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车载激光测量系统在地下构建筑物快速建模中的研究

张富杰  
【摘要】:随着科技与经济的迅猛发展,城市化进程的不断加快,城市在发展中遇到了城市资源匮乏、人口密集、交通拥堵等问题,人们开始思考并开发新的空间来解决诸多问题。地下空间的开采利用可以在一定程度上缓解城市空间紧张的问题,因此也越来越被人们所重视,地下空间成为了智慧城市的重要组成部分,也成为了人们生产和生活的重要活动空间。然而,地下空间的信息化管理,远远落后于地表和地上空间。随着,数字城市的建设和智慧城市的逐步推进,地下空间的准确描述、空间结构建模和信息化管理正逐步成为城市管理部门和学界研究的重要焦点。地下空间三维信息的采集、处理、建模、管理等问题,是地下空间信息化管理的基础,如何快速、准确的对地下空间进行科学表达是地下空间管理以及不动产登记管理中的关键技术问题。车载激光测量系统作为社会科技前进中测绘技术的新产品,具有着测量型、高精度、新颖性、智能化等多种优点,获取的数据更逼真、更精细、更广泛、更实时。因此使用车载激光测量系统对地下三维空间信息化获取具有高时效、高精度等诸多优点,为智慧城市建设提供基础数据发挥着重要的作用。本文结合当下建设智慧城市以及不动产登记的进程中对地下空间开采利用的需求,结合车载激光测量系统的优势,对地下空间三维信息获取、处理、建模等工作进行了研究。主要工作包括以下四个方面:(1)本文在总结了前人工作的前提下,对车载激光测量系统的工作原理及关键技术进行了阐述,分析了车载激光测量系统在地下空间构建筑物三维信息获取和建模中的优势及意义。(2)针对地下空间建模的需求,设计了一套利用车载激光测量系统进行三维信息获取和信息提取的技术方案。(3)针对地下空间位置的特殊性,利用线性函数对点云数据首先进行粗配准,然后利用最近点迭代算法进行精确配准,最后进行标靶坐标转换的地下空间点云数据纠正的方法。(4)根据地下空间的结构特性,对地下空间的几何模型进行分类,针对不同类型的空间形态,提出了相应的点云处理和信息提取方法。


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