激光点云：从数据获取到实际应用

激光点云：从数据获取到实际应用

激光点云数据是通过激光雷达（LiDAR）获取的三维空间信息，每个点都包含了精确的X、Y、Z坐标，有时还包含颜色、反射强度等附加信息。这种数据在多个领域都有广泛的应用，从地形测绘到农林普查，从三维建模到地质灾害监测，展现了激光雷达技术的强大潜力。

激光雷达（LiDAR）点云数据，每一个点都包含了三维坐标信息，即X、Y、Z三元素，有时还包含颜色信息、反射强度信息、回波次数信息等。这些点是机载激光雷达向地面发射激光信号，然后收集地面反射的激光信号而来的。此后，内业通过联合解算、偏差校正，便可以计算出这些点的准确空间信息。看上去一个简单的数据获取，其实包含了较为复杂的设备结构及数据采集过程。

黄河流域项目激光点云

点云数据的应用

（1）制作数字高程模型

通过对点云数据进行自动化预处理，地面滤波，结合人工编辑对激光点云进行进一步的精分类，保留地面点，剩余的地面点通过构建不规则三角网（TIN）等模型进行栅格化，可得到高精度的数字高程模型（DEM）数据，也可以转换为等高线数据。

（2）三维建模

随着激光雷达技术的逐步成熟，三维激光雷达技术制作的三维模型精度高，适用范围广，外业工作量少，省时省力。在建筑物的房屋轮廓提取、特征点检测和三维重建工作上发挥了重要作用。且结合倾斜摄影技术，地物提取更加便捷，数据可视化程度更高。

（3）农林普查

机载激光点云可以用于普查林木的特征，例如树木的平均高度，树冠密度，生物量，林木储量和植被覆盖度。如果搭配高光谱成像仪，可以确定更多的信息，如植被分类、植被储量、土壤变化等。其次，衍生数据可用于监测森林生长，风暴或火灾造成的损害等。

（4）土方计算

高精度激光点云，可用于构建地形三维模型，为勘察设计提供断面量测、坡度坡向量测、土方填挖量等信息，大大减少工程勘察设计中的外业工作量，缩短工作周期。

（5）监测地质灾害

通过地形三维模型的建立，可以大面积监测地形的变化，可以根据地形的变化方向及地形的变化量，作出风险评估，为预防地质灾害的发生提供依据。例如，对滑坡体地表的监测，特别是在陡坡下的道路、铁轨，以及削坡建房等容易发生滑坡地区，能够为滑坡体成因和发育趋势的推断提供重要依据。