2025年高职激光雷达测绘技术（激光雷达测绘实操）试题及答案.doc

2025年高职激光雷达测绘技术（激光雷达测绘实操）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本卷共6小题，每小题5分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
w1. 激光雷达测绘系统中，对激光束的发射频率起到关键控制作用的部件是（ ）
A. 激光器 B. 扫描器 C. 探测器 D. 数据处理单元
w2. 为了获取高精度的三维地形数据，激光雷达测绘时扫描角度范围应尽量（ ）
A. 小 B. 适中 C. 大 D. 无要求
w3. 在激光雷达测绘中，能够直接影响测量点云密度的因素是（ ）
A. 激光波长 B. 飞行高度 C. 扫描速度 D. 数据采集频率
w4. 激光雷达测绘数据处理中，用于去除噪声点的常用算法是（ ）
A. 最小二乘法 B. 中值滤波法 C. 卡尔曼滤波法 D. 小波变换法
w5. 激光雷达测绘系统在进行大面积地形测绘时，采用的飞行航线规划应优先考虑（ ）
A. 直线型 B. 网格型 C. 环绕型 D. 随机型
w6. 当激光雷达测绘应用于城市建筑物建模时，对建筑物表面特征的精确提取主要依赖于（ ）
A. 高分辨率点云数据 B. 低分辨率点云数据 C. 彩色影像数据 D. 三维模型数据

第II卷（非选择题 共70分）
w7. （10分）简述激光雷达测绘系统的基本工作原理。
w8. （15分）在激光雷达测绘过程中，如何确保测量数据的准确性和可靠性？
w9. （15分）材料：某地区进行激光雷达测绘以更新地形数据。在测绘过程中，遇到了植被遮挡问题，部分区域点云数据缺失严重。
问题：针对植被遮挡问题，提出至少两种有效的解决方法，并说明理由。
w10. （15分）材料：利用激光雷达测绘技术对一片山区进行测绘，获取了大量点云数据。需要根据这些数据生成高精度的三维地形模型。
问题：请详细描述生成三维地形模型的主要步骤及相关技术要点。
w11. （15分）材料：某城市计划利用激光雷达测绘技术进行城市三维建模。已获取了城市区域的激光雷达点云数据。
问题：结合城市特点，阐述如何利用这些点云数据构建城市三维模型，包括主要的建模流程和关键技术环节。

答案：w1. A；w2. C；w3. D；w4. B；w5. B；w6. A；w7. 激光雷达测绘系统工作时，激光器发射激光束，扫描器控制激光束的扫描角度和范围，使其对目标区域进行扫描。激光束遇到目标物体后反射，探测器接收反射光信号，并将其转换为电信号。数据处理单元对探测器传来的信号进行处理，计算激光束从发射到接收的时间，从而确定目标物体的距离，最终获取目标区域的三维点云数据。w8. 首先要确保激光雷达设备定期校准和维护，保证其测量精度。在测量前对测量区域进行详细勘察，规划合理的飞行航线和扫描参数。测量过程中保持稳定的飞行高度和速度，避免外界干扰。同时，多次重复测量相同区域，对数据进行对比和验证，去除异常数据。还要利用高精度的控制点进行数据校正，提高数据准确性和可靠性。w9. 方法一：采用多角度飞行测绘。理由是从不同角度发射激光束，可减少植被在单一角度下的遮挡，获取更多被遮挡区域的点云数据。方法二：结合航空摄影测量。理由是航空摄影能获取植被覆盖区域的影像数据，与激光雷达点云数据互补，通过影像可辅助识别被遮挡区域，提高数据完整性。w10. 主要步骤：首先对点云数据进行预处理，包括去除噪声点、滤波等。然后进行点云配准，将不同扫描区域的点云数据准确对齐。接着进行地形特征提取，如识别山脊、山谷等。最后利用这些特征构建三角网模型生成三维地形模型。技术要点：预处理要选择合适算法保证数据质量；点云配准需精确计算转换参数；地形特征提取要运用专业算法准确识别特征；构建三角网模型要保证三角形的合理性和稳定性。w11. 建模流程：先对城市点云数据进行分类，区分建筑物、道路、植被等。然后提取建筑物轮廓，利用点云数据的高程信息确定建筑物高度。对于道路，根据点云分布确定其走向和宽度。接着进行纹理映射，可结合航空影像等赋予模型真实纹理。关键技术环节：分类时要采用合适的分类算法提高准确性；提取建筑物轮廓需利用点云的几何特征精确识别；纹理映射要保证纹理与模型的匹配度，使三维模型更真实地反映城市实际情况。