滤波编辑选项说明及使用建议

LINSAR软件提供了多种滤波操作方法策略。由于功能较多且多个工具需要调整阈值，本文档将进行主要滤波方法的介绍和阈值变化的对比。

图1 滤波编辑选项说明

非地面物体滤波

自适应滤波

全球最先进的滤波算法，在全球DEM项目生产中，该策略可以应对绝大多数具有地面点的区域，特别适用于平缓地带的复杂城区。在使用中主要注意下图中红框部分的调整即可，如下图所示。

图2 自适应滤波操作面板

关于阈值的调整：将阈值参数调大，对地形变化的容忍度会提高，相应的，滤波的效果减弱，有利于保留山体变化，但会导致低矮房屋、独树也被保留。

相反的，如果两个参数调小，对地形变化的容忍度降低，相应的滤波效果增强，有利于加强低矮房屋的滤波效果，但会导致本可保留的小山包等地形被过滤。

实际操作中，建议先以默认阈值计算，进入 NDSM 图层查看效果，根据情况，可按 CTRL+Z 回退上步滤波操作，修改阈值重新滤波，从而达到想要的效果。

图3 不同阈值下的滤波效果

如果滤波区域有进行地物分类，滤波时可以勾选用分类信息进行滤波约束。如果滤波区域有进行山谷和山脊的提取，滤波时可以勾选利用地形特征。

通用滤波移除地面物体

通用滤波移除地面物体时需要注意“物体大小”参数设置以及“滤波的约束条件”的合理选取。

通用滤波只考虑“地面物体大小”这一个阈值，阈值调大，滤波强度增强。阈值调小，滤波强度减弱，如下图所示。

图4 不同物体大小下的滤波效果

从图中可以发现，当阈值较小时（如1~2像素）可以很好的过滤零散的对象，并维持大的对象不变。

配合“地形信息”即山脊线山谷线的合理应用可以将“通用滤波”移除地面物体的操作方法推广到山地、丘陵等复杂地形，并取得不错的效果，用法详见DSM/DEM特征线提取与显示。

一般情况下多山地带山脊周围的植被更易受到风的侵蚀导致植被难以存活且不够茂密，而山谷地带的植被往往茂密且高大，因此对于山地丘陵地带使用“地形信息”约束滤波可以更好的顾及山区植被的真实覆盖情况，从而实现更好的滤波效果。

图5 山区丘陵地带的植被覆盖情况

降低高程

所有的降高操作都可以尝试这个工具，该工具可以结合地形分类提取的山脊山谷线。由于山谷背风植被长势好，与正射影像对比时山谷处更容易出现视差断裂、匹配精度差等情况。

图6 提取山脊山谷线后的效果

因此，通常可以在上图红框位置分别填入平均降高，山脊降高、山谷降高三个数值。比如山脊降 10，山谷降 20，其余地方降低高程值 15。

图7 降低高程滤波的参数设置

需要注意的是，山谷通常是人类开发利用的区域，故部分山谷会被改造为城市、村落、田地等，此时山谷不宜再降高程。亦可采用其他工具处理，对比选择最有效的处理策略。

对多边形区域降高处理后，可能会在多边形边缘处产生高程落差，类似“台阶”，这种情况可用第四部分介绍的画刷工具进行平滑打磨。

在进行滤波的时候，可以在滤波模块中勾选“利用地形特征信息”进行滤波。选择利用山脊线/山谷线降的高程参数，既可以只利用山脊线或者山谷线中的一种，也可以都顾及，勾选对应的山脊线、山谷线图标即可选择相应的模式，并完成滤波。

平滑

平滑工具提供的处理策略较多，在实际使用中可以多多尝试。平滑工具也加入了山脊山谷线的约束，注意结合实际情况采用。以下是需要说明的几点：

图8 平滑滤波工具的类型
1) 只降低不升高约束
如下图所示，通过这种约束，可以有效的进行整个图片的平滑整饬，而且，针对局部小树林地貌等需要降高的区域，可以进行局部的多次平滑，达到降低高程的效果。

图5-72 只降不升约束的原理演示
2) 保留边缘平滑

图9 保留边缘平滑的原理演示
3) 边缘内插
对于局部建筑连片、植被连片无地面点的地形，可采用边缘内插工具，围绕该区域周边裸漏地面区域绘制多边形，依靠该多边形的边界，进行内部数据内插，实现多边形内部无地面点的降高。

边缘内插功能与整平不同，处理后，内部是平滑变化保留坡度的效果，因此不建议进行大面积的边缘内插，会导致晕渲图可视化效果降低。

其他重要实用工具介绍

地形分类

该工具主要是提取山脊山谷线，辅助进一步的降高操作。需要说明的是四点，对应图中红框。

①阈值设置。判断一个点是否为山脊，取窗口大小为10像素（100m），求该邻域平均高程，若该点高程高于平均高程 10m，则为山脊点。山谷提取同理。邻域大小不变的情况下，增大山脊阈值，则山脊提取要求提高，对应的山脊线提取更少。

图10 提取山谷线时的相关参数设置

②最短长度。提取的山脊点会自动检索链接，形成山脊山谷线。提取的一些短线，可以利用最短长度阈值剔除。

图11 最短长度变化时效果对比

③自动提取的山脊山谷线，可以进行二次编辑。删除，增加山谷线，增加山脊线。

④选取已有山脊山谷线的鼠标捕捉画刷的大小调整。

画刷工具

画刷可以很好的支撑局部细节编辑。勾选自动运行，则每次点鼠标左键绘制区域，松开鼠标左键自动运行。需要说明的是，画刷工具提供了两种恢复DSM的方式。其中一个是保证恢复后边缘平滑过度没有台阶，另一个是直接完全恢复，如果产生台阶需要二次处理。

图12 画刷工具