收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于机载LIDAR数据的建筑物提取技术研究

许晓亮  
【摘要】:建筑物是城市区域中最多、最重要的实体,是进行城市建设规划、能源需求评估、城市人口统计的重要依据。机载LIDAR技术融合了激光测距技术、惯性导航技术、差分定位技术和计算机技术,能够直接、快速地获取建筑物的精确三维信息,与传统摄影测量方法相比具有独特的优势,在城市测绘中的作用愈加重要,研究如何利用机载LIDAR数据提取和重建建筑物具有重要的现实意义。现实中常见的建筑物都是比较规则的,外形大多为矩形或矩形综合体。本文在深入分析现有的建筑物提取方法的基础上,基于机载LIDAR点云数据丰富的地物三维信息,设计了对常见的规则建筑物进行自动提取和重建的方法框架,并实验验证了所提出方法的正确性和有效性。 本文主要的研究内容和贡献如下: 1.详细介绍了机载LIDAR系统的设备组成、测量定位原理、激光点云数据的结构特点,总结梳理了机载LIDAR点云数据处理的基本流程,为论文研究提供理论基础。 2.在分析当前主要滤波算法的基础上,针对选取的实验数据采用渐进形态学滤波方法实现了滤波功能。在滤波过程中,结构元窗口尺寸以指数形式递增,通过迭代计算逐级过滤地物点,取得了良好的滤波效果。实验证明,对于高密度的城区点云数据,该方法能有效剔除建筑物集,获取DEM数据。 3.基于规则格网数据结构,通过平面拟合计算偏差极小值的方法选取建筑物种子点,以种子点为基础进行区域生长,通过面积阈值判断筛选地物点集,分割出建筑物脚点区块。 4.基于单纯的机载LIDAR点云数据,设计了规则建筑物的轮廓自动提取算法。首先对建筑物区块的边缘点进行8方向链码跟踪,提取建筑物初始轮廓;然后利用Douglas-Peucker算法对初始轮廓进行线性简化,去除噪声引起的边缘锯齿效应,得到建筑物的简化轮廓;引入了线段长度加权的方法实现了建筑物主方向估计,最后以建筑物的主方向为约束条件,对简化轮廓进行调整和规格化,得到建筑物的规则轮廓。实验表明该方法对具有两个主方向的建筑物提取效果良好。 5.提出了一种人字型屋顶建筑物快速重建算法。该算法以高程值的变化为约束条件分析屋顶面的垂直和平行特性,以直线拟合取代平面拟合,简化了人字型屋顶的重建计算过程。实验结果表明该算法能够有效地重建人字型屋顶建筑物。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 邓非;徐国杰;冯晨;管海燕;;LiDAR数据与航空影像结合的建筑物重建[J];测绘信息与工程;2010年01期
2 刘磊;张建霞;郑作亚;;LiDAR点云数据的栅格化重心压缩方法[J];测绘科学;2011年01期
3 李瑞林;李涛;;一种从LIDAR点云数据中提取DTM的方法[J];铁道勘察;2007年05期
4 隆华平;兰增荣;;基于机载LiDAR数据的电力线提取[J];大众科技;2011年06期
5 王蒙;隋立春;黎恒明;;机载LiDAR点云数据的航带拼接研究探讨[J];测绘通报;2010年07期
6 杨小军;;一种基于LiDAR数据的城区建筑物的提取方法[J];大众科技;2010年06期
7 张靖;李乐林;江万寿;;基于等高线簇分析的复杂建筑物模型重建方法[J];地球信息科学学报;2010年05期
8 张皓;黄艳;杨洋;邹晓亮;;基于GLCM纹理特征的LiDAR点云建筑物自动提取[J];测绘通报;2009年11期
9 邱赞富;阳德胜;;再次改正LIDAR点云高程的方法[J];测绘工程;2011年04期
10 陈刚;张芯;张明;石宏斌;;基于四叉树的LiDAR点云数据组织研究[J];测绘通报;2008年11期
11 黄先锋,陶闯,江万寿,龚健雅;机载激光雷达点云数据的实时渲染[J];武汉大学学报(信息科学版);2005年11期
12 冯甜甜;龚健雅;;基于LiDAR数据的建筑物自动提取方法的比较[J];测绘通报;2011年02期
13 朱士才;;LIDAR的技术原理以及在测绘中的应用[J];现代测绘;2006年04期
14 王丽英;宋伟东;刘正军;;机载LiDAR航带法区域网平差方法研究[J];测绘科学;2011年03期
15 管海燕;;高分辨率卫星影像与LiDAR数据的自动建筑物提取[J];测绘科技情报;2008年03期
16 李勇;黄金浪;;利用LIDAR数据测制城市大比例尺地形图的研究与实践[J];城市勘测;2010年02期
17 王宗跃;马洪超;彭检贵;高广;;基于LiDAR数据生成光滑等高线[J];武汉大学学报(信息科学版);2010年11期
18 谭俊;;基于LIDAR的铁路线路工程测量应用研究[J];科技资讯;2010年27期
19 梁静;范洪冬;邓喀中;;基于多分辨率分析的LiDAR数据处理与可视化[J];测绘工程;2011年04期
20 张齐勇;岑敏仪;周国清;杨晓云;;城区LiDAR点云数据的树木提取[J];测绘学报;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 羌树华;王勇;;LIDAR测高提高精度的几种方法[A];地理信息与物联网论坛暨江苏省测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年
2 李剑巧;范海生;马洪兵;后藤真太郎;;利用航空机载LIDAR数据建立森林地区地表高程模型的方法研究[A];第十七届中国遥感大会摘要集[C];2010年
3 周继存;;运用LIDAR测高技术进行基础测绘的生产质量检查[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 陈磊;赵书河;韩文泉;;基于LiDAR数据和高分辨率影像的城区建筑物自动提取研究[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
5 隋立春;张熠斌;赵旦;;基于MicroStation的机载LiDAR点云数据分类处理软件[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
6 王宇晗;;机载LIDAR数据的采集处理及应用[A];2009全国测绘科技信息交流会暨首届测绘博客征文颁奖论文集[C];2009年
7 朱晓强;余烨;刘晓平;袁晓辉;Bill P.Buckles;;基于航拍图像和LiDAR点云的城市道路提取[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2008年
8 赵福生;胡静波;;基于距离-梯度的LIDAR点云简化算法研究[A];中国测绘学会2010年学术年会论文集[C];2010年
9 朱晓强;李琳;余烨;刘晓平;;基于LiDAR点云的城市地面提取[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(下册)[C];2009年
10 郑斌;袁静;;省域范围的LiDAR数据高程精度检测[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 富志鹏;基于LIDAR的高速公路测设技术应用研究[D];长安大学;2011年
2 袁枫;机载LIDAR数据处理与土地利用分类研究[D];中国矿业大学;2010年
3 郑毅;LIDAR数据的城区建筑物提取技术研究[D];华中科技大学;2011年
4 张志超;融合机载与地面LIDAR数据的建筑物三维重建研究[D];武汉大学;2010年
5 任自珍;基于等高线特征分析的LiDAR建筑物与道路提取[D];西南交通大学;2009年
6 姚春静;机载LiDAR点云数据与遥感影像配准的方法研究[D];武汉大学;2010年
7 罗伊萍;LIDAR数据滤波和影像辅助提取建筑物[D];解放军信息工程大学;2010年
8 王丽英;面向航带平差的机载LiDAR系统误差处理方法研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
9 李峰;机载LiDAR点云的滤波分类研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
10 董保根;机载LiDAR点云与遥感影像融合的地物分类技术研究[D];解放军信息工程大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵影;基于机载LIDAR数据的城市建筑物提取研究[D];吉林大学;2011年
2 许晓亮;基于机载LIDAR数据的建筑物提取技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
3 潘中华;基于LIDAR点云数据与影像融合的建筑物提取[D];中国地质大学;2012年
4 张皓;机载LIDAR数据滤波及建筑物提取技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
5 曹红新;机载LIDAR数据滤波方法研究[D];西南交通大学;2011年
6 李芸;机载激光雷达(LIDAR)的数据处理和山区脊谷特征提取研究[D];长安大学;2013年
7 张春亢;基于海量机载LIDAR数据的规则格网生成算法研究[D];福建师范大学;2012年
8 魏磊;基于机载LIDAR点云数据的建筑物边缘提取[D];长安大学;2013年
9 刘磊;机载LIDAR系统误差分析与检校方法研究[D];山东科技大学;2011年
10 汪禹芹;机载LiDAR点云数据的建筑物提取和模型规范化研究[D];南京大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 潘加保 刘婵娟;利用LIDAR数据进行省级基础测绘高程更新技术方案通过评审[N];江苏科技报;2009年
2 燕琴;首届全国激光雷达对地观测研讨会召开[N];中国测绘报;2010年
3 本报记者 彭同乐;百日攻坚我先行[N];石油管道报;2010年
4 彭亮;以光为尺[N];科技日报;2011年
5 本报记者 孟庆丰;技术有创新 理念才能贯彻[N];中国交通报;2009年
6 记者 徐蕴海;用科学代替经验[N];苏州日报;2010年
7 廖永生;小型通用飞机低空航摄遥感技术发展的新机遇[N];中国测绘报;2011年
8 潘宝玉 薛伟 张建芳;监测济南小清河桥梁瞬间变形[N];中国测绘报;2011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
  • 010-62982499
  • 010-62783978