[發(fā)明專利]一種點(diǎn)云綜合精度評(píng)價(jià)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110576778.7
• 申請(qǐng)日: 2021-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN113344866A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮國(guó)正;孫振勇;樊小濤;金奇;胥洪川;孫征安;何友福;劉少聰;董宇;李啟濤;周敦杰;朱朋;石永恩;劉明;董溢;趙林東;蒲海汪洋;馬玉婷;肖旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局長(zhǎng)江上游水文水資源勘測(cè)局
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/62
• 代理公司: 北京中北知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11253
• 代理人: 吳靜

1.一種點(diǎn)云綜合精度評(píng)價(jià)方法，其特征在于：包括從點(diǎn)云成果提取單點(diǎn)、剖面、區(qū)域面對(duì)點(diǎn)云高程精度進(jìn)行評(píng)價(jià)；從點(diǎn)云成果提取地物特征點(diǎn)、特征線、特征面與其同步獲取影像或野外檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行點(diǎn)云平面絕對(duì)精度，點(diǎn)云平面線相對(duì)精度、點(diǎn)云平面面相對(duì)精度進(jìn)行評(píng)價(jià)；

所述點(diǎn)云高程精度的統(tǒng)計(jì)是提取點(diǎn)云中對(duì)應(yīng)野外檢測(cè)數(shù)據(jù)碎部點(diǎn)、斷面線、地形區(qū)域?yàn)橐罁?jù)，進(jìn)行二者高程精度統(tǒng)計(jì)分析，精度計(jì)算式如下：

式中，H_RMS為單點(diǎn)高程精度；H_i為第i個(gè)點(diǎn)云提取單點(diǎn)高程值；n檢測(cè)線個(gè)數(shù)；為第i個(gè)檢測(cè)點(diǎn)高程值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)云綜合精度評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述提取臨近點(diǎn)的具體方法為：

S1、當(dāng)所述野外檢測(cè)點(diǎn)處于相對(duì)平坦區(qū)域，點(diǎn)云成果中提取的各臨近點(diǎn)高程接近，且小于高程允許中誤差，則以距離檢測(cè)點(diǎn)最近點(diǎn)作為所述點(diǎn)云單點(diǎn)提取高程點(diǎn)；

S2、當(dāng)所述野外檢測(cè)點(diǎn)處于微地貌變化較大區(qū)域，但點(diǎn)云密度較大，點(diǎn)云成果中提取的各臨近點(diǎn)高程接近，且小于高程允許中誤差，則以距離檢測(cè)點(diǎn)最近點(diǎn)作為所述點(diǎn)云單點(diǎn)提取高程點(diǎn)；

S3、當(dāng)所述野外檢測(cè)點(diǎn)處于微地貌變化較大區(qū)域，且點(diǎn)云密度較小，點(diǎn)云成果中提取的各臨近點(diǎn)高程差別較大時(shí)，且大于高程允許中誤差，則以點(diǎn)云臨近點(diǎn)插值高程值作為所述點(diǎn)云單點(diǎn)高程值，鄰近區(qū)域取野外測(cè)點(diǎn)半徑1m的圓域，當(dāng)圓域內(nèi)為兩點(diǎn)可按距離線性插值，當(dāng)圓域內(nèi)多于兩點(diǎn)插值可按與檢測(cè)點(diǎn)距離加權(quán)插值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)云綜合精度評(píng)價(jià)方法，其特征在于：所述點(diǎn)云高程精度的統(tǒng)計(jì)中點(diǎn)云剖面精度統(tǒng)計(jì)為以野外檢測(cè)斷面線為依據(jù)，以野外檢測(cè)斷面線兩端點(diǎn)連線為準(zhǔn)，基準(zhǔn)線左偏、右偏一定距離形成閉合區(qū)域，，提取閉合區(qū)域點(diǎn)云點(diǎn)集，形成剖面線，與野外檢測(cè)線進(jìn)行精度比較。左偏、右偏取值為0.1～1.0m之間，以斷面形狀不失真為準(zhǔn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種點(diǎn)云綜合精度評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述點(diǎn)云剖面精度從以下幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)：

1)、斷面面積：以一定高程線分別與檢測(cè)斷面、點(diǎn)云剖面所圍成的閉合面的面積相對(duì)差為依據(jù)，評(píng)價(jià)點(diǎn)云剖面精度，面積相對(duì)差計(jì)算式：

斷面面積中誤差計(jì)算式如下，

上式中，A_相對(duì)為面積相對(duì)差；A_RMS為斷面面積中誤差；A_i為第i個(gè)點(diǎn)云提取斷面面積；n檢測(cè)線個(gè)數(shù)；為第i個(gè)檢測(cè)斷面面積。

2)、斷面線套繪比較：所述野外檢測(cè)斷面線與點(diǎn)云提取的剖面，分別生成斷面，將二者套繪進(jìn)行目視形態(tài)比較比較；

3)、斷面中誤差：利用所述野外檢測(cè)斷面線與點(diǎn)云提取的剖面，插值相同樁號(hào)高程值，利用二者高程值中誤差評(píng)價(jià)點(diǎn)云剖面數(shù)學(xué)形態(tài)精度比較，精度計(jì)算式如下；

式中H_斷面為斷面中誤差，ε同樁號(hào)的點(diǎn)云斷面高程插值與檢測(cè)斷面高程插值較差，n為統(tǒng)計(jì)點(diǎn)個(gè)數(shù)。。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)云綜合精度評(píng)價(jià)方法，其特征在于：所述點(diǎn)云高程精度的統(tǒng)計(jì)中點(diǎn)云面精度的統(tǒng)計(jì)為以野外檢測(cè)的地形圖為依據(jù)，進(jìn)行點(diǎn)云面精度評(píng)價(jià)；

所述點(diǎn)云面精度的評(píng)價(jià)為：

A)、體積比較：提取與野外檢測(cè)地形重合區(qū)域點(diǎn)云，用于計(jì)算一定高程面以下，野外檢測(cè)地形體積、點(diǎn)云體積相對(duì)差為依據(jù)，評(píng)價(jià)點(diǎn)云高程面精度；

體積相對(duì)差計(jì)算式如下

體積中誤差計(jì)算式如下，

上式中，體積相對(duì)差；V_RMS為體積中誤差；V_i為第i個(gè)點(diǎn)云體積；n為檢測(cè)地形個(gè)數(shù)；V_i為第i個(gè)檢測(cè)地形體積。

B)、數(shù)字表面模型套合比較：分別利用野外檢測(cè)地形、點(diǎn)云生成數(shù)字表面模型，利用GIS軟件將二者套合分析，比較DEM格網(wǎng)高程差值面域分布圖，以此評(píng)價(jià)點(diǎn)云面精度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種點(diǎn)云綜合精度評(píng)價(jià)方法，其特征在于：所述點(diǎn)云成果為經(jīng)點(diǎn)云預(yù)處理及各項(xiàng)誤差改正處理后，并經(jīng)點(diǎn)云分類處理后的所需專題點(diǎn)云成果，測(cè)繪學(xué)科領(lǐng)域?qū)ｎ}點(diǎn)云主要包括地面點(diǎn)云、地表各構(gòu)筑物及自然物的形狀和大小。