第四章 研究成果
第三節 幾何過濾成果與檢核
本研究採用的幾何過濾方式為 Axelsson（2000）中所提出的逐次加密三角 網法，關於門檻值的設定本研究採用何心瑜（2006）（表 4-9）中對山區地形的 建議，其中 Max building size 為初始的網格大小，一般設定的方式是取該區域 最大的建築物尺寸，取出網格最低點組成初始的三角網，其中建議為 30 到 60 公尺，但由於本實驗實驗區較小，並且沒有建物存在，因此採用 20 公尺的網格 大小取最低點後組成初始三角網。Terrain angle 為三角網平面與地面的夾角，
由於在實驗區中含有坡度較陡的山脊部分，因此將此參數設定為 85 度。Iteration
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圖 4-18 幾何過濾成果 表 4-10 過濾前後點位數量變化
植被覆蓋 回波種類 原始點雲數 波形過濾後點雲數 幾何過濾後點雲 數
闊葉林
（Foliage）
單一回波 41092 15393 27182 最後回波 31237 19511
草本植物
（Herb）
單一回波 41750 40199 22903 最後回波 21773 14195
點雲總合 135852 89298 50085
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圖 4-19 幾何過濾前後之比較
圖 4-19 中以剖面線比較幾何過濾前後的點雲，紫色的點位為經波形過濾後 的點雲，米色為再通過幾何過濾的點雲，可知經過幾何過濾後，可以將明顯的 非地面點去除，僅留下正確的地面點。
三、 與不採用波形資料輔助過濾之成果比較
檢核的第一部分為與不採用波形資料輔助時的成果比較，該資料經過人工 檢核，以確保成果的正確。表 4-11 為兩者數量的比較，數量差約 1300 個點，
圖 4-20 為分別內插為數值高程模型的成果，直接觀察其中沒有明顯的差異。
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表 4-11 與不採用波形資料輔助時的點雲數比較
不採用波形資料輔助 採用波形資料輔助
點雲數 51352 50085
圖 4-20 數值高程模型
為觀察差異部分，圖 4-21 首先將兩數值高程模型相減，再針對差異較大的 部分繪製剖面線，其中米色為採用波形資料輔助過濾之結果，紫色為不採用時 的成成果，而小寫 a、b、c 表示為原始未經任何過濾的點雲資料。由高程差異 圖中可知兩者的差異多在正負 3 公尺以內，而繪製剖面線比較後，發現差異較 大的區域通常為不採用波形資料時有過濾出點位，但採用波形資料時該區沒有 點的情況，與原始點雲資料比較，這些區域通常在植被底下，落在點雲地面上 的點雲的數量較少（剖面線 C），或人眼也無法準確判斷是否為地面點的區域（剖 面線 A），其中剖面線 B 較明顯為不採用波形資料輔助時的成果較佳。
總合以上的比較，本研究採用由波形資料為主進行過濾，最後之成果與直 接採用幾何過濾、不考慮波形資料的結果差異不明顯，在數量上以及實際以剖 面線比較地面點成果時，發現在原始點雲地面點較少的區域、較難以判斷是否 為地面點的區域兩者會出現較大的差異，其餘大部分的區域差異較小，說明過 濾得到的地面點為相同一致的。
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圖 4-21 剖面線比較點雲
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四、 與航測製作之數值高程模型比較
本研究進一步採用航測數值高程模型進行檢核，使用之航測數值高程模型 為有經驗之專業人員於民國 95 年製作而成，空間解析度為 5 公尺。首先將本研 究之成果內插為 5 公尺的數值高程模型（圖 4-22），並且將兩者相減，可得圖 4-23 中的成果，由圖可知實驗成果與航測數值高程模型間的差異較大，有許多 區域航測的成果較高約 8 公尺或甚至 12 公尺以上，由圖 53 的剖面線中可得知 實際的點雲分佈，其中 a、b、c 為原始未經任何過濾的點雲資料。在剖面線 A 中，在地形變化較豐富的地區，航測的成果較為平滑無法詳細的表示真實的地 形起伏，此外，在植被下以及地勢變化較大的斜坡上，航測的成果有高估地形 的情況發生，同樣的，在剖面線 B、C 中都可發現差異大的地區都位在植被下，
並且航測成果有較明顯高估地形的情況，除了這些區域外，其餘的部分地形的 起伏都十分一致。由此成果可以說明，如果在類似本實驗區，位在地勢變化較 豐富、植被覆蓋茂密的區域，採用空載雷射掃描所獲得的成果將較貼近實際的 地勢起伏情況，成果將會較為正確。
圖 4-22 五公尺數值高程模型
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圖 4-23 剖面線比較點雲
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