綜合機(jī)載與車載LiDAR數(shù)據(jù)的建筑物三維重建.pdf

1、建筑物三維模型是數(shù)字城市建設(shè)的重要組成部分，在民用導(dǎo)航、城市管理等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，如何快速建立包含建筑物細(xì)節(jié)特征的精細(xì)模型是當(dāng)前三維建模技術(shù)亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。本文在總結(jié)和分析已有的基于機(jī)載和車載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)三維重建技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究建立了一種綜合利用機(jī)載與車載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)建筑物三維精細(xì)模型重建的技術(shù)流程。論文以鄭州市中原區(qū)桐柏南路街道為實(shí)驗(yàn)區(qū)，在機(jī)載和車載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)空間配準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對(duì)建筑物屋頂特征和立

2、面細(xì)節(jié)特征提取以及模型重建等相關(guān)技術(shù)展開研究，本文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下四個(gè)部分。
　　1.機(jī)載和車載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)空間配準(zhǔn)。本文首先利用實(shí)地測(cè)量的控制點(diǎn)對(duì)機(jī)載和車載點(diǎn)云數(shù)據(jù)之間的概略對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行初步定位，分別在兩種數(shù)據(jù)的控制點(diǎn)附近的概略對(duì)應(yīng)位置選取一定范圍的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行平面擬合，通過(guò)擬合的多對(duì)平面特征解算配準(zhǔn)的平移參數(shù)和旋轉(zhuǎn)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)載與車載點(diǎn)云數(shù)據(jù)的精確配準(zhǔn)。
　　2.基于機(jī)載 LiDAR數(shù)據(jù)提取屋頂特征。文中首先

3、采用漸進(jìn)三角網(wǎng)濾波算法，通過(guò)計(jì)算激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)候選點(diǎn)到 TIN插值面的距離作為判斷該點(diǎn)是否屬于地面的條件，分離出地面點(diǎn)和非地面點(diǎn)；然后在非地面點(diǎn)中利用鄰近高差及輔助平面的 TIN過(guò)濾方法提取出建筑物點(diǎn)云；利用相鄰點(diǎn)法向量相似聚類的區(qū)域增長(zhǎng)算法對(duì)屋頂數(shù)據(jù)進(jìn)行面片分割，進(jìn)一步采用Alpha Shape檢測(cè)建筑物邊緣點(diǎn)方法提取輪廓線，并對(duì)輪廓線進(jìn)行規(guī)則化處理，得到建筑物輪廓矢量圖。
　　3.建筑物立面提取?；谲囕dLiDAR數(shù)據(jù)提取建筑物