对象分析策略的航空激光扫描数据建筑物自动提取方法

针对车载激光扫描点云的分布密度,提出了一种把扫描数据格网化进行信息提取的新方法。实践证明,这种方法效率高,可以自动从密集的扫描数据中快速提取出建筑物信息,能够满足城市三维建模的要求。

激光扫描点云数据可以利用特定直观程序进行投影,帮助理解理数据中的建筑物结构.这类程序已经被广泛应用到自动建筑物模型建模中.该方法从高度直方图面元的分析中导出建筑物方位,并利用该方位产生点云的正交二维投影,其中屋顶平面作为点云的线.通过线跟踪算法提取表示这些平面的线段.在随后的处理步骤中,对线段进行延伸刨平,并且平面被用于分析与矩形形状的偏差.将两个或更多相邻平面分组以生成三维建筑模型.现有二维gis数据可以用于该过程中以提供机载激光扫描数据集的可靠分割并且支持生成实际建筑物建模的假设.

机载激光扫描系统是集成了gps、惯性导航系统(ins)和扫描激光测距系统并利用飞机作为运行平台,来获取地面的三维位置,进而快速生成数字表面模型(dsm).随着机载扫描激光测距系统的不断完善和发展,获取城市dsm数据也变得越来越快速,而且方便和经济可靠,地面激光点的密度也大大提高.目前国外激光扫描系统的激光点密度一般都达到了1～20点/m2,因此利用机载激光扫描系统获取的城市dsm提取建筑物也渐渐受到重视.利用激光扫描数据提取建筑物可以分为两大类,第一类是单纯以获取的机载激光测距数据来提取建筑物,第二类是融合激光测距数据和其他相关信息的建筑物提取,如融合航空影像、融合ikonos高分辨率卫星影像来提取建筑物.本文对国际上利用机载激光扫描测距数据进行建筑物提取的最新研究进展进行了一些分析,同时也给出了应用我国研制的机载激光扫描数据提取建筑物的试验研究和初步结果.

机载激光扫描系统是集成了gps、惯性导航系统(ins)和扫描激光测距系统并利用飞机作为运行平台,来获取地面的三维位置,进而快速生成数字表面模型(dsm)。随着机载扫描激光测距系统的不断完善和发展,获取城市dsm数据也变得越来越快速,而且方便和经济可靠,地面激光点的密度也大大提高。目前国外激光扫描系统的激光点密度一般都达到了1～20点/m2,因此利用机载激光扫描系统获取的城市dsm提取建筑物也渐渐受到重视。利用激光扫描数据提取建筑物可以分为两大类,第一类是单纯以获取的机载激光测距数据来提取建筑物,第二类是融合激光测距数据和其他相关信息的建筑物提取,如融合航空影像、融合ikonos高分辨率卫星影像来提取建筑物。本文对国际上利用机载激光扫描测距数据进行建筑物提取的最新研究进展进行了一些分析,同时也给出了应用我国研制的机载激光扫描数据提取建筑物的试验研究和初步结果。

提出了一套基于建筑物几何特征的信息挖掘方案,并具体介绍了研究中采用的一些原理、方法与实用算法,从而可以直接从激光扫描数据中提取建筑物的平面外轮廓信息。利用本方案对车载激光扫描系统获取的城市建筑物试验数据进行了具体的处理,并给出了三维建模和可视化表达结果。

近年来；三维激光扫描技术由于其具有非接触性、精度和测量效率高等特点；在测绘领域广泛使用；建筑物顶梁由于在建筑顶部；传统的测量手段难以采集到其精确的三维数据；本文以某厂房为例；使用三维激光扫描技术采集顶梁数据；内业处理获取顶梁中心线坐标；对于建筑物顶梁测绘具有一定的实际指导意义；

基于激光扫描数据进行建筑物三维建模,可以采用扫描数据直接建模,配以影像纹理;也可用扫描数据提取建筑物立面的特征信息,配以单影像建模。而后者速度快,效率高,且能满足三维城市建模的一般精度要求。对于建筑物立面的激光扫描数据来说,具有数据量大,点云复杂等特点,提取建筑物特征信息具有一定难度。本文提出一种“水平点参照系”特征提取方法,这种方法运行速度快,能够减少数据量,有效剔除噪声,并得到实际应用的检验。

三维激光扫描技术在建筑物建模领域发展迅速。以现代建筑为例,从三维数据获取、数据处理、模型建立等方法进行论述,采用七参数模型进行点云拼接,并对拼接后的点云进行去噪和抽稀处理,分析研究2种不同建模方法的特点,一种是三角网格法,另一种是参数化建模方法。最终采用参数化建模方法完成了大型建筑物的建模。实验表明,在建筑物建模中,参数化建模方法更为适用。

建筑物立面图是在与建筑物立面平行的铅垂投影面上所做的投影图,是城市规划、建筑立面整治及建筑物日照分析的必备材料之一。建筑物立面图的三种传统测量方法都存在操作复杂、费时费力的缺点,因此提出一种基于三维激光扫描技术的建筑物立面图的测量方法,并采用三维激光扫描仪进行了单个建筑物立面图的测量,对数据进行了分析,精度合格,此方法可以应用到立面图的测绘中。

通过三维激光扫描测量技术快速获取建筑物3d空间数据,是当前数字城市建设的研究内容。针对建筑物平面特征较多的特点,在总结三维激光扫描点云粗差剔除算法的基础上,探索稳健平面拟合算法,对点云数据中有用信息的提取提出一种粗差剔除方案。通过对一组建筑物的三维激光扫描点云原始数据进行粗差剔除测验,证实了方案的可行性和可靠性。对三维激光扫描在数字城市建设中的应用进行了一定的探索。

三维激光扫描技术的快速发展使得其数据处理技术变得愈发重要,扫描数据配准作为数据处理的关键一步,其精度对后续的物体表面建模等工作起着很大的影响。本文通过对地面三维激光扫描数据配准的各种方法进行分析比较,得到比较好的数据配准方法,以期为实际工作提供借鉴。

基于三维激光扫描数据的建筑物三维建模 作者：吴静，靳奉祥，王健，wujing，jinfeng-xiang，wangjian 作者单位：山东科技大学,地球信息科学与工程学院,山东,青岛,266510 刊名：测绘工程 英文刊名：engineeringofsurveyingandmapping 年，卷(期)：2007，16(5) 被引用次数：7次 参考文献(11条) 1.李清泉.杨必胜三维空间数据的实时获取建模与可视化2003 2.卢秀山.李清泉.冯文灏车载式城市信息采集与三维建模系统[期刊论文]-武汉大学学报（工学版）2003(03) 3.王健.靳奉祥.卢秀山动态激光测图数据处理系统[期刊论文]-山东科技大学学报(自然科学版)2005(04) 4.郑德华三维激光扫描数据处理的理论与方法[学位论文]2005

给出基于三维激光扫描测量仪所获得的点云数据来实现建筑物三维建模的方法。文中介绍了三维激光扫描测量仪的系统组成与工作原理,给出对点云数据处理的过程和方法,阐述建筑物三维建模的方法,并用实例介绍整体方法的实现过程和效果。

文章针对激光扫描仪应用于车载动态测量中建筑物立面提取的问题,分析了激光扫描仪数据的特征及噪声产生的原因,提出了对海量、冗余、强噪声的扫描仪数据预处理的技术方案,并开发了相应的数据预处理软件。该文同时还介绍了该技术在实际应用中取得的效果。

随着经济和科学技术的发展和进步,建筑业也发展到了前所未有的高度。现在的建筑业之所以可以最快的速度发展,是因为许多先进的科学技术的研发问世,将这些科学技术合理地运用到建筑业中,可以直观地将建筑物的内部结构及外部形态展现在人们面前,有效地保障了国家的经济效益和人民群众的财产安全。为了促进建筑业的发展,使建筑物更直观、具体地呈现在人们眼前,三维数据激光扫描数据技术已经被广泛应用到了建筑领域中。

在数字化高速发展的今天，传统的建筑数据采集方式以及数据保存方式已经无法满足建筑领域发展的需要。本文系统介绍了地面三维激光扫描技术原理及应用流程。通过与相关建筑数据采集技术的对比，分析得出三维激光扫描仪在建筑数据采集方向应用的优劣势。

研究城镇建筑物的提取是遥感影像分析应用中的一项重要内容。遥感影像建筑物结构和光谱的多样性,使结构、光谱等特征的建筑物提取变得极其复杂。根据遥感影像的建筑物纹理区别于其它空间对象纹理的特点,为提高影像分辨率,提出gabor纹理块的遥感影像对象模型方法应用于遥感影像城镇建筑物的提取。以整个城镇为对象,以建筑物、道路、绿地等不同城镇区域为组成对象的纹理块,建立基于纹理块的对象模型,利用模型进行遥感影像对象的纹理标定,最终提取出城镇建筑物。实验结果表明方法克服了建筑物结构复杂性和多样性以及背景环境的影响,能很好地从城镇遥感影像中提取建筑物。

地面激光扫描仪的研制成功是继gps之后的重要技术进步,已经广泛应用到各行各业。国外众多专家学者对地面激光扫描仪的检定/检测方法进行过详细研究,但国内对此还缺乏足够的重视。首先论述检定与检测的区别,重点研究地面激光扫描仪的野外检测方法,供国内使用者参考。

简述三种典型的利用lidar点云自动提取建筑物的方法。提出对建筑物提取结果的精度评价指标,并对三种方法的提取结果进行比较。结果表明基于dempster-shafer理论的建筑物自动提取方法最为稳健。

提出了一种新的从航空城区图像中自动提取矩形建筑物的方法.该方法基于从航空城区图像中提取的边缘,经过轮廓跟踪,采用splitting方法提取直线,得出其相应的直线几何图形;针对航空图像的复杂及现有边缘检测算法的不足,提出了一系列直线处理的方法(如直线的分类、排序、合并、调整等)有效地弥补了前述处理的不足;为提高矩形房屋提取的准确率,引入知识定义了几种近似的矩形结构.文章采用几何结构元分析的方法,提取图形中构成矩形的各种基本结构元,再根据结构元合并的准则,将各种基本结构元通过一定的合并算法合并成矩形结构.大量试验结果证明该方法提取矩形房屋的准确率较高,鲁棒性好,运算速度快,具有较强的实际应用价值

三维激光扫描(terrestriallaserscanning,tls)技术作为一种全自动高精度立体扫描技术,是继gps空间定位之后的有一项新兴测绘技术。本文首先对三维激光扫描仪的测距和工作原理进行阐述,然后运用tls技术对某建筑物进行扫描和建模处理。其中,着重对基于点云数据构建精细化建筑三维模型的技术要点进行探索。此外,还对tls技术外业扫描和内业数据处理的全过程进行探索和总结。最后,对tls技术相较于传统测量技术的优势进行探讨,并对tls技术的应用前景进行了展望。

三维激光扫描仪可以连续、自动、快速获取目标物表面的采样点数据。论述三维激光扫描仪工作原理、数据处理流程。以校园建筑物为例,给出三维数据获取、数据处理、模型建立的基本方法和结果。探讨采用点云数据进行数字校园的方法。