[发明专利]一种地面三维激光扫描技术测站选取方法

摘要

本发明公开了一种地面三维激光扫描技术测站选取方法，该方法提出了在室内利用计算机实现测站模拟选取技术，其中该方法包括：获取测区基础地形数字资料；栅格离散化基础地形数据；模拟分析某个测站的可见区，并以栅格图显示其结果；寻求一种可行布设方案；通过多种测站布设方案比较，寻求一种最优的布设方案。达到设置测站最少、保证没有漏测的情况下尽量减少重复扫描、节省野外作业时间、提高工作效率。

主权项

1.一种地面三维激光扫描技术测站选取方法，其特征在于：该方法利用计算机在室内实现测站模拟选取，代替常规的人工现场踏勘选取测站，该方法包括如下步骤：收集测区已有基础地形数字资料；利用测区已有基础地形数据作为源数据，对基础源数据进行栅格离散化，每个栅格记录位置和高程信息；所述基础源数据进行栅格离散化的方法如下：在比测区稍大一点的范围内，对XY平面用大小为L米的正方形格网进行细分，L在0.4‑3米范围内；每个格网除了位置信息以外，还有一个属性值记录高程数据，其高程数据是格网中心点的高程值；在离散化的栅格数据上布设一个测站，基于数学模型判断栅格数据上的每一个栅格与测站是否通视，并记录下该测站的能见栅格区域，用透明图像显示出分析结果，可见与不可见分别采用不同颜色表示；在栅格数据上寻求使测区所有栅格单元都处于可见的测站选取方案，进行多次选取方案的对比，选取最优的方案作为最终的测站选取方案；具体包括：在栅格离散化的基础数据上选取多个测站，每选取一个测站就显示相应的可见区域，这样直到整个测区都处于可见时，这些布站就是一个可行的布设方案；所述基于数学模型判断栅格数据上的每一个栅格与测站是否通视的方法如下：第一步：利用空间距离作为第一个约束条件，首先通过约束条件：(Dmin< |Xc‑Xi|< Dmax) and（Dmin< |Yc‑Yi|< Dmax)，算出南北方向、东西方向满足视程区域，将其作为概略可见候选区，将接下来的搜索区域限制在这一区域；接着利用空间距离作为约束条件搜索概略可见候选区的栅格，设空间距离D=SQRT((Xc‑Xi)²+(Yc‑Yi)²+(Hc‑Hi)²)；其中SQRT()为开方，Xc、Yc、Hc为测站处坐标，Hc为测站处的地形高加上仪器高后的高程，Xi、Yi、Hi为待判断栅格中心坐标；当某个待判断栅格满足Dmin<D<Dmax时，将该栅格设置为可见候选区，遍历所有概略可见候选区的栅格，得到满足距离条件的区域，将其作为第一可见候选区；第二步：利用地面扫描仪的上下视角限制作为第二个约束条件，对第一步所得的可见候选区集合做进一步筛选，获取可见候选区集合作为第二可见候选区；第三步：利用地形起伏作为最后约束条件，建立可见模型判断函数，对第二步获取的可见候选区集合进行进一步筛选，获取最终可见区域；创建一个结果栅格数据，该栅格数据和基础数据栅格大小一致，属性记录其可见性，可见记录为1，不可见记录为0；同时用图像显示其结果，将其直观展示出来，供用户进行下一步测站选取。