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。

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。

在数字城市建设中,作者提出了利用三维激光扫描获取的数据进行建筑物模型构建的方法.在详细介绍三维激光扫描基本原理和总结建筑物几何建模方法的基础上,重点研究了三维激光扫描数据处理方法以及利用三维激光扫描数据进行建筑物特征点提取的方法和过程.对利用三维激光扫描数据进行建筑物模型构建工作中应注意的问题进行了说明.最后,作者利用一组三维激光扫描数据构建了一幢建筑物的几何模型,这为三维激光扫描在数字城市建设中的应用做了有益的探索.

论文通过利用三维激光扫描技术对某建筑物进行扫描监测,求取了监测点的水平和垂直位移量,通过点云匹配比对分析获取了建筑物的整体变形信息,同时通过两次扫描数据和全站仪传统测量方法进行了比较,验证分析了三维激光扫描技术应用于建筑物变形监测的可行性及精度。

通过对三维激光扫描仪的基本工作原理及工作流程的介绍,并结合实例,最终实现了校园建筑物模型的建立和网页发布,为数字校园的建立提供可靠的技术支持。

针对建筑物立面测量实际情况,提出了一种基于三维激光扫描和全站仪结合的建筑物立面测量方法。给出了方法的作业流程,提供了一种无须在外业测量时确定立面基点和方向点的全站仪测量坐标转换方法,转换后的数据在cad中展点连线绘制出建筑立面图。工程实践表明:该方法能高效快速地完成作业,全数字化,精度高。