船載三維激光掃描系統(tǒng)安置參數(shù)標(biāo)定方法

徐文學(xué)，田梓文，周志敏，臧玉府，郭 鍇，劉焱雄

1. 國家海洋局第一海洋研究所，山東 青島 266061； 2. 南京信息工程大學(xué)地理與遙感學(xué)院，江蘇 南京 210044

近年來，三維激光掃描技術(shù)在現(xiàn)代測繪中得到廣泛的應(yīng)用和推廣，它不僅能夠快速大面積獲取地表的空間位置和屬性信息，還具有耗時(shí)少、成本低等特點(diǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，根據(jù)搭載平臺(tái)的不同，可分為固定站激光掃描系統(tǒng)、車載激光掃描系統(tǒng)、機(jī)載激光掃描系統(tǒng)和船載激光掃描系統(tǒng)[1-3]。船載三維激光掃描系統(tǒng)因其自動(dòng)化程度高、測量速度快、運(yùn)行成本低、可降低人工測量危險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在河道測量、灘涂堤岸測量和海島海岸帶測量中具有獨(dú)特的優(yōu)勢和應(yīng)用前景[4]。

船載三維激光掃描系統(tǒng)主要由載體平臺(tái)、IMU慣性測量系統(tǒng)(INS/GNSS組合)、三維激光掃描儀、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理軟件組成，所有的傳感器和設(shè)備都固定在穩(wěn)定的船載平臺(tái)上[5-7]。船載三維激光掃描系統(tǒng)獲取目標(biāo)坐標(biāo)的精度不僅取決于單個(gè)傳感器的精度，也受傳感器之間位置關(guān)系的參數(shù)精確與否影響[8-10]。一般情況下，商用移動(dòng)測量系統(tǒng)產(chǎn)品中多傳感器的綜合參數(shù)通常已經(jīng)確定，但各傳感器之間的空間位置和方位關(guān)系會(huì)在載體移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)而偏移，進(jìn)而影響測量精度。目前對(duì)于此類誤差源的標(biāo)定，還沒有統(tǒng)一有效的方法[11]。2003年6月，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所舉辦了LiDAR(light detection and ranging)檢校研究討論會(huì)議，討論和總結(jié)了LiDAR的檢校成果，確定檢校實(shí)驗(yàn)室所需要的物質(zhì)條件，開發(fā)和商議了LiDAR實(shí)驗(yàn)場的可行計(jì)劃，并建立了激光掃描儀檢校標(biāo)準(zhǔn)[12]。文獻(xiàn)[13]依據(jù)掃描儀誤差類型，提出結(jié)合全站儀和掃描儀確定掃描儀參數(shù)檢校模型的方法。文獻(xiàn)[14]利用經(jīng)緯儀誤差模型，提出了一種附加七參數(shù)的三維自由網(wǎng)自檢校模型，并對(duì)Faro 880進(jìn)行了掃描檢校。文獻(xiàn)[15]對(duì)地面移動(dòng)三維激光掃描系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)的質(zhì)量評(píng)估和精度評(píng)定，得到了獲取點(diǎn)云三維坐標(biāo)的準(zhǔn)確度和精度。國內(nèi)也開展了相應(yīng)的研究，文獻(xiàn)[11]研究了多傳感器的綜合參數(shù)標(biāo)定方法及移動(dòng)掃描系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)融合算法。文獻(xiàn)[16]在機(jī)載激光測高系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在不需要獲取地面點(diǎn)真實(shí)坐標(biāo)的情況下，提出了一種利用重疊航帶檢校法，并給出了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。文獻(xiàn)[17]總結(jié)了三維激光掃描系統(tǒng)誤差確定方法，提出了自檢校法對(duì)儀器進(jìn)行系統(tǒng)誤差標(biāo)定。文獻(xiàn)[18]研究使用經(jīng)緯儀工業(yè)測量進(jìn)行船載測量系統(tǒng)多傳感器空間位置與姿態(tài)的高精度標(biāo)定，并對(duì)用于水上部分檢校的室外檢校場建立進(jìn)行了探討。文獻(xiàn)[19]提出了一種無地面控制點(diǎn)且使用多次掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行車載激光掃描參數(shù)標(biāo)定方法，提高了參數(shù)標(biāo)定的靈活性和可行性。

不同于車載三維激光掃描系統(tǒng)，目前多數(shù)船載三維激光掃描系統(tǒng)需根據(jù)作業(yè)區(qū)域現(xiàn)場租借船舶，進(jìn)行安裝與標(biāo)定，標(biāo)定方法根據(jù)作業(yè)區(qū)域?qū)嶋H情況制定。由于船載激光掃描的特性及掃描目標(biāo)的位置分布特征，標(biāo)定目標(biāo)選取、同名點(diǎn)確定以及船體晃動(dòng)等因素都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的標(biāo)定精度產(chǎn)生較大影響。本文基于穩(wěn)健的同名點(diǎn)選取策略，在船載三維激光掃描數(shù)據(jù)時(shí)空配準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)掃描系統(tǒng)安置參數(shù)標(biāo)定模型，最后采用差分最小二乘算法求解參數(shù)最優(yōu)值，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證本文方法的合理性和有效性。

1 船載三維激光掃描數(shù)據(jù)時(shí)空配準(zhǔn)模型

為將采集的三維激光掃描坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為WGS-84坐標(biāo)，需對(duì)每個(gè)歷元時(shí)刻進(jìn)行空間配準(zhǔn)和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。涉及的坐標(biāo)系統(tǒng)包括：三維激光掃描儀極坐標(biāo)系、三維激光掃描儀直角坐標(biāo)系、IMU直角坐標(biāo)系、平臺(tái)參考坐標(biāo)系、WGS-84坐標(biāo)系。具體轉(zhuǎn)換過程為：掃描儀極坐標(biāo)系→掃描儀直角坐標(biāo)系→IMU坐標(biāo)系→平臺(tái)參考坐標(biāo)系→WGS-84坐標(biāo)系，如圖1所示。

圖1 船載三維激光掃描系統(tǒng)定位示意圖Fig.1 Ship-borne 3D laser scanning system location schematic diagram

各坐標(biāo)系定義如下：

(1) 三維激光掃描儀極坐標(biāo)系(r,Φ,θ)，以三維激光掃描儀激光發(fā)射點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，r為激光發(fā)射點(diǎn)與探測物體間的幾何距離，Φ、θ分別為三維激光掃描儀極坐標(biāo)系下的方位角和高度角。

(2) 三維激光掃描儀直角坐標(biāo)系(XL,YL,ZL)，以三維激光掃描儀激光發(fā)射中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，以船舶航行的方向?yàn)閄軸，Y軸指向激光發(fā)射的方向，XOY平行于整個(gè)掃描平臺(tái)，Z軸垂直于XOY平面向上，構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系。

(3) IMU直角坐標(biāo)系(XI,YI,ZI)，以IMU中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，X、Y、Z軸方向與三維激光掃描儀3軸方向相互平行。

(4) 平臺(tái)參考坐標(biāo)系(XR,YR,ZR)，以兩個(gè)GPS天線的中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，Z軸與參考橢球的法線重合，X軸與Z軸垂直指向正東方向，Y軸垂直于XOZ平面指向正北方向。

(5) WGS-84坐標(biāo)系(X84,Y84,Z84)，以地球質(zhì)心為坐標(biāo)原點(diǎn)，Z軸指向BLH定義的協(xié)議地球極(CTP)方向，X軸指向BLH的零子午面與CTP赤道的交點(diǎn)，Y軸與X軸、Z軸構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系。

船載三維激光掃描系統(tǒng)時(shí)空配準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型為

(1)

式中，R為子午線收斂角組成的旋轉(zhuǎn)矩陣；RRI是由POSMV提供的IMU系統(tǒng)的姿態(tài)參數(shù)組成的旋轉(zhuǎn)矩陣；RIL是由激光掃描儀直角坐標(biāo)系和IMU 3軸方向不平行所形成的夾角組成的旋轉(zhuǎn)矩陣；ΔXIL、ΔYIL、ΔZIL是激光掃描儀中心和IMU中心之間的平移參數(shù)；ΔXRI、ΔYRI、ΔZRI是IMU中心和參考坐標(biāo)系中心之間的平移參數(shù)；ΔXGR、ΔYGR、ΔZGR是GPS相位中心和參考坐標(biāo)系中心之間的平移參數(shù)。通常定義船舶的重心點(diǎn)為參考坐標(biāo)系中心，但船舶重心點(diǎn)是一個(gè)相對(duì)模糊的點(diǎn)，因此也常定義IMU中心為參考坐標(biāo)系中心。其中，RIL、ΔXIL、ΔYIL、ΔZIL是需要標(biāo)定的船載三維激光掃描系統(tǒng)的安置參數(shù)。

2 船載三維激光掃描系統(tǒng)安置參數(shù)標(biāo)定模型

由于三維激光掃描儀、IMU慣性測量系統(tǒng)的坐標(biāo)原點(diǎn)通常在儀器內(nèi)部，進(jìn)行船載三維激光掃描系統(tǒng)安置參數(shù)值的精確測量比較困難；且隨著儀器的使用和磨損，通過工業(yè)量測獲取的安置參數(shù)值也存在誤差。如果船載三維激光掃描系統(tǒng)存在安置參數(shù)誤差，則不同測線對(duì)同一地物進(jìn)行掃描得到的坐標(biāo)會(huì)產(chǎn)生差異。利用這種差異，匹配不同測線重疊區(qū)域內(nèi)的同名點(diǎn)，在船載三維激光掃描數(shù)據(jù)時(shí)空配準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，建立安置參數(shù)標(biāo)定模型，解算安置參數(shù)值，修正船載三維激光掃描數(shù)據(jù)的坐標(biāo)值。

2.1 同名點(diǎn)選取

由于船載激光掃描的特性及航行的安全性，掃描目標(biāo)一般都位于船的一側(cè)，且船舶距掃描目標(biāo)都較遠(yuǎn)、難以靠近。受靶標(biāo)大小、穩(wěn)定性及檢校區(qū)域條件等實(shí)際因素的限制，難以在檢校區(qū)域布設(shè)靶標(biāo)，因此通常選取掃描區(qū)域中的固有目標(biāo)進(jìn)行安置參數(shù)標(biāo)定。碼頭上的電線桿、燈塔等桿狀目標(biāo)特征明顯、位置獨(dú)特、便于標(biāo)定測線布設(shè)，成為船載激光掃描系統(tǒng)安置參數(shù)標(biāo)定的首選目標(biāo)。文獻(xiàn)[20—24]已經(jīng)對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)中桿狀目標(biāo)的自動(dòng)提取進(jìn)行了較多的研究。本文根據(jù)文獻(xiàn)[22]中的點(diǎn)云聚類方法，以已傳播點(diǎn)云的延伸方向?yàn)榧s束，穩(wěn)健聚類出場景中的各線狀目標(biāo)點(diǎn)云，可以避免將電線桿與電力線聚類為一體的常見問題。根據(jù)桿狀物的特點(diǎn)：聚類后的點(diǎn)云呈豎直桿狀，且具有一定的高程，制定如下幾何約束條件

SL=line,SP=Z,SH=T

式中，SL=line表示該聚類點(diǎn)云形狀呈線狀；SP=Z表示其方向豎直；SH=T表示其具有一定的高程。根據(jù)該幾何約束條件，可從各線狀目標(biāo)點(diǎn)云中，確定出場景中的桿狀目標(biāo)點(diǎn)云。

從各桿狀目標(biāo)點(diǎn)云頂端取出n個(gè)點(diǎn)(如n=15)，計(jì)算其重心點(diǎn)，并搜索距離該重心點(diǎn)最近點(diǎn)作為各桿狀物的頂部特征點(diǎn)。根據(jù)各桿狀目標(biāo)點(diǎn)云最底部的n個(gè)點(diǎn)的高程值計(jì)算其平均高程值h1，結(jié)合頂部特征點(diǎn)的高程h2，計(jì)算桿狀目標(biāo)的中部高程值：h=h1+(h2-h1)/2。由該高程值截取各桿狀目標(biāo)點(diǎn)云，可得多個(gè)桿狀點(diǎn)，計(jì)算出其重心點(diǎn)，并搜索距離該重心點(diǎn)最近點(diǎn)作為桿狀目標(biāo)的中部特征點(diǎn)。同理，可得另一測線中各桿狀目標(biāo)的頂部和中部特征點(diǎn)。由于兩條測線的激光點(diǎn)云已由船載定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了地理坐標(biāo)協(xié)同，兩站點(diǎn)云間幾何偏差較小，所以可由最近鄰搜索確定出兩測線點(diǎn)云相應(yīng)的同名點(diǎn)對(duì)。

2.2 安置參數(shù)標(biāo)定

船載三維激光掃描系統(tǒng)的安置參數(shù)包括3個(gè)平移參數(shù)ΔXIL、ΔYIL、ΔZIL和3個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)RIL。為獲取船載三維激光掃描系統(tǒng)的安置參數(shù)，將式(1)改寫為

(2)

針對(duì)不同測線重疊區(qū)域內(nèi)的同一地物點(diǎn)，進(jìn)行相減處理，消去平移參數(shù)，得到函數(shù)F

(3)

將式(3)進(jìn)行線性化，利用泰勒級(jí)數(shù)展開取一階項(xiàng)，得到

(4)

式中，F(xiàn)0為初始值；ζ為無窮小的值。

以IMU坐標(biāo)系下的測量值作為基礎(chǔ)值，列出誤差方程

(5)

假定選取n對(duì)同名點(diǎn)參與解算，則總的誤差方程為

(6)

利用間接平差，計(jì)算旋轉(zhuǎn)參數(shù)的改正數(shù)為

X=(BTB)-1(BTL)

(7)

對(duì)獲得的安置角改正數(shù)進(jìn)行迭代計(jì)算，直到改正數(shù)的絕對(duì)值小于指定閾值。迭代的安置角初值選取X0=[0 0 0]T，迭代的最終結(jié)果為

XFinally=X0+X(1)+X(2)+…

(8)

單位權(quán)中誤差為

(9)

求得安置角參數(shù)值后，將安置角參數(shù)帶入式(2)進(jìn)行解算，可求得平移參數(shù)值為

(10)

船載三維激光掃描系統(tǒng)安置參數(shù)的總體計(jì)算流程如圖2所示。

圖2 船載三維激光掃描系統(tǒng)安置參數(shù)標(biāo)定流程圖Fig.2 Flow chart of mounted parameter calibration for ship-borne 3D laser scanning system

3 試驗(yàn)與分析

為確定和檢驗(yàn)船載三維激光掃描系統(tǒng)安置參數(shù)標(biāo)定模型的準(zhǔn)確性和有效性，利用本單位的船載三維激光掃描系統(tǒng)對(duì)山東省海陽市某碼頭兩側(cè)布設(shè)測線進(jìn)行掃描，用于安置參數(shù)的標(biāo)定，測線距離碼頭的距離應(yīng)盡量相等。為了提高安置參數(shù)標(biāo)定的精度，要求激光掃描儀與掃描目標(biāo)的距離越近越好，但出于船舶航行安全等因素考慮，本次試驗(yàn)設(shè)定激光掃描儀與碼頭的平均水平距離為60 m，距離電線桿的平均水平距離為73 m。掃描區(qū)域相片見圖3。

船載三維激光掃描系統(tǒng)的傳感器采用加拿大Optech公司的ILRIS-LR激光掃描儀以及Applanix公司的POS MV 320系統(tǒng)，將激光掃描儀、IMU及GPS天線集成安裝在過渡板上，測量船為租用的當(dāng)?shù)仄胀O船，如圖4所示。連接好UPS、傳感器及電腦等之間的電纜線及數(shù)據(jù)線，并配置電腦的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，即可進(jìn)行激光掃描數(shù)據(jù)的采集。

通過卷尺或全站儀初步測定船載三維激光掃描系統(tǒng)的安置參數(shù)初始值，測定3個(gè)平移參數(shù)初始值為：-0.269、0.038、0.159；3個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)初始值為0。利用式(1)求解兩條測線初始點(diǎn)云數(shù)據(jù)坐標(biāo)值，點(diǎn)云圖見圖5(a)，兩條測線重疊區(qū)域的地物主要為碼頭上的電線桿及電力線。通過圖5(a)可以看出，由于安置參數(shù)值存在誤差，兩條測線重疊區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)點(diǎn)存在明顯的位置偏差。

圖3 掃描區(qū)域相片F(xiàn)ig.3 Image of scan region

圖4 船載三維激光掃描系統(tǒng)Fig.4 Ship-borne 3D laser scanning system

進(jìn)行船載三維激光掃描系統(tǒng)安置參數(shù)標(biāo)定前，首先需要從兩條測線重疊區(qū)域內(nèi)選取同名特征點(diǎn)。選取時(shí)應(yīng)根據(jù)重疊區(qū)域內(nèi)地物目標(biāo)在點(diǎn)云中的特征及分布等實(shí)際情況確定，選取特征明顯的交點(diǎn)、拐角點(diǎn)等作為同名點(diǎn)。本文根據(jù)實(shí)際情況，自動(dòng)選取了電線桿頂端及電線桿中部的6對(duì)同名點(diǎn)，經(jīng)人工檢核滿足要求可用于安置參數(shù)的標(biāo)定。設(shè)定相鄰兩次迭代誤差值小于0.001為終止條件。根據(jù)本文安置參數(shù)標(biāo)定模型的計(jì)算，獲取3個(gè)最優(yōu)平移參數(shù)值為：-0.269、0.039、0.167；3個(gè)最優(yōu)旋轉(zhuǎn)參數(shù)值為：0.001、-0.045、0.132。標(biāo)定后的點(diǎn)云見圖5(b)，可以看出，掃描重疊區(qū)域內(nèi)的電線桿和電力線已經(jīng)很好的重合。通過計(jì)算結(jié)果可知，標(biāo)定前后的平移參數(shù)值以及roll與pitch值差別都比較小，只有heading值比較大。由此可以看出，不同測線點(diǎn)云數(shù)據(jù)的偏差主要是由安置角中的heading值引起的。

圖5 船載三維激光掃描數(shù)據(jù)安置參數(shù)標(biāo)定前后對(duì)比Fig.5 Comparison before and after calibration of mounted parameter for ship-borne 3D laser scanning data

最后本文還對(duì)選取的同名點(diǎn)進(jìn)行了安置參數(shù)標(biāo)定前后坐標(biāo)差值比對(duì)，見表1。其中dx、dy、dz分別為選取的同名點(diǎn)在安置參數(shù)標(biāo)定前的坐標(biāo)差值，dx1、dy1、dz1分別為選取的同名點(diǎn)在安置參數(shù)標(biāo)定后的坐標(biāo)差值，單位為米。內(nèi)符合平面精度由公式(11)計(jì)算得到

(11)

根據(jù)表1的計(jì)算結(jié)果分析可知，船載三維激光掃描系統(tǒng)安置參數(shù)標(biāo)定前不同航帶間同名點(diǎn)的平面位置偏差最大可達(dá)0.569 m，高程位置偏差最大值為0.10 m；對(duì)船載三維激光掃描系統(tǒng)進(jìn)行安置參數(shù)標(biāo)定后的平面位置最大偏差為0.092 m，在高程方向上的最大位置偏差為0.083 m。掃描定位精度可以滿足1∶500大比例尺數(shù)字測圖精度要求，因此，可以應(yīng)用船載三維激光掃描系統(tǒng)進(jìn)行大比例尺數(shù)字測圖[25]。

表1 安置參數(shù)標(biāo)定前后同名點(diǎn)坐標(biāo)偏差比對(duì)

4 結(jié) 論

安置參數(shù)標(biāo)定是船載三維激光掃描系統(tǒng)測量的必要步驟，能夠有效地提高點(diǎn)云數(shù)據(jù)的精度。文中提出了一種適用于船載三維激光掃描系統(tǒng)安置參數(shù)標(biāo)定的方法，利用測線重疊區(qū)域內(nèi)的同名特征點(diǎn)，采用差分最小二乘方法求解安置參數(shù)標(biāo)定模型的最優(yōu)值。試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法是一種切實(shí)可行且有效的船載三維激光掃描系統(tǒng)安置參數(shù)標(biāo)定方法，能夠顯著提升獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)的精度。進(jìn)一步的研究將關(guān)注于GNSS與IMU、GNSS與激光掃描儀的參數(shù)標(biāo)定方法研究，提高標(biāo)定方法的適用性。

[1] YANG Bisheng, ZANG Yufu, DONG Zhen, et al. An Automated Method to Register Airborne and Terrestrial Laser Scanning Point Clouds[J]. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2015, 109: 62-76.

[2] SCHWARZ K P, EL-SHEIMY N. Digital Mobile Mapping Systems-state of the Art and Future Trends[M]∥TAO C V, LI J. Advances in Mobile Mapping Technology. London: Taylor & Francis, 2007: 3-18.

[3] 徐進(jìn)軍, 余明輝, 鄭炎兵. 地面三維激光掃描儀應(yīng)用綜述[J]. 工程勘察, 2008(12): 31-34.

XU Jinjun, YU Minghui, ZHENG Yanbing. Briefing on Terrestrial 3D Laser Scanner[J]. Geotechnical Investigation & Surveying, 2008(12): 31-34.

[4] 張亮. 地面復(fù)雜環(huán)境下移動(dòng)三維測量精度改善方法研究[D]. 武漢: 武漢大學(xué), 2015.

ZHANG Liang. Accuracy Improvement for Mobile Mapping in Complex Ground Environments[D]. Wuhan: Wuhan University, 2015.

[5] LE SCOUARNEC R, TOUZé T, LACAMBRE J B, et al. A New Reliable Boresight Calibration Method for Mobile Laser Scanning Applications[C]∥ISPRS-International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume XL-3/W1. Castelldefels: European Calibration and Orientation Workshop, 2014: 67-72.

[6] 李杰, 唐秋華, 丁繼勝, 等. 船載激光掃描系統(tǒng)在海島測繪中的應(yīng)用[J]. 海洋湖沼通報(bào), 2015(3): 108-112.

LI Jie, TANG Qiuhua, DING Jisheng, et al. Application of Shipborne Laser Scanning System in Island Surveying[J]. Transactions of Oceanology and Limnology, 2015(3): 108-112.

[7] 時(shí)振偉. 船載激光掃描系統(tǒng)的幾個(gè)關(guān)鍵問題分析[D]. 青島: 山東科技大學(xué), 2014.

SHI Zhenwei. Analysis of Several Key Problems of Ship-borne Laser Scanning System[D]. Qingdao: Shandong University of Science and Technology, 2014.

[8] HABIB A, BANG K I, KERSTING A P, et al. Error Budget of LiDAR Systems and Quality Control of the Derived Data[J]. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 2009, 75(9): 1093-1108.

[9] FRANCE J I, BUTLER W. Mobile System Angular Alignment Quality Analysis[C]∥Proceedings of ASPRS 2012 Annual Conference. Sacramento, California: ASPRS, 2012.

[10] MEZIAN M, VALLET B, SOHEILIAN B, et al. Uncertainty Propagation for Terrestrial Mobile Laser Scanner[C]∥Proceedings of ISPRS International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume XLI-B3. Prague: ISPRS, 2016: 331-335.

[11] 彭彤. 基于船載移動(dòng)激光掃描的灘涂崩岸測量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 撫州: 東華理工大學(xué), 2016.

PENG Tong. Research on the Key Technology of Beach Collapse Measurement System of Shipborne Mobile Based on Laser Scanning[D]. Fuzhou: East China University of Technology, 2016.

[12] CHEOK G S. Proceedings of the LADAR Calibration Facility Workshop[M]. Gaithersburg: NIST, 2003.

[13] SCHULZ T, INGENSAND H. Terrestrial Laser Scanning-Investigations and Applications for High Precision Scanning[C]∥Proceedings of the FIG Working Week: The Olympic Spirit in Surveying. Athens, Greece: [s.n.], 2004.

[14] LICHTI D D, FRANKE J. Self-calibration of the iQsun 880 Laser Scanner[R]. Optical 3-D Measurement Techniques VII. Vienna: [s.n.], 2005: 112-121.

[15] BARBER D, MILLS J, SMITH-VOYSEY S. Geometric Validation of a Ground-Based Mobile Laser Scanning System[J]. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2008, 63(1): 128-141.

[16] 許曉東, 張小紅, 程世來. 機(jī)載激光掃描測高系統(tǒng)的安置角誤差檢校[J]. 黑龍江科技信息, 2010(1): 13.

XU Xiaodong, ZHANG Xiaohong, CHENG Shilai. Boresight Misalignment Calibration of Airborne Laser Scanning System[J]. Heilongjiang Science and Technology Information, 2010(1): 13.

[17] 官云蘭, 程效軍, 詹新武, 等. 地面三維激光掃描儀系統(tǒng)誤差標(biāo)定[J]. 測繪學(xué)報(bào), 2014, 43(7): 731-738. DOI: 10.13485/j.cnki.11-2089.2014.0101.

GUAN Yunlan, CHENG Xiaojun, ZHAN Xinwu, et al. Research on Systematic Errors Calibration of Terrestrial Laser Scanner[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2014, 43(7): 731-738. DOI: 10.13485/j.cnki.11-2089.2014.0101.

[18] 王寶嶺. 船載多傳感器水上水下綜合測量系統(tǒng)檢校技術(shù)研究[D]. 青島: 山東科技大學(xué), 2015.

WANG Baoling. The Research on Calibration Technology of Shipborne Overwater and Underwater Integrated Surveying System with Multi-sensors[D]. Qingdao: Shandong University of Science and Technology, 2015.

[19] 閆利, 劉華, 陳長軍, 等. 無地面控制點(diǎn)的車載激光掃描系統(tǒng)外標(biāo)定方法[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版), 2015, 40(8): 1018-1022.

YAN Li, LIU Hua, CHEN Changjun, et al. A Calibration Method of Mobile Laser System without Control Points[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(8): 1018-1022.

[20] LALONDE J F, VANDAPEL N, HUBER D F, et al. Natural Terrain Classification Using Three-dimensional LADAR Data for Ground Robot Mobility[J]. Journal of Field Robotics, 2006, 23(10): 839-861.

[21] YANG Bisheng, DONG Zhen. A Shape-based Segmentation Method for Mobile Laser Scanning Point Clouds[J]. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2013, 81: 19-30.

[22] YANG Bisheng, ZANG Yufu. Automated Registration of Dense Terrestrial Laser-scanning Point Clouds Using Curves[J]. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2014, 95: 109-121.

[23] 董震, 楊必勝. 車載激光掃描數(shù)據(jù)中多類目標(biāo)的層次化提取方法[J]. 測繪學(xué)報(bào), 2015, 44(9): 980-987. DOI: 10.11947/j.AGCS.2015.20140339.

DONG Zhen, YANG Bisheng. Hierarchical Extraction of Multiple Objects from Mobile Laser Scanning Data[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 2015, 44(9): 980-987. DOI: 10.11947/j.AGCS.2015.20140339.

[24] YANG Bisheng, DONG Zhen, LIU Yuan, et al. Computing Multiple Aggregation Levels and Contextual Features for Road Facilities Recognition Using Mobile Laser Scanning Data[J]. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2017, 126: 180-194.

[25] 國家測繪局. CH/T 9008.1—2010 基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果1∶500 1∶1000 1∶2000數(shù)字線劃圖[S]. 北京: 測繪出版社, 2010.

National Administration of Surveying, Mapping and Geoinformation. CH/T 9008.1—2010 Digital Products of Fundamental Geographic Information 1∶500 1∶1000 1∶2000 Digital Line Graphs[S]. Beijing: Surveying and Mapping Press, 2010.