【正文】 ，只需要重新計(jì)算兩段曲線。與樣條匹配的數(shù)據(jù)點(diǎn)稱為“樁點(diǎn)”，繪制曲線時樁點(diǎn)控制曲線的位置。用各部分面積除以總面積得到待插值點(diǎn)的自然鄰點(diǎn)坐標(biāo)，即各個的值。當(dāng)向Voronoi圖中的多邊形集合中加入一個新的數(shù)據(jù)點(diǎn)時，就會修改這個Voronoi圖，使一些多邊形縮小。 自然鄰近點(diǎn)插值法(NaN)自然鄰點(diǎn)插值法（Natural Neighbor Interpolation，NaN）是一種較新的插值方法，它基于Voronoi圖（又叫泰森多邊形或Dirichlet圖）。為達(dá)到線性無偏估計(jì)，使估計(jì)方差最小，權(quán)重系數(shù)由下面的克立格方程組確定。 Kriging插值法Kriging插值方法1951年由南非地理學(xué)家Krige將模型用于礦脈判定，1962年由法國學(xué)者M(jìn)haterno給出算法的一般公式。特別地，當(dāng)p＝l時，稱為距離反比法，是一種常用而簡便的空間插值方法。具體可表示為：= （11）式中，為點(diǎn)的預(yù)測值，即插值；N為點(diǎn)周圍已知點(diǎn)的數(shù)目；為參與預(yù)測的已知點(diǎn)的權(quán)重，為已知樣本點(diǎn)的測量值。 Lidar點(diǎn)云數(shù)據(jù)內(nèi)插DSM基本算法原理為實(shí)現(xiàn)LIDAR數(shù)據(jù)進(jìn)一步的廣泛應(yīng)用，需要將經(jīng)過上述處理的點(diǎn)云與傳統(tǒng)測繪產(chǎn)品形式進(jìn)行統(tǒng)一。10)接邊檢查：為解決LIDAR處理的海量數(shù)據(jù)問題，在不改變計(jì)算機(jī)配置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的前提下，會把每個工程（包括很多架次）的點(diǎn)云數(shù)據(jù)切割成小區(qū)塊，再逐一進(jìn)行濾波分類算法和人工編輯工作。分類涉及的問題包括感興趣特征的構(gòu)造以及分類器的設(shè)計(jì)。6)航帶拼接：不同飛行航帶數(shù)據(jù)之間會產(chǎn)生畸變和錯位等問題，航帶拼接的目的是提高重疊區(qū)域數(shù)據(jù)精度，滿足接邊地物的連貫性。4)計(jì)算LIDAR點(diǎn)云的三維坐標(biāo)：對差分GPS數(shù)據(jù)、飛機(jī)姿態(tài)數(shù)據(jù)、激光測距數(shù)據(jù)及激光掃描鏡的擺動角度數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合處理，最后得到各激光點(diǎn)的x，y，z三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，即大量懸浮在空中沒有屬性的離散的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，我們形象地稱之為“點(diǎn)云”。飛機(jī)上的GPS流動站與地面的GPS基準(zhǔn)站的測量數(shù)據(jù)聯(lián)合差分解算，即可確定飛機(jī)軌跡。體元通過三維格網(wǎng)能夠表達(dá)離散、不規(guī)則數(shù)據(jù)（與觀察角度無關(guān)）還能記錄回波強(qiáng)度、數(shù)據(jù)點(diǎn)個數(shù)、光譜信息、密度、材質(zhì)等信息。另外，如果用二維鄰域中最高點(diǎn)（或最低點(diǎn)）進(jìn)行數(shù)據(jù)表達(dá)，會丟失房屋墻面上或穿透植被樹冠的多次回波點(diǎn)。但規(guī)則格網(wǎng)簡化了數(shù)據(jù)組織方式，提高了數(shù)據(jù)處理效率，有利于引入圖像處理的成熟算法。武漢大學(xué)黃先鋒提出了一種通過將點(diǎn)云均勻布置在順序編碼四叉樹上，繪制中實(shí)時對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行裁切，并通過自適應(yīng)控制繪制的數(shù)據(jù)量，解決實(shí)時渲染大量LIDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)的問題。（一整條航帶），只有在最后生成格網(wǎng)化DEM及DSM時，可將其儲存為記錄三維坐標(biāo)的xyz文件，或其它DEM格式。目前，機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)大都由硬件制造商提供，而且數(shù)據(jù)的種類和格式不盡相同。通常已知點(diǎn)G的三維線坐標(biāo)由GPS提供，方向余弦由觀測平臺法線的俯仰角φ、側(cè)滾角ω、航偏角κ及觀測方向與法線間夾角θ組成的矢量矩陣算出（其中觀測平臺法線的φ、ω、κ由姿態(tài)測量裝置給出，矢量的模s由激光測距儀給出）。本文討論的重點(diǎn)是從LIdar數(shù)據(jù)中提取DSM的理論和方法，以及利用DSM制作真正射影像的方法。近年來，隨著高分辨率遙感影像的出現(xiàn)，在城市中建筑物的影像使得傳統(tǒng)正攝影像應(yīng)用面臨許多問題，維持有人提出了生成真正攝影像（True OrthoImageTOI）的思想，在正攝糾正過程中進(jìn)一步考慮對建筑物的改正。對于機(jī)載激光雷達(dá)測量來說按照掃描方式的不同，激光腳點(diǎn)的分布形態(tài)不同，激光腳點(diǎn)在三維空間的分布形態(tài)呈現(xiàn)隨機(jī)離散的數(shù)據(jù)“點(diǎn)云”。利用LIDAR技術(shù)可快速完成數(shù)字高程模型（DEM，Digital Elevation Model）及數(shù)字正射影像圖（DOM，Digital Orthophoto Map）的大規(guī)模生產(chǎn)。這項(xiàng)技術(shù)是繼GPS空間定位系統(tǒng)之后又一項(xiàng)測繪技術(shù)新突破，是一種嶄新的革命性的測量工具。對基于DSM制作的DOM過程中產(chǎn)生的重復(fù)映射現(xiàn)象進(jìn)行了分析，并提出了常用的幾種解決方案。論文完成的主要工作有：1，分析Lidar數(shù)據(jù)特點(diǎn)，利用Lidar數(shù)據(jù)提取DSM的流程以及Lidar數(shù)據(jù)內(nèi)插DSM方法，并對各種方法進(jìn)行了理論比較。其中，重點(diǎn)介紹了基于Lidar點(diǎn)云數(shù)據(jù)內(nèi)插DSM的理論以及傳統(tǒng)DOM的制作方法。3，介紹基于DSM的DOM制作理論。索引關(guān)鍵詞：LiDAR，DOM，DSM，數(shù)字微分糾正，數(shù)字網(wǎng)格技術(shù)Abstract目錄基于Lidar點(diǎn)云數(shù)據(jù)的真正射影像制作 1摘 要 1第一章 引言 3第二章 Lidar技術(shù)原理 3 Lidar對地定位原理 3 Lidar數(shù)據(jù)特點(diǎn)及處理 3 Lidar點(diǎn)云數(shù)據(jù)提取DSM流程 3 Lidar點(diǎn)云數(shù)據(jù)內(nèi)插DSM基本算法原理 3 反距離加權(quán)插值法(IDW) 3 Kriging插值法 3 自然鄰近點(diǎn)插值法(NaN) 3 樣條插值法 3 線性插值法 3 非線性插值法 3 各種插值方法的比較 3第三章 傳統(tǒng)DOM的制作方式 3 數(shù)字微分糾正 3 數(shù)字微分糾正的基本原理 3 框幅式中心投影影像的數(shù)字微分糾正 3（間接法）數(shù)字微分糾正 3（直接法）數(shù)字微分糾正 3 3第四章 基于Lidar數(shù)據(jù)的DOM制作 3 3 3 3 Zbuffer算法 3 遮擋區(qū)域檢測的一般準(zhǔn)則 3 3 輻射糾正 3 幾何合成 3 真正射影像的優(yōu)缺點(diǎn) 3第五章 展望和總結(jié) 3 Pixel Factory系統(tǒng)簡介 3 3 3 像素工廠的優(yōu)缺點(diǎn) 3第一章 引言 激光雷達(dá)測量（LIDAR）是一種通過位置、距離、角度等觀測數(shù)據(jù)直接獲取對像表面點(diǎn)三維坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)地表信息提取和三維場景重建的對地觀測技術(shù)。與攝影測量技術(shù)相比，避免了投影（從三維到二維）帶來的信息損失，極大地提高高程獲取的精度，且優(yōu)勢明顯。目前的研究方向主要包括激光腳點(diǎn)三維坐標(biāo)計(jì)算、坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)誤差的校正、粗差剔除、數(shù)據(jù)濾波處理、DEM/DTM生成以及后續(xù)的地物提取、建筑物三維重建、3D城市模型等高級處理等。以往由于影像空間分辨率不高，在傳統(tǒng)正攝糾正過程中將建筑物視為地表的一部分，采用DEM校正由于透視成像和地形起伏導(dǎo)致的影像變形。真正射糾正中最繁瑣最耗時的階段在于提取DSM，其工作量占據(jù)整個流程的90%左右。圖21 Lidar對地定位原理已知空間一點(diǎn)G的三維坐標(biāo)（,），并可準(zhǔn)確測出由G點(diǎn)到待測定點(diǎn)P的矢量（模、方向余弦），那么就可以根據(jù)已知點(diǎn)加矢量的方法求出待測定點(diǎn)P的三維坐標(biāo)(，)。 Lidar數(shù)據(jù)特點(diǎn)及處理廣義上的機(jī)載激光雷達(dá)數(shù)據(jù)不僅包括由激光器獲得的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，還應(yīng)包括GPS數(shù)據(jù)、IMU數(shù)據(jù)及高分辨率數(shù)碼相機(jī)得到的影像數(shù)據(jù)。原始LIDAR數(shù)據(jù)為WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)下的三維點(diǎn)，根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)格式(.las)以每條掃描線排列方式存放，包含激光點(diǎn)三維坐標(biāo)及反射強(qiáng)度值，文件中同時儲存有多重回波等信息。目前常用表達(dá)LIDAR數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系有以下幾種：（1）三維激光點(diǎn)云：由于點(diǎn)云數(shù)據(jù)量大、計(jì)算機(jī)速度和內(nèi)存限制等各原因，LIDAR數(shù)據(jù)的實(shí)時渲染和處理仍沒有得到很好的解決。在創(chuàng)建格網(wǎng)時，像元大小一經(jīng)固定，會出現(xiàn)幾個點(diǎn)落入一個格網(wǎng)內(nèi)和一個格網(wǎng)內(nèi)沒有點(diǎn)的情況，這就損失了LIDAR數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)信息。但當(dāng)原始數(shù)據(jù)在一個局部的二維區(qū)域內(nèi)有多個不同高程點(diǎn)交替起伏時，會產(chǎn)生嚴(yán)重的鋸齒現(xiàn)象，不利于數(shù)據(jù)處理。體元的形狀可以是長方體、正方體，也可以是圓柱體。2)航線重構(gòu)：航線重構(gòu)為后期的航帶拼接，接邊檢查提供了數(shù)據(jù)支持。通過射程修正、掃描修正、大地水準(zhǔn)面改正、點(diǎn)的精度檢查、飛行高度、溫度、壓力等因素的環(huán)境校正進(jìn)行誤差的初步消減