使用移除凹坑演算法重新處理全臺光達資料 - 數值表面模型與正規化數值表面模型

Abstract

數值表面模型(Digital Surface Model DSM)為包含所有植被、人工構造物等地物高度與地表高程之數值模型。正規化數值表面模型(Normalized Digital Surface Model nDSM)是由DSM減數值高程模型(Digital Elevation Model DEM)而得，nDSM代表地物與地表間的高程差。DSM通常是以空載光達系統(Airborne Laser scanner ALS)掃瞄得到之第一回波點雲內插而得。然而在森林中，部分雷射經由孔隙穿透至樹冠層以下，導致部分第一回波並非在樹木表面，這些第一回波導致DSM網格值降低且與鄰近網格有明顯差異。這些不自然且不規則的網格稱作凹坑(Pit)，凹坑影響DSM的應用與合理性，故需移除。本研究目的為重製全臺DSM、nDSM，解決凹坑問題並維持合理性。所使用的移除凹坑演算法分別為中值濾波(Median filter)、高斯平滑濾波(Gaussian filter)、帶有樹冠型態控制的填補凹坑演算法（Pit filling algorithm with morphological crown control）與免除凹坑演算法（Pit-free algorithm），比較四種演算法在多地物上的表現。研究成果顯示，免除凹坑演算法能有效地減少森林凹坑數量，並且不會造成樹冠表面過渡平滑。當地物下方中空(工廠管道、高架橋)或結構有?多孔隙(電塔)，使部份第一回波低於地物表面，導致地物在DSM、nDSM上起伏不明顯或不合理，免除凹坑演算法是四種方法中唯一能改善此問題的演算法。故最終以免除凹坑演算法重製全臺DSM、nDSM。

Date of Award	2017 Aug 30
Original language	Chinese
Supervisor	Chi-Kuei Wang (Supervisor)