皇永波 卢小平＊ 周雨石 刘雪晴 朱梦豪

（河南理工大学测绘与国土信息工程学院，河南焦作 454003）

三维激光扫描技术在大范围数字高程模型的高精度实时获取、城市三维模型重建、局部区域的地理信息获取等方面表现出强大优势[1]。原始的点云数据包含大量地物信息，应用于建设数字高程模型时，需要对点云数据进行滤波得到地面点云。目前，点云数据的地面点滤波方法主要包括坡度滤波算法[2]、数学形态学滤波算法[3]、最小二乘曲面拟合滤波算法等[4]。述滤波算法均存在各自的问题，例如坡度滤波阈值的自适应性低，且容易错误的选择地面种子；数学形态学滤波算法存在窗口尺寸不易确定和细节地形方块效应问题；最小二乘曲面拟合滤波算法则对拟合半径依赖性大。本文提出了一种自适应大小的二级网格与曲面结合的滤波方法，根据两种地形点云数据进行试验，对比常用的坡度滤波和形态学滤波，分析试验结果的1类误差、2类误差和总误差。

1 适应大小的二级网格构建方法

1.1 虚拟网格坡度滤波

虚拟网格是对点云划区分块，将点云区域分成M×N个大小相等的矩形网格，使每个网格都包含离散的激光脚点，网格大小M和N的计算公式：

式中：xmax和xmin——点云数据中x坐标的最大值和最小值；ymax和ymin——y坐标的最大值和最小值。

确定M和N的值后，对每个激光脚点建立索引（X，Y），建立索引的具体计算方法：

式中：INT——取整数；x和y——激光脚点的坐标；xmin和ymin——点云数据二维平面坐标的最小值。……