机载LiDAR数据提取山区道路方法研究

doi:10.11873/j.issn.1004-0323.2017.5.0851

遥感技术与应用

2017, Vol. 32

Issue (5): 851-857 DOI: 10.11873/j.issn.1004-0323.2017.5.0851

数据与图像处理

机载LiDAR数据提取山区道路方法研究

王濮^1，2，邢艳秋¹，王成²，习晓环²，骆社周^2

(1.东北林业大学森林作业与环境研究中心，黑龙江哈尔滨 150040；
2.中国科学院遥感与数字地球研究所数字地球重点实验室，北京 100094)

Road Extraction Using Airborne LiDAR Data in Mountainous Areas

Wang Pu^1，2，Xing Yanqiu¹，Wang Cheng²，Xi Xiaohuan²，Luo Shezhou^2

(1.Center for Forest Operations and Environment,Northest Forest University,Harbin 150040,China;
2.Key Laboratory of Digital Earth Sciences，Institute of Remote Sensing and Digital Earth，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100094，China)

全文: PDF(4425 KB)

摘要：

结合山区道路的空间分布特点和激光点云特征，提出了一种从机载LiDAR数据中快速提取山区道路的方法。首先，利用形态学滤波方法进行点云滤波，以去除原始数据的非地面点(建筑、输电线路以及植被等)。在此基础上，采用基于多规则区域生长算法提取道路点并进行优化、然后采用Freeman链编码方法定位追踪道路边界，并利用数学形态学方法进一步细化道路中心线，进而提取完整的道路信息。利用山区机载LiDAR点云数据进行试验并与其他方法的处理结果进行比较，结果表明：本文方法能够有效地从激光点云中提取道路信息：提取道路的完整度为93.87%，正确率为93.84％，质量为88.43％。

关键词： 激光雷达; 点云; 山区道路; 多规则; 区域生长

Abstract: Based on the spatial distribution and characteristics of LiDAR points cloud of roads in mountainous areas，an effective method for road extraction from airborne LiDAR data is proposed in this research.First，the morphological filtering method is applied to remove above\|ground points cloud (such as buildings，transmission lines and vegetation etc.).Second，a region growing algorithm with multiple rules is used to extract and optimize the road points cloud.Finally，the road boundaries are located and tracked by using Freeman chain code method.Moreover，the mathematical morphology refining processing is used to extract the central line of mountainous road.The experimental results show that the proposed method is effective to extract road information in mountainous areas，and the completeness，accuracy and quality are 93.87%，93.84％，88.43％，respectively.

Key words: LiDAR Point cloud Mountain road Multiple rules Region-growing

收稿日期: 2016-10-15 出版日期: 2017-11-02

TP 237

基金资助: 林业公益性行业科研专项（201504319），国家科技部重大科学仪器研制专项“机载双频激光雷达产品开发和应用项目”(2013YQ120343)。

作者简介: 王濮(1993-)，男，河南省固始人，硕士研究生，主要从事激光雷达遥感研究。Email：wangpu0129@hotmail.com.

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引用本文:

王濮，邢艳秋，王成，习晓环，骆社周. 机载LiDAR数据提取山区道路方法研究[J]. 遥感技术与应用, 2017, 32(5): 851-857.

Wang Pu，Xing Yanqiu，Wang Cheng，Xi Xiaohuan，Luo Shezhou. Road Extraction Using Airborne LiDAR Data in Mountainous Areas. Remote Sensing Technology and Application, 2017, 32(5): 851-857.

链接本文:

http://www.rsta.ac.cn/CN/10.11873/j.issn.1004-0323.2017.5.0851 或 http://www.rsta.ac.cn/CN/Y2017/V32/I5/851

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