 基于LiDAR数据的铁路轨道信息提取方法研究 |
| 关键词： | 机载激光雷达;遥感影像;铁路轨道;信息提取;面向对象分类;平行线模型 |
| 摘要： | 铁路是一种综合的交通运输方式，在国民经济发展中发挥着重要作用，其中铁路轨道是铁路基础设施对象测绘定位的关键要素。而现有的铁路测量方式往往测量周期长、效率低下，无法实现铁路专题要素的快速精确提取。因此，研究一种全新的铁路轨道提取方法，是测绘地理信息行业亟待解决的问题。 激光雷达技术具有数据采集快、信息获取全面及测量精度高和自动化程度高等优点，为铁路轨道的提取提供了良好的基础。本文针对机载LiDAR和车载LiDAR数据的不同特点，综合利用高分辨率遥感影像，实现了对铁路轨道线的自动提取。主要研究内容如下： (1)本文在机载LiDAR点云和影像匹配融合的基础上，综合利用点云的三维特征以及影像的光谱和灰度信息，并根据铁路路基、局部地形等特征，基于面向对象分类技术实现了对铁路区域的自动识别与提取。 (2)基于高分辨率遥感影像，采用高斯平滑和微分几何的线性地物提取算法，建立了铁路轨道线提取方法。在噪声消除、线段连接的基础上建立轨道平行线算法模型，从而实现轨道信息的准确提取。 (3)针对高密度的机载LiDAR数据，在获取铁路掩膜区域的基础上，明确定义铁轨的约束条件，分类出铁轨激光点云。结合最小二乘拟合方法建立了铁轨线提取技术流程。 (4)针对车载LiDAR铁路点云的特点，采用改正后的GPS中心线构建铁路轨道缓冲区，然后针对滤波后的车载LiDAR点云，根据轨道横断面的形状特征，建立适用于轨道拟合提取的模板匹配算子，进而基于形状匹配算法实现铁路轨道的自动提取。 |
| 作者： | 罗玲 |
| 专业： | 测绘科学与技术 |
| 导师： | 于海洋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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