[发明专利]一种地面GPS辅助的LiDAR数据高程差的误差修正方法

权利要求书

1.一种地面GPS辅助的LiDAR数据高程差的误差修正方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)采用高程值绝对差参数η_l对针对某目标区获得的K组点云数据进行最优排序，其中K≥3，按照最优排序将K组点云数据依次与所述目标区地面固定观测点测量的GPS高程值矩阵G_GPS进行对比，直至确定用于误差修正的一组点云数据；

所述对比包括以下步骤：计算G_GPS与一组点云数据的高程值参数矩阵Q_p元素差值的均值μ_p，将Q_p的各个元素加上μ_p得到参数矩阵Q′_p，所述高程值参数矩阵Q_p依据所述观测点的位置由该组点云数据中提取得到，计算G_GPS与Q′_p元素差值的方差σ_p，然后判断σ_p≤σ_MAX是否成立；若σ_p≤σ_MAX成立，则判别对应组点云数据误差可修正，对比结束，若σ_p≤σ_MAX不成立，则选取排序靠后的下一组点云数据继续进行对比；

2)根据计算得到的G_GPS与用于误差修正的一组点云数据对应的高程值参数矩阵元素差值的均值，对该组点云数据进行修正；

所述高程值参数矩阵Q_p是通过从一组点云数据中提取与G_GPS平面坐标对应的观测点的点云数据高程值而得到的；

所述μ_p的计算方法为：

其中，μ_p为所述G_GPS与Q_p元素差值的均值，G_GPS(i,j)为所述G_GPS第i行第j列的元素，Q_p(i,j)为所述Q_p第i行第j列的元素，L为观测点行数，R为观测点列数，O为观测点数目；

所述σ_p的计算方法为：

其中，σ_p为所述G_GPS与Q′_p元素差值的方差，Q′_p(i,j)为Q′_p第i行第j列的元素。

2.根据权利要求1所述一种地面GPS辅助的LiDAR数据高程差的误差修正方法，其特征在于：所述绝对差参数η_l的计算方法为：

其中，η_l为第l组点云数据的点云高程值矩阵E_l与K组点云数据的均值高程值矩阵E_μ之差的绝对值，E_μ(i,j)为E_μ第i行第j列的元素，E_l(i,j)为E_l第i行第j列的元素。

3.根据权利要求2所述一种地面GPS辅助的LiDAR数据高程差的误差修正方法，其特征在于：所述其中，Y_MAX为点云数据中Y轴坐标值最大的激光脚点的Y轴坐标值，Y_MIN为点云数据中Y轴坐标值最小的激光脚点的Y轴坐标值，X_MAX为点云数据中X轴坐标值最大的激光脚点的X轴坐标值，X_MIN为点云数据中X轴坐标值最小的激光脚点的X轴坐标值；a为点云数据的密度。

4.根据权利要求1所述一种地面GPS辅助的LiDAR数据高程差的误差修正方法，其特征在于：所述最优排序是指按照所述绝对差参数η_l从小到大进行排序。

5.根据权利要求1所述一种地面GPS辅助的LiDAR数据高程差的误差修正方法，其特征在于：所述K组点云数据的获取方法为：采用机载LiDAR系统对所述目标区进行往复K次重复测量，得到K组原始点云数据，对每组原始点云数据进行粗差剔除和格网化处理，得到K组用于最优排序的点云数据。