收藏本站
《成都理工大学》 2016年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于机载LiDAR和倾斜摄影的城市建筑物三维建模

向云飞  
【摘要】:城市是人类文明的结晶,城镇化是经济社会现代化的重要内容。城市信息化已经成为我国城市发展的新契机,并被冠以“数字城市”和“智慧城市”的美誉。“数字城市”逐渐的成为城市未来管理和规划的新手段,各大城市关于“数字城市”的构建也越来越迫切。三维城市模型建设,作为数字城市地理空间框架数据的核心内容之一,正从探索阶段向着深度和广度阶段发展。建筑物作为城市中最主要的元素,对其进行高效率、高精度的三维重现是建设“数字城市”的关键,对城市建筑物建模技术的研究有着尤为重要的意义。机载LiDAR技术,以飞机为载体,激光为媒介,快速大面积的获取地面地物高精度三维点位坐标;倾斜摄影测量技术,通过飞行平台,搭载多个传感器,获取地面地物多角度影像。本文结合两种新兴的测量技术,阐述了基于机载LiDAR和倾斜摄影的建模方式,提出了基于方向搜索的算法对建筑物轮廓线快速提取,并辅以高度信息,达到快速高效的构建建筑物三维模型的目的。本文的主要的研究内容如下:(1)对现有的建模技术进行了介绍和分析,总结了现有建模方式的不足和缺点。在此基础之上,重点阐述了一种基于机载LiDAR和倾斜摄影的新兴的建模方式,目的为解决目前建模方式存在的问题,提高建模的质量和效率。(2)对点云滤波、分类的算法进行了研究,介绍了目前几种比较常用的滤波、分类的算法,并重点叙述了迭代三角网加密的滤波算法和区域回波比率与拓扑识别模型相结合的分类算法。(3)提出了一种基于方向搜索的建筑物轮廓线快速提取算法,快速提取了建筑物轮廓线,提高建模工作效率。该算法将规则建筑物激光脚点投影到二维平面所得四个坐标极值点(即分别为X最大和最小,Y最大和最小),作为分割、搜索的基准点,将建筑物边界划分为四个搜索片段,并以这四个点为搜索基准点。以边界点相对基准点的方位角在起始搜索方向对应的象限内最大为判定基准,搜索出第一个边界点,并以搜索到的边界点为新基准点继续搜索。以该新基准点搜索搜寻下一个点时,通过计算新基准点与上一基准点和搜索点的夹角,取逆时针最大夹角所对应的点为下一边界点或拐点。反复进行上述过程,搜索到极值点为止,完成各片段搜索,提取出建筑物轮廓线。实验表明,该算法能达到快速提取建筑物轮廓线的目的。(4)利用城市的机载LiDAR点云数据和倾斜影像,对城市建筑物进行建模。机载LiDAR点云数据,经滤波、分类,分离出建筑物激光脚点,通过本文算法从中提取出轮廓线,并辅以高度信息,初步建立建筑物白模型。在3DMax中完成精编辑之后,通过倾斜影像处理平台,将倾斜纹理映射到建筑物白模型上,之后,在3DMax中将建筑物模型整合。实验表明,该种建模方式达到了提高建模效率、质量的目的。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:P23

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 王庆栋;艾海滨;张力;;利用倾斜摄影和3ds Max技术快速实现城市建模[J];测绘科学;2014年06期
2 王卿;郭增长;李豪;孙鹏;;多角度倾斜摄影系统三维量测方法研究[J];测绘工程;2014年03期
3 王伟;黄雯雯;镇姣;;Pictometry倾斜摄影技术及其在3维城市建模中的应用[J];测绘与空间地理信息;2011年03期
4 田野;向宇;高峰;高亮;;利用Pictometry倾斜摄影技术进行全自动快速三维实景城市生产——以常州市三维实景城市生产为例[J];测绘通报;2013年02期
5 ;我国测绘行业首次引进倾斜摄影技术[J];城市勘测;2010年02期
6 阚晓云;孙景振;;LiDAR及倾斜摄影技术在数字实景城市模型中的应用[J];测绘地理信息;2014年03期
7 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 郭连军;黄国君;谭应显;;倾斜摄影法测定爆堆表面矿岩块度分布的误差分析[A];岩石破碎理论与实践——全国第五届岩石破碎学术会论文选集[C];1992年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 记者 丁全利;我测绘行业首次引进倾斜摄影技术[N];中国国土资源报;2010年
2 钟芸;倾斜摄影技术走进“智慧城市”[N];中国建设报;2013年
3 丁乙;倾斜摄影助力智慧金阳建设[N];中国测绘报;2014年
4 记者 徐红 实习生 辛忠;新技术助力数字城市建设[N];经济日报;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 李玮玮;基于倾斜摄影三维影像的建筑物震害提取研究[D];中国地震局地震预测研究所;2016年
2 余虹亮;基于倾斜摄影的城市三维重建方法研究[D];广西大学;2016年
3 王卿;机载多角度倾斜摄影技术的应用研究[D];河南理工大学;2014年
4 谢国雪;无人机倾斜摄影系统的三维可视化应用研究[D];广西师范学院;2016年
5 向云飞;基于机载LiDAR和倾斜摄影的城市建筑物三维建模[D];成都理工大学;2016年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026