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第1章　激光物理基础1

1.1　激光与激光技术1

1.1.1　激光1

1.1.2　激光技术3

1.1.3　激光在测绘领域的应用6

1.2　激光原理8

1.2.1　物质与光相互作用的规律8

1.2.2　激光9

1.2.3　激光的产生11

1.3　激光器13

1.3.1　激光器的诞生13

1.3.2　激光器的分类15

1.3.3　激光器的发展18

第2章　机载激光雷达20

2.1　激光成像技术20

2.1.1　激光雷达的产生及特点20

2.1.2　激光雷达的分类21

2.1.3　激光成像雷达23

2.1.4　激光成像雷达硬件技术简介25

2.2　机载激光雷达系统及相关技术37

2.2.1　机载激光雷达系统37

2.2.2　激光测距技术38

2.2.3　全球定位系统50

2.2.4　惯性导航技术53

2.2.5　IMU与DGPS组合定位技术54

2.3　机载激光雷达系统56

2.3.1　系统原理56

2.3.2　系统组成57

2.3.3　扫描方式与构像方程62

2.3.4　系统的主要参数75

2.3.5　常用的商业机载激光雷达系统87

第3章　激光雷达数据简介101

3.1　数据组成及数据格式101

3.1.1　数据组成101

3.1.2　数据格式101

3.2　强度信息数据的特点及处理114

3.2.1　一种针对城区激光雷达强度图像的去噪算法118

3.2.2　一种自适应的城区激光雷达绿波段信息空间去噪算法123

3.2.3　一种基于平坦度的非城区激光雷达强度图像去噪算法128

3.3　波形数据及其处理133

3.3.1　多次回波数据的处理134

3.3.2　波形数据的处理136

3.4　数码影像数据及其处理141

3.5　激光雷达点云数据及其特点144

第4章　机载激光雷达数据处理146

4.1　基本流程146

4.2　滤波处理150

4.2.1　Lidar数据中的对象151

4.2.2　Lidar数据滤波的难点153

4.2.3　滤波算法的错误分类156

4.2.4　滤波算法的一些关键因子156

4.2.5　迭代最小二乘线性内插滤波算法160

4.2.6　数学形态学滤波方法165

4.2.7　变化窗口算法168

4.2.8　基于不规则三角网的滤波算法169

4.2.9　基于分割方法的滤波算法173

4.2.10　融合强度信息的Lidar滤波算法191

4.2.11　滤波算法的发展201

4.3　建筑物分割及模型生成201

4.3.1　基于Lidar数据的建筑物分割204

4.3.2　基于Lidar数据的建筑物重建207

4.3.3　主要的基于Lidar数据的建筑物提取方法209

4.3.4　城市变化检测213

4.4　对Lidar数据中其他类别的提取217

4.4.1　植被的分割处理217

4.4.2　线状地物的提取219

第5章　机载激光雷达的误差及其校正221

5.1　量测误差221

5.1.1　量测误差整体分析221

5.1.2　激光测距值225

5.1.3　GPS定位误差229

5.1.4　IMU姿态误差229

5.1.5　扫描角误差230

5.2　硬件安置误差230

5.2.1　偏心距误差230

5.2.2　照准误差230

5.2.3　角度步进误差232

5.2.4　扭矩误差232

5.3　数据处理误差233

5.3.1　时间同步误差233

5.3.2　内插误差233

5.3.3　坐标转换误差234

5.4　误差的消除234

5.4.1　翻滚误差的检校234

5.4.2　俯仰误差的检校235

5.4.3　航偏误差的检校236

第6章　机载激光雷达技术与同类技术的比较237

6.1　机载激光雷达技术与航空摄影测量技术的比较237

6.2　机载激光雷达技术与机载INSAR技术的比较241

参考文献243

后记251