北美山峰的激光雷达测量精度
地球物理
2025-11-18 v1
摘要
山地地形的测量与制图正越来越多地采用飞机搭载的激光雷达 (LiDAR) 技术，但这些测量在如此地形变化大的地区的精度尚不为人所了解。为了本次研究，我们对 179 处山峰进行差分 GNSS 静态测量，并将山峰的高程与位置测量结果与 LiDAR 点云数据集中的测量结果进行比较。我们测量了 13 个美国州（华盛顿、爱达荷、蒙大拿、犹他、加利福尼亚、内华达、亚利桑那、新墨西哥、密歇根、威斯康星、肯塔基、科罗拉多和宾夕法尼亚）以及两座加拿大省份（不列颠哥伦比亚省和新斯科舦省）的山峰。所测量的山峰包括冰盖峰、露岩峰和树冠覆盖的峰，海拔范围从 490 米到超过 4000 米不等。利用 LiDAR 点云数据推导出的山峰高程与位置分别采用四种不同方法进行计算：人工处理、最高地面反射点、最高反射点以及 Lastools 重新分类。各方法的平均一阶 LiDAR 垂直误差分别为 0.50 米、1.09 米、9.83 米和 1.96 米。平均一阶水平误差分别为 3.03 米、2.41 米、5.17 米和 3.78 米。还分别呈现了每种类型山峰的误差数据。误差来源包括：锋利的山峰未被采样、密集植被误分类为地面、人为结构误分类为地面、积雪/冰可以在时间上融化，以及山峰随时间的侵蚀。
引用
@article{arxiv.2511.12341,
title = {LiDAR Accuracy on North American Mountain Summits},
author = {Eric Gilbertson and Richard Hensley and Andrew Kirmse and Kyle Bretherton and Kathryn Stanchak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.12341},
year = {2025}
}