车载激光移动建模测量系统点云精度检核与误差来源分析

车载激光移动建模测量系统点云精度检核与误差来源分析2012年第6期中州煤炭总第198期车载激光移动建模测量系统点云精度检核与误差来源分析鲁勇，王留召，郭姣，赵坤(1．首都师范大学，北京100048；2．中国测绘科学研究院，北京100039)摘要：提高车载激光移动建模测量系统点云精度，需要了解点云精度的误差来源。使用传统方式获取特征点高精度三维坐标作为点云真值，然后与点云中相应的特征点坐标进行比较得到点云精度，从而结合点云数据获取原理及过程进行误差来源分析。分析了在2个典型场地进行的精度验证，认为车载激光移动建模测量系统存在一定的误差，需要对数据执行后处理，才能满足要求，且车辆行驶速度对平面的影响要远远大于对高程的影响。要想获取更高精度的三维点云信息，需要进行优化和检校。关键词：车载激光移动建模测量系统；精度检核；误差来源；点云中图分类号：P228．43文献标志码：B文章编号：1003—0506(2012)06—0053—03车载激光移动建模测量系统与传统的测量作业方式相比，具有以下特点：精度高，可以达到厘米级；速度快，车辆可按照0～80km／h的速度获取数据；数据产生周期短；自动化程度高，整个数据采集过程只需要少量的人工干预；受天气影响小，白天黑夜均可作业；危险性小，数据采集时作业人员都在车内；信息量大，不仅可以获取路面、路灯、树木、井盖等三维信息，而且还可以获取高度、纹理等信息。因而该系统受到越来越广泛的关注。车载激光移动建模测量系统数据量大，测量密度高，以点云的形式表现。因此，点云精度直接反映系统的测量精度。分析点云精度的方法可以参照一般测量误差分析方法，依据系统测量原理构建误差方程，分析得到点云精度的主要影响因子。1系统的定位原理车载激光移动建模测量系统由GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem)提供系统的位置信息、IMU(InertialMeasurementUnit)提供系统的姿态和姿态加速度信息、DMI(DistanceMeasuringInstru—ments)修正IMU姿态漂移，共同组成POS(PositionandOrientationSystem)系统，来确定系统的轨迹和任意时刻的位置；360。激光扫描仪获取三维信息；面阵CCD相机获取纹理信息。该系统由GNSS向激获取任意一时刻的位置、姿态信息以及相关的激光扫描