机载激光扫描（LIDAR）标准数据格式（LAS）的分析与数据提取

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1、遥感信息叠感匣用机载激光扫描(LIDAR)标准数据格式(LAS)的分析与数据提取刘春①～，姚银银①～，吴杭彬①’②(①同济大学测量与国土信息工程系，上海200092；②现代工程测量国家测绘局重点实验室，上海200092)摘要：机载LIDAR技术作为一种高精度的三维地物探测手段，其相应的数据格式也在不断发展。美国摄影测量与遥感(ASPRS)协会下的LIDAR委员会于2003年发布了标准LIDAR数据格式LAS，经过改进，目前已有4种版本，分别是LAS1．0、1．1、1．2与2．0(拟定版)。本文在解析4种版本的基础上，探讨了LAS标准格式的发展

2、趋势，并采用IDL6．2语言对该格式的LIDAR数据进行读取和转换试验，检验了LAS格式的效率，并为以后的LAS格式数据处理提供参考。关键词：uDAR；LAS；IDL；格式分析；数据提取中图分类号：TP751文献标识码：A文章编号：1000—3177(2009)104—0038—05的应用]。本文以原始的LAS1．0为基础，详细解1引言析LAS的逻辑格式，探讨LAS版本的发展和应用。机载激光扫描(LIDAR：LightDetectionand此外，LAS格式的读取和转换，是进行LIDAR数据Ranging)技术兴起于上世纪90年代后期口]，它

3、利用处理的前提，虽然目前ArcGIS9．2Workstation和激光测距与GPS定位原理，可以快速获取地物上高ERDASImaging9．1等软件都有相应针对LAS的精度的三维坐标点。因其比传统的摄影测量技术精读取模块E2]，但是对于数据扩展和单个数据字段的度高且测绘范围广，近几年来，利用LIDAR技术提取并不是非常方便。因此，本文采用可视化语言进行地形，地表测绘已经成为一种趋势。目前的IDL6．2(InterchangeDataLanguage)对目前应用LIDAR点云格式通常是由采集和处理LIDAR数较多的LAs1．0版本的LIDAR数

4、据进行读取和据的硬(软)件商提供，常见的如：Leica公司的仪器SHP格式转换等实验，从而检验LAS格式的效率，采集的LIDAR数据采用ASCII形式的Pts，Ptx格也对基于IDL平台的LAS格式LIDAR数据处理式存储，由TerraScan软件处理后的LIDAR数据进行了尝试。常采用二进制的Bin，Ts格式存储_2]。因为不同系2LAS数据格式统自定义的点云格式难以实现数据间共享，而且大量的点云数据对空间的占用也很巨大。为便于2．1LAS格式的发展LIDAR数据在不同硬、软件之间的交换和存储，美LAs1．0版LIDAR标准格式是由美国摄影

5、测国摄影测量与遥感(ASPRS)协会下的LIDAR委量与遥感(ASPRS)协会2003年开始发布的，经过员会于2003年发布了主要面向机载LIDAR数据改进，目前已有4种版本，分别是LAS1．0，1．1，的标准格式LAS。1．2，与2．O(拟定版)。关于LAs格式的研究，AndreSamberg曾在2003年的LAS1．0版定义了LAS格式的基本2007年的ISPRS会议上介绍了LAS格式的发展历框架，即公共文件头区，变长记录区和点集记录三部程¨2；国内的张靖等在对LAS格式进行解析的基础分。ASPRS2005年发布了LAS1．1，随后200

6、8年发上，针对LAS变长记录的扩展域，介绍了一些实际布的LAS1．2标准格式延续了LAS1．0的原有框收稿日期：2008～09～27修订日期：2008-1O一27基金项目：国家自然科学基金项目(编号：40501061)和辽宁工程技术大学地理空间信息技术与应用实验室开放基金资助(编号2007002)。作者简介：刘春，同济大学土木学院测量与国土信息工程系副教授E—mail：liuchun@mail．tongji．edu．crl38叠感应用遥感信息架，并对一些字段的解释和组合进行了一些调整。原LIDAR点云对应点的三维绝对坐标，不同于栅格机先可读写

7、LAS1．0的系统只需做一些改进就可适用制。为便于迅速识别坐标系信息，LAS2．0在公共新版本的数据格式。这些新的调整包括：文件头区中新增了和坐标系相关的字段。同时，新(1)定义了一种新的追踪点的方法，LAS1．1公的坐标系包括：可满足制图需要的地理、投影坐标系共文件头区新增了文件源ID字段。同时，原GUID(GeographicorProjectedCoordinateSystem)[1]，笛字段改为工程ID，工程ID联合文件源ID保证同一卡尔坐标系(CartesianCoordinateSystem)适用于个工程下的每一个文件以及同一个文

8、件中的每一点基于本地坐标系(LocalCoordinateSystem)的地面都可以被唯一识别。例如，一个工程包含120条航LIDAR数据，以及与GPS采用的椭球坐