机载激光雷达测量技术及工程应用实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:239

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出版时间:2009-5

价格:36.00元

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isbn号码:9787307068971

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• 机载激光雷达
• 激光雷达
• 遥感
• 测绘
• 地理信息系统
• GIS
• 工程应用
• 三维建模
• 地形测绘
• 数据处理

《高分辨率遥感图像解译与三维建模技术前沿》 内容提要： 本书全面深入地探讨了当代高分辨率遥感图像处理、信息提取以及由此衍生出的三维城市和地物建模的核心理论、关键技术与工程实践。全书内容聚焦于如何高效、准确地从复杂的遥感影像数据中获取精确的空间信息和地物属性，并构建具有真实感和度量精度的数字模型。 第一章：高分辨率遥感基础理论与数据获取 本章系统阐述了高分辨率遥感的基本概念、成像原理及其在现代地理信息科学中的地位。重点剖析了可见光、多光谱以及新兴的高光谱成像技术在空间分辨率、辐射分辨率和光谱分辨率上的权衡与提升策略。详细介绍了不同平台（卫星、航空、无人机）获取的高分辨率遥感数据的预处理流程，包括辐射定标、大气校正、几何校正（正射纠正、融合）等关键步骤。特别关注了亚米级乃至厘米级影像数据在辐射失真和几何畸变方面的特殊处理技术，为后续的深度解译奠定坚实的数据基础。此外，还探讨了数据融合技术，如全色锐化和多光谱数据融合，以最大化图像信息量。 第二章：遥感图像智能解译方法论 本章聚焦于现代遥感图像解译从传统方法向基于深度学习的智能方法的转型。首先回顾了传统的基于纹理、光谱特征和面向对象（OBIA）的分类与分割技术，分析了其在复杂场景下的局限性。随后，深入讲解了卷积神经网络（CNN）在遥感图像分类、目标检测和语义分割中的应用。详细阐述了U-Net、Mask R-CNN等经典架构在遥感领域的改进与适应性调整，如针对遥感图像高空间尺度变化的特性进行网络结构优化。针对“小目标”和“复杂背景”识别难题，介绍了注意力机制、多尺度特征融合网络的设计思想。本章还包含了实例讲解，展示如何利用迁移学习技术，有效解决特定区域或新型地物识别所需的海量标注数据匮乏问题。 第三章：高精度地物信息提取与属性量化 本章侧重于从解译结果中提取具有工程价值的几何和属性信息。内容涵盖了建筑、道路、水体、植被等主要地物的精确边界提取和属性标签化。针对建筑轮廓提取，系统对比了基于阈值、边缘检测和深度学习分割的精度差异，并介绍了形态学操作在细化边界中的作用。在植被信息提取方面，详细解析了植被指数（如NDVI、EVI）的优化应用，并引入了林冠高度模型（CHM）的构建方法，用于区分不同层次的植被覆盖。对于交通网络提取，讨论了骨架化算法和拓扑关系的构建，以保证提取出的道路网络符合空间逻辑。本章强调了不确定性分析在信息提取过程中的重要性，确保输出成果的可靠性。 第四章：城市与地表三维建模核心技术 本章是全书的技术核心，系统介绍如何从二维影像构建精细化三维模型。首先，详细解析了基于多视图几何的摄影测量学原理，包括像点匹配、空中三角测量、光束法平差等经典流程。随后，重点介绍了从高分辨率遥感影像（特别是无人机倾斜摄影数据）构建高精度三维模型的流程，包括稀疏点云生成、密集匹配、三角网格重建（TIN）和纹理贴图技术。针对城市环境的特点，深入探讨了城市场景下遮挡、重复纹理和对称性对三维重建带来的挑战及应对策略。此外，本章还介绍了基于LiDAR数据与影像数据的融合建模技术，如何有效结合两类数据的优势，生成具有高几何精度和丰富纹理信息的三维实景模型。 第五章：数字地表模型（DSM）与数字正射影像（DOM）的构建与应用 本章专注于构建和应用两大基础地理信息模型。DSM的构建部分，详细对比了基于立体匹配和基于点云插值生成DSM的优缺点，并探讨了如何处理坡度、建筑物阴影对DSM精度的影响。DOM的生成部分，着重于高精度正射纠正的算法细节，包括去除地形和建筑物的透视变形。在应用层面，本章展示了DOM/DSM在土地利用动态监测、基础设施巡检以及城市规划仿真中的实际案例，如坡度分析、视域分析和淹没分析等。强调了在不同工程尺度下对DOM和DSM分辨率和精度的具体要求。 第六章：三维模型的可视化、管理与工程应用 本章探讨了如何有效地管理、可视化和利用生成的三维模型。内容覆盖了三维GIS环境下的数据组织、层次化存储（如LOD技术）以及大规模场景的渲染优化策略。详细介绍了主流的三维可视化平台（如CesiumJS, Unity/Unreal Engine for GIS）与遥感三维模型的集成方法。在工程应用方面，结合具体行业案例，展示了三维模型在建筑信息模型（BIM）的初步集成、城市地下管网的虚拟化展示、以及灾害风险评估中的应用潜力。最后，展望了基于实时三维重建和数字孪生技术的前沿发展方向。 读者对象： 本书适合地理信息科学、遥感科学、测绘工程、城市规划、环境科学等相关专业的高年级本科生、研究生，以及从事遥感数据处理、三维GIS开发和地理空间信息工程领域的专业技术人员阅读。

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这本书的价值不仅在于知识的传递，更在于它所蕴含的一种解决问题的思维模式。它仿佛是一位经验丰富的导师，在引导读者避开那些看似光鲜实则徒劳的研究误区。书中有一部分专门探讨了数据压缩与传输效率的问题，这对机载平台对带宽和存储资源的严格限制来说至关重要。作者并未满足于介绍现有的标准压缩算法，而是提出了一种基于场景特征的自适应数据量化方案，这极大地启发了我对资源受限环境下的数据处理思路。更为难能可贵的是，它还涉及了系统的维护与校准周期性评估，将工程应用中的“软性”管理工作也纳入了技术范畴进行探讨。这使得整本书的视野不再局限于单一的技术栈，而是拓宽到了整个工程生命周期的管理哲学。对于渴望将技术转化为可靠、可持续服务的读者来说，这本书提供的远超技术参数本身，它提供了工程的智慧。

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这部厚重的著作，初翻时便被其扎实的理论基础和严谨的逻辑结构所吸引。作者似乎倾注了大量心血，力求将激光雷达技术从最底层的物理原理，层层递进地剖析至复杂系统的集成与优化。我尤其欣赏它在绪论部分对该领域历史脉络的梳理，那不仅仅是简单的事件罗列，更像是对技术演进哲学的一次深刻反思。书中对光电效应、脉冲发射与接收的数学模型推导极为详尽，即便是对信号处理有一定基础的读者，也能从中找到清晰的指引。特别是关于大气对激光衰减的修正算法部分，提供了多种模型对比，并结合实际数据进行了敏感性分析，这对于需要进行高精度测量的工程师来说，无疑是一笔宝贵的财富。它没有停留在表面概念的介绍，而是深入到了公式的推导和参数选择的权衡之中，体现出一种对技术本质的尊重与追求。阅读过程中，我感觉自己仿佛置身于一个精密的实验室，每一个变量的变化都影响着最终的测量结果，这种沉浸式的学习体验，是其他泛泛而谈的教材难以比拟的。

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从排版和内容组织来看，该书的学术严谨性毋庸置疑，但其独特的叙事方式也为读者带来了耳目一新的阅读感受。它巧妙地穿插了多个“案例研究”，这些案例不仅仅是成功案例的展示，更像是对特定技术难点进行深度解剖的微型研讨会。以地形测绘为例，书中对植被穿透能力与地表模型重建的权衡分析，远超标准教科书的描述。作者没有简单地给出结论，而是通过引入不同的回波强度阈值和滤波算法，动态演示了不同参数组合对最终DEM（数字高程模型）精度的影响。这种“What if”的探索性叙事，极大地激发了读者的批判性思维。此外，书中对于最新一代脉冲序列和扫描模式的介绍，也体现了作者对技术前沿的敏锐洞察力，特别是对多普勒效应在动目标检测中的应用探讨，虽然篇幅不长，但切中要害，为读者指明了未来研究的方向。

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这本书的工程实践篇幅着实令人振奋，它成功地架起了一座连接实验室理论与真实世界挑战的坚实桥梁。不同于许多只关注数据采集的文献，此书深入剖析了数据处理流程中那些“不完美”的环节。例如，在三维点云配准章节中，作者没有回避特征提取的鲁棒性问题，反而详细阐述了在噪声高、遮挡严重环境下的迭代最近点（ICP）算法的改进策略，并附带了不同采样策略对计算效率和精度的影响对比图表。我特别关注了其在机载平台稳定性补偿方面的论述，这部分内容极具实操价值。它不仅讲解了惯性测量单元（IMU）数据的融合方法，更重要的是，展示了如何根据飞行器的姿态变化实时校正激光回波的时间戳和空间坐标，这种对实时性与精度的平衡探讨，充分展现了作者丰富的现场经验。对于正在进行城市数字孪生或大坝形变监测项目的技术人员而言，书中提供的多传感器数据融合框架和误差预算方法，是值得反复研读的“实战手册”。

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这本书的阅读体验，如果用一个词来概括，那就是“系统性”。它将复杂的激光雷达系统拆解成若干个相互关联、逻辑清晰的模块，随后再以一种自顶向下的方式将它们重新组装起来，帮助读者建立起一个完整的认知框架。我发现在阐述数据质量控制时，作者构建了一个从源头（激光器发射）到终端（最终应用数据产品）的全链路质量评估体系，这在同类书籍中是比较少见的。它不仅仅关注点云数据的几何精度，还细致地讨论了回波能量、波形特征的物理意义及其在目标识别中的潜在价值。例如，在对比不同厂商传感器的性能差异时，书中没有停留在抽象的指标对比上，而是通过对不同波长激光与目标材料相互作用的微观分析，解释了为什么某些传感器在特定环境下表现更优异。这种深层次的物理化学基础与工程实践的结合，使得全书的论述既有高度，又不失温度。

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