針對(duì)車(chē)載激光掃描點(diǎn)云的分布密度,提出了一種把掃描數(shù)據(jù)格網(wǎng)化進(jìn)行信息提取的新方法。實(shí)踐證明,這種方法效率高,可以自動(dòng)從密集的掃描數(shù)據(jù)中快速提取出建筑物信息,能夠滿足城市三維建模的要求。

激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以利用特定直觀程序進(jìn)行投影,幫助理解理數(shù)據(jù)中的建筑物結(jié)構(gòu).這類(lèi)程序已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到自動(dòng)建筑物模型建模中.該方法從高度直方圖面元的分析中導(dǎo)出建筑物方位,并利用該方位產(chǎn)生點(diǎn)云的正交二維投影,其中屋頂平面作為點(diǎn)云的線.通過(guò)線跟蹤算法提取表示這些平面的線段.在隨后的處理步驟中,對(duì)線段進(jìn)行延伸刨平,并且平面被用于分析與矩形形狀的偏差.將兩個(gè)或更多相鄰平面分組以生成三維建筑模型.現(xiàn)有二維gis數(shù)據(jù)可以用于該過(guò)程中以提供機(jī)載激光掃描數(shù)據(jù)集的可靠分割并且支持生成實(shí)際建筑物建模的假設(shè).

機(jī)載激光掃描系統(tǒng)是集成了gps、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(ins)和掃描激光測(cè)距系統(tǒng)并利用飛機(jī)作為運(yùn)行平臺(tái),來(lái)獲取地面的三維位置,進(jìn)而快速生成數(shù)字表面模型(dsm).隨著機(jī)載掃描激光測(cè)距系統(tǒng)的不斷完善和發(fā)展,獲取城市dsm數(shù)據(jù)也變得越來(lái)越快速,而且方便和經(jīng)濟(jì)可靠,地面激光點(diǎn)的密度也大大提高.目前國(guó)外激光掃描系統(tǒng)的激光點(diǎn)密度一般都達(dá)到了1～20點(diǎn)/m2,因此利用機(jī)載激光掃描系統(tǒng)獲取的城市dsm提取建筑物也漸漸受到重視.利用激光掃描數(shù)據(jù)提取建筑物可以分為兩大類(lèi),第一類(lèi)是單純以獲取的機(jī)載激光測(cè)距數(shù)據(jù)來(lái)提取建筑物,第二類(lèi)是融合激光測(cè)距數(shù)據(jù)和其他相關(guān)信息的建筑物提取,如融合航空影像、融合ikonos高分辨率衛(wèi)星影像來(lái)提取建筑物.本文對(duì)國(guó)際上利用機(jī)載激光掃描測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑物提取的最新研究進(jìn)展進(jìn)行了一些分析,同時(shí)也給出了應(yīng)用我國(guó)研制的機(jī)載激光掃描數(shù)據(jù)提取建筑物的試驗(yàn)研究和初步結(jié)果.

機(jī)載激光掃描系統(tǒng)是集成了gps、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(ins)和掃描激光測(cè)距系統(tǒng)并利用飛機(jī)作為運(yùn)行平臺(tái),來(lái)獲取地面的三維位置,進(jìn)而快速生成數(shù)字表面模型(dsm)。隨著機(jī)載掃描激光測(cè)距系統(tǒng)的不斷完善和發(fā)展,獲取城市dsm數(shù)據(jù)也變得越來(lái)越快速,而且方便和經(jīng)濟(jì)可靠,地面激光點(diǎn)的密度也大大提高。目前國(guó)外激光掃描系統(tǒng)的激光點(diǎn)密度一般都達(dá)到了1～20點(diǎn)/m2,因此利用機(jī)載激光掃描系統(tǒng)獲取的城市dsm提取建筑物也漸漸受到重視。利用激光掃描數(shù)據(jù)提取建筑物可以分為兩大類(lèi),第一類(lèi)是單純以獲取的機(jī)載激光測(cè)距數(shù)據(jù)來(lái)提取建筑物,第二類(lèi)是融合激光測(cè)距數(shù)據(jù)和其他相關(guān)信息的建筑物提取,如融合航空影像、融合ikonos高分辨率衛(wèi)星影像來(lái)提取建筑物。本文對(duì)國(guó)際上利用機(jī)載激光掃描測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑物提取的最新研究進(jìn)展進(jìn)行了一些分析,同時(shí)也給出了應(yīng)用我國(guó)研制的機(jī)載激光掃描數(shù)據(jù)提取建筑物的試驗(yàn)研究和初步結(jié)果。

提出了一套基于建筑物幾何特征的信息挖掘方案,并具體介紹了研究中采用的一些原理、方法與實(shí)用算法,從而可以直接從激光掃描數(shù)據(jù)中提取建筑物的平面外輪廓信息。利用本方案對(duì)車(chē)載激光掃描系統(tǒng)獲取的城市建筑物試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了具體的處理,并給出了三維建模和可視化表達(dá)結(jié)果。

近年來(lái)；三維激光掃描技術(shù)由于其具有非接觸性、精度和測(cè)量效率高等特點(diǎn)；在測(cè)繪領(lǐng)域廣泛使用；建筑物頂梁由于在建筑頂部；傳統(tǒng)的測(cè)量手段難以采集到其精確的三維數(shù)據(jù)；本文以某廠房為例；使用三維激光掃描技術(shù)采集頂梁數(shù)據(jù)；內(nèi)業(yè)處理獲取頂梁中心線坐標(biāo)；對(duì)于建筑物頂梁測(cè)繪具有一定的實(shí)際指導(dǎo)意義；

基于激光掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑物三維建模,可以采用掃描數(shù)據(jù)直接建模,配以影像紋理;也可用掃描數(shù)據(jù)提取建筑物立面的特征信息,配以單影像建模。而后者速度快,效率高,且能滿足三維城市建模的一般精度要求。對(duì)于建筑物立面的激光掃描數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō),具有數(shù)據(jù)量大,點(diǎn)云復(fù)雜等特點(diǎn),提取建筑物特征信息具有一定難度。本文提出一種“水平點(diǎn)參照系”特征提取方法,這種方法運(yùn)行速度快,能夠減少數(shù)據(jù)量,有效剔除噪聲,并得到實(shí)際應(yīng)用的檢驗(yàn)。

三維激光掃描技術(shù)在建筑物建模領(lǐng)域發(fā)展迅速。以現(xiàn)代建筑為例,從三維數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理、模型建立等方法進(jìn)行論述,采用七參數(shù)模型進(jìn)行點(diǎn)云拼接,并對(duì)拼接后的點(diǎn)云進(jìn)行去噪和抽稀處理,分析研究2種不同建模方法的特點(diǎn),一種是三角網(wǎng)格法,另一種是參數(shù)化建模方法。最終采用參數(shù)化建模方法完成了大型建筑物的建模。實(shí)驗(yàn)表明,在建筑物建模中,參數(shù)化建模方法更為適用。

建筑物立面圖是在與建筑物立面平行的鉛垂投影面上所做的投影圖,是城市規(guī)劃、建筑立面整治及建筑物日照分析的必備材料之一。建筑物立面圖的三種傳統(tǒng)測(cè)量方法都存在操作復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力的缺點(diǎn),因此提出一種基于三維激光掃描技術(shù)的建筑物立面圖的測(cè)量方法,并采用三維激光掃描儀進(jìn)行了單個(gè)建筑物立面圖的測(cè)量,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,精度合格,此方法可以應(yīng)用到立面圖的測(cè)繪中。

通過(guò)三維激光掃描測(cè)量技術(shù)快速獲取建筑物3d空間數(shù)據(jù),是當(dāng)前數(shù)字城市建設(shè)的研究?jī)?nèi)容。針對(duì)建筑物平面特征較多的特點(diǎn),在總結(jié)三維激光掃描點(diǎn)云粗差剔除算法的基礎(chǔ)上,探索穩(wěn)健平面擬合算法,對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)中有用信息的提取提出一種粗差剔除方案。通過(guò)對(duì)一組建筑物的三維激光掃描點(diǎn)云原始數(shù)據(jù)進(jìn)行粗差剔除測(cè)驗(yàn),證實(shí)了方案的可行性和可靠性。對(duì)三維激光掃描在數(shù)字城市建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行了一定的探索。

三維激光掃描技術(shù)的快速發(fā)展使得其數(shù)據(jù)處理技術(shù)變得愈發(fā)重要,掃描數(shù)據(jù)配準(zhǔn)作為數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵一步,其精度對(duì)后續(xù)的物體表面建模等工作起著很大的影響。本文通過(guò)對(duì)地面三維激光掃描數(shù)據(jù)配準(zhǔn)的各種方法進(jìn)行分析比較,得到比較好的數(shù)據(jù)配準(zhǔn)方法,以期為實(shí)際工作提供借鑒。

基于三維激光掃描數(shù)據(jù)的建筑物三維建模 作者：吳靜，靳奉祥，王健，wujing，jinfeng-xiang，wangjian 作者單位：山東科技大學(xué),地球信息科學(xué)與工程學(xué)院,山東,青島,266510 刊名：測(cè)繪工程 英文刊名：engineeringofsurveyingandmapping 年，卷(期)：2007，16(5) 被引用次數(shù)：7次 參考文獻(xiàn)(11條) 1.李清泉.楊必勝三維空間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取建模與可視化2003 2.盧秀山.李清泉.馮文灝車(chē)載式城市信息采集與三維建模系統(tǒng)[期刊論文]-武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版）2003(03) 3.王健.靳奉祥.盧秀山動(dòng)態(tài)激光測(cè)圖數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[期刊論文]-山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2005(04) 4.鄭德華三維激光掃描數(shù)據(jù)處理的理論與方法[學(xué)位論文]2005

給出基于三維激光掃描測(cè)量?jī)x所獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑物三維建模的方法。文中介紹了三維激光掃描測(cè)量?jī)x的系統(tǒng)組成與工作原理,給出對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理的過(guò)程和方法,闡述建筑物三維建模的方法,并用實(shí)例介紹整體方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和效果。

文章針對(duì)激光掃描儀應(yīng)用于車(chē)載動(dòng)態(tài)測(cè)量中建筑物立面提取的問(wèn)題,分析了激光掃描儀數(shù)據(jù)的特征及噪聲產(chǎn)生的原因,提出了對(duì)海量、冗余、強(qiáng)噪聲的掃描儀數(shù)據(jù)預(yù)處理的技術(shù)方案,并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件。該文同時(shí)還介紹了該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中取得的效果。

隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,建筑業(yè)也發(fā)展到了前所未有的高度?，F(xiàn)在的建筑業(yè)之所以可以最快的速度發(fā)展,是因?yàn)樵S多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的研發(fā)問(wèn)世,將這些科學(xué)技術(shù)合理地運(yùn)用到建筑業(yè)中,可以直觀地將建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外部形態(tài)展現(xiàn)在人們面前,有效地保障了國(guó)家的經(jīng)濟(jì)效益和人民群眾的財(cái)產(chǎn)安全。為了促進(jìn)建筑業(yè)的發(fā)展,使建筑物更直觀、具體地呈現(xiàn)在人們眼前,三維數(shù)據(jù)激光掃描數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了建筑領(lǐng)域中。

在數(shù)字化高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的建筑數(shù)據(jù)采集方式以及數(shù)據(jù)保存方式已經(jīng)無(wú)法滿足建筑領(lǐng)域發(fā)展的需要。本文系統(tǒng)介紹了地面三維激光掃描技術(shù)原理及應(yīng)用流程。通過(guò)與相關(guān)建筑數(shù)據(jù)采集技術(shù)的對(duì)比，分析得出三維激光掃描儀在建筑數(shù)據(jù)采集方向應(yīng)用的優(yōu)劣勢(shì)。

研究城鎮(zhèn)建筑物的提取是遙感影像分析應(yīng)用中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。遙感影像建筑物結(jié)構(gòu)和光譜的多樣性,使結(jié)構(gòu)、光譜等特征的建筑物提取變得極其復(fù)雜。根據(jù)遙感影像的建筑物紋理區(qū)別于其它空間對(duì)象紋理的特點(diǎn),為提高影像分辨率,提出gabor紋理塊的遙感影像對(duì)象模型方法應(yīng)用于遙感影像城鎮(zhèn)建筑物的提取。以整個(gè)城鎮(zhèn)為對(duì)象,以建筑物、道路、綠地等不同城鎮(zhèn)區(qū)域?yàn)榻M成對(duì)象的紋理塊,建立基于紋理塊的對(duì)象模型,利用模型進(jìn)行遙感影像對(duì)象的紋理標(biāo)定,最終提取出城鎮(zhèn)建筑物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明方法克服了建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和多樣性以及背景環(huán)境的影響,能很好地從城鎮(zhèn)遙感影像中提取建筑物。

地面激光掃描儀的研制成功是繼gps之后的重要技術(shù)進(jìn)步,已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)。國(guó)外眾多專家學(xué)者對(duì)地面激光掃描儀的檢定/檢測(cè)方法進(jìn)行過(guò)詳細(xì)研究,但國(guó)內(nèi)對(duì)此還缺乏足夠的重視。首先論述檢定與檢測(cè)的區(qū)別,重點(diǎn)研究地面激光掃描儀的野外檢測(cè)方法,供國(guó)內(nèi)使用者參考。

簡(jiǎn)述三種典型的利用lidar點(diǎn)云自動(dòng)提取建筑物的方法。提出對(duì)建筑物提取結(jié)果的精度評(píng)價(jià)指標(biāo),并對(duì)三種方法的提取結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明基于dempster-shafer理論的建筑物自動(dòng)提取方法最為穩(wěn)健。

提出了一種新的從航空城區(qū)圖像中自動(dòng)提取矩形建筑物的方法.該方法基于從航空城區(qū)圖像中提取的邊緣,經(jīng)過(guò)輪廓跟蹤,采用splitting方法提取直線,得出其相應(yīng)的直線幾何圖形;針對(duì)航空?qǐng)D像的復(fù)雜及現(xiàn)有邊緣檢測(cè)算法的不足,提出了一系列直線處理的方法(如直線的分類(lèi)、排序、合并、調(diào)整等)有效地彌補(bǔ)了前述處理的不足;為提高矩形房屋提取的準(zhǔn)確率,引入知識(shí)定義了幾種近似的矩形結(jié)構(gòu).文章采用幾何結(jié)構(gòu)元分析的方法,提取圖形中構(gòu)成矩形的各種基本結(jié)構(gòu)元,再根據(jù)結(jié)構(gòu)元合并的準(zhǔn)則,將各種基本結(jié)構(gòu)元通過(guò)一定的合并算法合并成矩形結(jié)構(gòu).大量試驗(yàn)結(jié)果證明該方法提取矩形房屋的準(zhǔn)確率較高,魯棒性好,運(yùn)算速度快,具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值

三維激光掃描(terrestriallaserscanning,tls)技術(shù)作為一種全自動(dòng)高精度立體掃描技術(shù),是繼gps空間定位之后的有一項(xiàng)新興測(cè)繪技術(shù)。本文首先對(duì)三維激光掃描儀的測(cè)距和工作原理進(jìn)行闡述,然后運(yùn)用tls技術(shù)對(duì)某建筑物進(jìn)行掃描和建模處理。其中,著重對(duì)基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建精細(xì)化建筑三維模型的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行探索。此外,還對(duì)tls技術(shù)外業(yè)掃描和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的全過(guò)程進(jìn)行探索和總結(jié)。最后,對(duì)tls技術(shù)相較于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行探討,并對(duì)tls技術(shù)的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

為了解決復(fù)雜的或高大的建筑物結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)問(wèn)題,采用了地面三維激光掃描技術(shù),研究了三維激光掃描的單點(diǎn)定位精度,數(shù)據(jù)采集方法和相關(guān)的數(shù)據(jù)處理方法,提出了利用建筑物特征線是否變形來(lái)判定建筑物變形的思路。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該方法操作方便,計(jì)算結(jié)果可靠,能滿足精度要求,具有工程實(shí)用價(jià)值。