软件概述
西南交通大学自主研发的LINSAR智能滤波与定向精准编辑系列软件是以数字摄影测量理论为基础，针对目前合成孔径雷达数据、高分辨率遥感影像、机载激光雷达数据、航空影像密集匹配点云数据等数据特点和现有点云数据处理软件及DEM 生产系统中仍然存在的困难和不足，采用顾及地形弯曲能量的自适应滤波、边界约束的 DEM 交互式编辑、超像素分类、高精度DEM快速构网与拼接等技术开发的新一代针对SAR卫星影像、数字地表模型等数据的智能滤波与定向精准编辑软件。目前主要包括LINK（主要针对光学卫星影像）、LINSAR（主要针对星载SAR影像）、KINSAR（主要针对机载SAR影像）三款软件。
软件特点
LINSAR智能滤波与定向精准编辑系列软件是一套集智能点云滤波、DEM交互式编辑、可视化及精度评价于一体的新型专业高效高精度DEM生产工具。
独具抵抗明显噪声的点云自适应滤波功能：系统具备提供科学合理高效的点云自动滤波能力，极大程度降低内业交互式编辑工作量。针对DSM点云、多平台激光雷达点云、倾斜影像密集匹配点云数据滤波过程中，由于地形起伏变化、城市区域地物结构复杂，导致的滤波算法对参数变化敏感，误分类严重的问题，本系统具备自适应地形复杂结构的高效点云滤波功能，该功能可显式刻画地形变化特性，使滤波参数随地形变化在局部范围内自适应优化调整；并将地表一致性约束引入内插算法之中，克服噪声对滤波精度的影响。在实际生产实践中，由于地表结构的多样性和复杂性，采用当前国内外点云处理的主流商业软件，同一套滤波参数难以适应错综复杂的地形特征，自动处理精度难以达到实际生产需求，通常采用半自动滤波加人工交互后处理的方法进行滤波处理，需要耗费大量的人力物力；并且由于人为主观因素影响，有时还需要诸如真正射影像等信息辅助处理，并可能出现不同程度的误差，极大的影响了生产效率。
DEM 自动提取：采用边界约束（特征点、格网点及特征线）的DEM自动提取技术，有效解决了复杂地形条件（大面积城市区域、干旱半干旱破碎地貌，深切割山地、大面积荒漠/沙漠等）下DEM的自动提取。减少对自动提取的地表三维信息的人工编辑工作量，提高作业效率。在进行DEM自动提取及交互式编辑流程作业时，相比其他传统软件需要配置大量人力、物力的情况，采用LINSAR智能滤波与定向精准编辑软件进行操作，仅需要极少量人员，即可在极短的时间内完成生产，不仅提高工作效率，而且，由于软件的自动作业模式，傻瓜式编辑操作，可极大地解放了作业员的生产力。
具有自适应复杂地形能力、高交互编辑效率：LINSAR 智能滤波与定向精准编辑软件跟同类软件相比，自动化程度高；参数需求少，只需设定极少量的滤波参数就能满足滤波精度要求，大大减少了人工交互处理工作，更节约了大量的费用；LINSAR 智能滤波与定向精准编辑软件对于高分辨率多平台激光雷达点云数据，基本可实现全自动滤波，且滤波精度远超国内外主流算法和商业软件；对于DSM点云数据，从DSM数据至高精度DEM的业务处理流程，可保证在100平方公里/5分钟，其中自动滤波时间2分钟，交互式编辑小于3分钟即可，而其它传统处理软件进行数据生产，则完全依靠人工进行，其消耗时间完全取决于作业人员的熟练程度，如果存在人为误差，更需要反复修正，将会成倍的增加作业时间。
多边界条件约束的DEM定向精准编辑：可自动提取并保持山脊、山谷线、河岸线、水域边界等地形特征，实现林地、水域等复杂地形的精准编辑。而其他工具对于城区、植被、水域等典型地形处理十分复杂，且质量不高。
体系结构
LINSAR智能滤波与定向精准编辑系列软件包含了用于多源数据导入、成果保存与导出、图层调整、DSM/DEM编辑、DOM编辑、区域控制和自动滤波等一系列功能模块。其软件体系结构如图 1 所示。
功能简介
进入LINSAR系列软件，首先将看到如图2所示的软件界面。软件由左到右分别对应菜单栏、快捷工具条、历史操作窗和场景图层栏，软件中心空白处为作业区。
- 菜单栏集合了软件的所有功能，包括工程打开与保存、DSM/DEM编辑、SAR编辑、DOM编辑、图层调整、区域控制和自动滤波功能。
- 快捷工具条则集成了一些在实际生产作业中较位常用的命令，可通过点击点选快捷操作区中的对应命令进行快速编辑，且快捷功能区中的命令都可以通过键盘快捷键进行更加方便的操作，各命令对应的快捷键表详见附录。
- 历史操作栏则显示了作业过程中所运行的历史命令，以便用户实时查看已经进行了哪些操作，从而进行进一步的编辑与修改。
- 场景图层栏则显示了当前载入显示的图层类型，包括主图层（DSM、DEM、DOM、SAR、SRTM、AW3D等）、叠加图层（NDSM、等高线、地形特征、分类、相干性、网格等）、多边形图层（编辑多边形、控制多边形以及其数量）、滤波信息（整平、平滑、融合、剖面、自适应、通用、降高等）等。
软件的主界面如图 2 所示：
图2 软件主界面
LINSAR系列软件按照模块化开发思路，将软件的所有功能首先分为基础功能块和数据处理与分析功能块。
其中基础功能块包括数据导入模块、成果保存与导出模块和图层调整模块。
数据导入模块：可一次性加载大规模 DSM、DEM数据、DOM影像数据、SAR影像数据和SRTM地形数据。
成果保存与导出模块：使用成果保存和导出，可以将当前工作状态和成果进行保存，并对已完成编辑的作业影像进行输出。LINSAR可以导出编辑完成的DSM、DEM数据，也可以将DOM的分类成果与作业过程中绘制的多边形进行输出。
图层调整模块：LINSAR提供了丰富的图层管理功能，通过对当前显示图层的调整，可以实现对DSM/DEM数据高效的调度与渲染，并通过NDSM等图层的叠加显示，方面用户对滤波区域进行前后变化分析，快速找出滤波前后高程等数据变化及部分区域可能存在的滤波方法选用不合理等问题。
数据处理与分析功能块包括DSM/DEM编辑模块、DOM编辑模块、区域控制模块和自动滤波模块。
DSM/DEM编辑模块：LINSAR支持通过设置物理参数与自适应参数创建山脊与山谷线，从而实现对地形的快速分类。还提供了等高线自动化生成功能，方便作业人员在作业时清晰直观地观察地形变化，实现对DSM/DEM的定向精准编辑。
DOM编辑模块：超像素分割功能可以对DOM影像色彩信息进行快速提取，结合NDVI、DSM等特征信息，实现对正射影像地表覆盖类别，即植被、裸露地、建筑、水体和其他类别的快速分类。
区域控制模块：通过使用多边形绘制可以对滤波区域进行控制，从而实现对复杂地形环境下对不同地形、不同地物特征的智能化精准滤波。区域控制模块有编辑与控制两种模式，在编辑模式下智能滤波时只对编辑模式绘制的多边形区域生效，多边形区域外不受影响。在控制模式下智能滤波时控制模式所绘制的多边形区域不会受影响，多边形区域外根据是否有编辑多边形确定滤波区域。
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