機載LiDAR係統原理與點雲處理方法 電子與通信 書籍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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• LiDAR
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• 點雲處理
• 電子與通信
• 遙感
• 三維重建
• 數據處理
• 測繪
• 地理信息係統
• 航空測量

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齣版社： 煤炭工業齣版社

ISBN：9787502058098

商品編碼：29445103905

商品基本信息，請以下列介紹為準
商品名稱：	機載LiDAR係統原理與點雲處理方法 電子與通信 書籍
作者：	李峰，劉文龍主編
定價：	32.0
齣版社：	煤炭工業齣版社
齣版日期：
ISBN：	9787502058098
印次：
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裝幀：
開本：	小16開

內容簡介

本書共13章，主要內容包括：機載LiDAR係統的發展與應用、機載LiDAR係統的原理、機載LiDAR點雲的獲取與處理、LAS格式與全波形、LiDAR點雲結構與可視化、點雲配準、點雲濾波方法、詳建築物3D模型重建、道路網提取等。

《精密測量與空間感知：現代工程與科學的基石》 引言 在日新月異的科技浪潮中，人類對環境的認知能力與測量精度達到瞭前所未有的高度。從宏觀的地球觀測到微觀的工程細節，對空間信息的精準獲取、處理與解讀，已成為推動現代工程、科學研究乃至社會發展不可或缺的關鍵技術。本書《精密測量與空間感知：現代工程與科學的基石》正是聚焦於這一核心領域，深入探討瞭實現高精度空間信息獲取的各類方法，以及如何有效地處理與利用這些海量數據，從而為讀者勾勒齣一幅現代測量與感知技術的全景圖。本書旨在為廣大工程師、科研人員、技術愛好者以及相關專業的學生提供一個係統、全麵且深入的學習平颱，幫助他們理解並掌握當前最前沿的測量與感知技術，並能將其應用於實際工作中。 第一部分：精密測量技術概覽 本部分將從宏觀視角齣發，對現代精密測量技術進行係統性的梳理與介紹。我們將迴顧測量技術的發展曆程，重點關注其從傳統方法嚮智能化、高精度化演進的關鍵節點。 測量學的基本原理與發展曆程： 介紹測量的基本概念，如精度、誤差、不確定度等，並追溯測量技術從古代的度量衡到現代高精度測量的演變過程，強調數學、物理學和計算機科學對其發展的推動作用。 現代精密測量係統的構成要素： 詳細闡述一個典型的精密測量係統通常包含哪些關鍵組成部分，例如傳感器、數據采集單元、信號處理模塊、定位導航係統、以及信息可視化平颱等。我們將分析不同組成部分之間的相互關係與協同作用。 光學測量技術： 重點介紹激光三角測量、結構光掃描、乾涉測量等非接觸式光學測量技術。我們將深入探討這些技術的工作原理、適用的場景、優缺點，以及其在工業製造、文物保護、生物醫學等領域的應用實例。 聲學測量技術： 涵蓋超聲波測量、聲呐定位等技術。分析聲波在介質中傳播的特性，以及如何利用這些特性進行距離測量、成像和目標探測。在水下探測、無損檢測等領域，聲學測量發揮著舉足輕重的作用。 電磁波測量技術： 介紹雷達、微波測量等技術。深入分析電磁波的傳播特性，以及不同頻率的電磁波在測距、成像、目標識彆等方麵的應用。本部分將為後續的遙感測量技術打下基礎。 慣性測量技術： 詳細介紹慣性測量單元（IMU）的工作原理，包括陀螺儀和加速度計的測量機製。分析其在姿態確定、航位推算中的應用，以及如何剋服其隨時間纍積誤差的問題，例如通過與其他測量係統融閤。 衛星導航定位技術： 重點闡述全球導航衛星係統（GNSS），如GPS、GLONASS、Galileo、北鬥等。深入講解其工作原理、定位原理（如僞距定位、載波相位定位），以及在地理信息係統、交通運輸、大地測量等領域的廣泛應用。 第二部分：空間信息獲取的關鍵技術 本部分將聚焦於能夠獲取大規模、三維空間信息的先進技術，這些技術是構建數字空間模型、實現環境感知與理解的基石。 攝影測量學原理與應用： 詳細講解攝影測量學中“同名點”、“對地觀測”、“模型空間”、“實地空間”等核心概念。分析不同類型的攝影測量（如航空攝影、地麵攝影、無人機攝影）及其特點。重點介紹像方和空三加密的過程，以及如何從二維影像構建三維模型。 遙感技術基礎： 介紹遙感的基本原理，包括電磁波與地物的相互作用、遙感影像的獲取方式（如多光譜、高光譜、熱紅外、雷達遙感）。分析不同類型的遙感數據及其信息提取方法，如植被指數計算、地物分類、地形地貌分析等。 激光掃描測量技術（LiDAR）： 激光掃描的工作原理： 深入剖析激光掃描的工作原理，包括激光發射、迴波接收、時間飛行（Time-of-Flight）測量、角度測量等。詳細解釋不同類型的激光掃描儀（如脈衝式、連續波式）及其特點。 激光掃描數據的特點： 分析激光掃描數據（即點雲）的幾何特性、密度、精度等，以及其與傳統攝影測量數據在信息錶達上的差異。 點雲數據的預處理： 介紹點雲數據在正式處理前所需的關鍵預處理步驟，包括： 噪聲濾波： 講解各種濾波算法，如統計濾波、半徑濾波、雙邊濾波等，用於去除點雲中的離群點和傳感器噪聲，提高點雲數據的質量。 地麵/非地麵點分離： 介紹用於區分地錶點和非地錶點（如建築、植被）的算法，如基於形態學、基於坡度、基於迭代等方法，這對於構建數字高程模型（DEM）、數字錶麵模型（DSM）至關重要。 點雲配準： 講解將不同時獲取或不同傳感器獲取的點雲數據融閤到統一坐標係下的方法，包括基於特徵的配準（如ICP算法及其變種）和基於迭代的最優點集配準（ICP）。 坐標變換： 介紹不同坐標係之間的轉換方法，如大地坐標係、地方坐標係、傳感器坐標係等的相互轉換。 點雲數據的分類與分割： 深入探討如何對點雲數據進行語義分割和實例分割。介紹基於規則的分類方法（如基於幾何特徵）、基於機器學習的分類方法（如支持嚮量機SVM、隨機森林）、以及基於深度學習的分類方法（如PointNet、PointCNN、DGCNN等），實現對點雲中不同類彆（如建築、道路、植被、水體）的自動識彆。 點雲數據的特徵提取： 介紹從點雲中提取各類幾何和統計特徵的方法，如法嚮量、麯率、密度、高程等，這些特徵是進行後續分析和建模的基礎。 點雲數據的建模與錶達： 講解如何基於點雲數據構建不同類型的三維模型，如： 三維錶麵模型： 介紹Delaunay三角剖分、B-spline麯麵擬閤等方法，用於生成光滑的三維錶麵。 多邊形網格模型（Mesh）： 講解如何從點雲生成三角網格或四邊形網格，並進行網格簡化、平滑等處理，用於三維可視化和CAD建模。 體素模型（Voxel）： 介紹將點雲數據體素化，用於三維空間信息的離散化錶示。 點雲數據在不同領域的應用： 地理信息係統（GIS）： 在城市規劃、地形測繪、土地利用分析、自然災害監測等方麵的應用。 智慧城市： 構建城市數字孿生，支持基礎設施管理、交通流量分析、應急響應等。 工程建設： 建築信息模型（BIM）的創建與維護，施工質量檢測，變形監測等。 工業檢測： 産品質量控製，逆嚮工程，設備狀態監測等。 文化遺産保護： 文物的三維數字化存檔，虛擬修復，展覽展示等。 自動駕駛與機器人： 環境感知，障礙物檢測，路徑規劃等。 林業與農業： 森林資源調查，農作物長勢監測，精準農業等。 三維重建技術： 介紹多視角立體視覺（Multi-view Stereo, MVS）技術，如何從多張二維圖像恢復場景的三維幾何信息。分析其與攝影測量學的聯係與區彆。 深度相機技術： 介紹結構光、飛行時間（ToF）、立體匹配等原理的深度相機，以及其在近距離三維感知中的應用，如機器人導航、增強現實等。 第三部分：空間信息的處理、分析與應用 獲取到的空間信息需要經過一係列處理與分析纔能轉化為有價值的知識和決策支持。本部分將深入探討這些關鍵環節。 空間數據處理與管理： 介紹空間數據的格式（如LAS, LAZ, PLY, OBJ等）、存儲與管理技術，包括地理信息係統（GIS）數據庫、三維點雲數據庫等。 地理空間分析： 講解如何利用空間數據進行各類地理空間分析，如緩衝區分析、疊加分析、網絡分析、空間統計分析等，以解決實際問題。 三維可視化與錶達： 探討不同形式的三維可視化技術，包括體繪製、錶麵渲染、虛擬現實（VR）、增強現實（AR）等，以及如何有效地將復雜的三維空間信息以直觀易懂的方式呈現齣來。 數據融閤與集成： 分析如何將不同來源、不同類型（如激光掃描、攝影測量、衛星影像、GIS數據）的空間數據進行融閤，以獲取更全麵、更準確的空間信息。 時空數據分析： 介紹如何處理和分析隨時間變化的地理空間數據，例如用於監測地錶沉降、城市擴張、植被生長等動態過程。 人工智能在空間信息處理中的應用： 探討機器學習和深度學習技術在點雲分類、目標識彆、語義分割、變化檢測等任務中的前沿進展與應用。 結論 《精密測量與空間感知：現代工程與科學的基石》一書，力求為讀者構建一個完整、係統且深入的學習框架。通過對精密測量技術、空間信息獲取的關鍵技術，以及數據處理與分析方法的全麵闡述，本書旨在賦能讀者理解、掌握並創新應用於當今及未來空間信息技術領域。本書的編寫，旨在填補現有文獻中對特定技術之間聯係和綜閤應用的係統性論述的空白，特彆強調瞭現代工程與科學領域對高精度、大規模空間信息日益增長的需求，以及如何通過集成先進技術來滿足這些需求。我們相信，本書將成為相關領域從業者和研究者不可多得的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

一本令人著迷的指南，深入探討瞭LiDAR技術的核心奧秘。這本書不僅勾勒齣機載LiDAR係統的基本構造和工作流程，更以一種抽絲剝繭的方式，將復雜的激光雷達原理娓娓道來。從光束的發射與接收，到迴波信號的分析處理，再到最終構建齣三維空間的點雲數據，每一個環節都被講解得詳盡入微。我尤其欣賞作者在解釋光學原理時所采用的類比和圖示，即使是對於非光學專業背景的讀者，也能清晰地理解其精髓。書中對於不同類型LiDAR傳感器（如脈衝式、相位式）的比較分析，也讓我對各種技術的優勢與局限有瞭更深刻的認識。對於那些渴望理解LiDAR“心髒”如何跳動，以及為何能“感知”世界的讀者來說，這絕對是一本不可多得的入門讀物，為後續深入學習和應用打下瞭堅實的基礎。它所構建的理論框架，能夠幫助讀者建立起一個完整的知識體係，為日後在測繪、遙感、無人駕駛等領域的探索提供源源不斷的靈感和技術支撐。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，這本書最寶貴的地方在於它將理論知識與前沿應用緊密結閤。它不僅僅是關於LiDAR係統的原理和點雲處理方法，更是一扇通往廣闊應用領域的窗口。書中對機載LiDAR在城市建模、地形測繪、地質勘探、林業資源監測、文化遺産保護等多個領域的典型案例進行瞭深入剖析，讓我深刻體會到這項技術的巨大潛力和價值。作者通過生動的實例，展示瞭LiDAR數據如何被轉化為具有實際指導意義的信息，例如如何精確勾勒齣城市的“數字孿生”，如何為災害預警提供科學依據，又如何助力智慧城市的建設。對於那些希望將LiDAR技術應用於實際項目，或者對這項技術在各行各業的“落地”過程感到好奇的讀者來說，這本書提供瞭寶貴的見解和豐富的應用靈感，能夠極大地拓寬我們的視野，激發創新的火花。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是點雲處理領域的“聖經”！它並沒有僅僅停留在理論的層麵，而是通過一係列詳實的代碼示例和算法解析，將抽象的點雲數據處理過程具體化、可操作化。從原始點雲的濾波、去噪，到降采樣、分割，再到特徵提取、匹配和配準，每一個關鍵步驟都配有深入淺齣的講解和實用的技巧。我特彆喜歡書中關於法嚮量估計和麯麵重建的章節，作者不僅提供瞭多種算法的優劣分析，還結閤實際應用場景，給齣瞭選擇和優化的建議。對於那些在實際項目中遇到點雲處理瓶頸的研究者和工程師來說，這本書無疑是一劑“強心針”。它所涵蓋的算法之全麵，講解之透徹，足以應對各種復雜的點雲數據處理挑戰。更重要的是，書中強調瞭不同算法之間的聯係和適用範圍，幫助讀者建立起一套係統性的點雲處理方法論，從而更高效地解決實際問題，挖掘點雲數據中蘊含的豐富信息。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容層次分明，循序漸進，非常適閤有一定基礎但想進一步深入的讀者。它從宏觀的係統原理入手，逐步深入到微觀的點雲處理算法，最後又迴歸到實際應用場景的分析。這種結構設計讓整個學習過程非常順暢，不會感到突兀或難以理解。我尤其欣賞作者在解釋一些復雜概念時，所采用的類比和形象化描述，這大大降低瞭學習的門檻。同時，書中對於一些關鍵算法的推導和實現細節的披露，也為我們提供瞭一個深入理解其內在機製的途徑。這不僅僅是一本“知其然”的書，更是一本“知其所以然”的百科全書。它能夠幫助讀者建立起對LiDAR技術和點雲處理的係統性認知，為解決實際工程問題提供堅實的理論基礎和方法指導。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我對機載LiDAR係統及其點雲處理技術有瞭全新的認識。它不僅僅是一本技術手冊，更是一本激發思考和探索的啓迪之書。書中對各種算法的權衡和取捨，對不同技術路綫的比較，都讓我受益匪淺。尤其是在討論點雲數據的質量評估和不確定性分析時，作者的深入見解讓我意識到，在追求高精度和高效率的同時，理解和量化誤差是至關重要的。這本書鼓勵讀者不僅僅停留在“會用”的層麵，更要“理解”和“創新”。它所引發的思考，將促使我更積極地去探索新的算法，優化現有的處理流程，並將其應用於更具挑戰性的實際問題中，最終為LiDAR技術的進步和應用貢獻自己的力量。