三维激光扫描地形去噪新方法：先验信息的应用

本文主要探讨了在地面三维激光扫描地形测量领域的一项关键问题，即如何有效地去除噪声，以确保实景重构的精确性。作者唐瑞林、吴侃和赵鑫针对这一挑战，结合消噪理论和现有方法，提出了三种具有先验信息的去噪算法。先验信息在这里指的是高程注记点，这些数据作为去噪的依据，被用来指导噪声的识别和消除。 第一种方法是高程插值，通过将附近的高程数据点进行线性或非线性插值，来平滑数据并移除随机噪声。这种方法依赖于邻域内的数据一致性，对于点云中的孤立噪声点有较好的处理效果。 第二种方法是利用最小二乘拟合平面，该技术通过寻找数据点最佳拟合的平面来排除异常值。这种方法适用于地面表面较为平坦的区域，能够有效地识别并移除水平方向上的噪声。 第三种方法是趋势面分析，它通过建立数据点的趋势模型来捕捉数据的整体变化趋势，从而过滤掉可能的随机波动。这种技术特别适合处理地形变化相对平缓的区域，能够有效保留地表特征的同时去除噪声。 作者的研究基于TimbleGX200地面三维激光扫描系统收集的数据进行实验验证，实验结果显示，高程注记点提供的先验信息对于去噪非常有价值，能够确保去噪后的数据基本保持实体特征的真实性和完整性。这不仅对于提高三维激光扫描数据的质量至关重要，也有助于提升实景重构的精度和可靠性。 论文的关键点包括地面三维激光扫描、噪声去除技术、先验信息的利用以及高程插值、拟合平面和趋势面的具体应用。这项研究对于提升测绘、地质勘探、环境监测等领域的工作效率和数据质量具有重要意义，也体现了作者们在该领域的深入研究和实践经验。通过阅读这篇首发论文，读者可以了解到最新进展，并可能启发新的噪声去噪策略和技术发展。