基于多源LiDAR数据的LoD3城市建筑物模型自动重建研究
发布时间：2021-08-30 18:31
随着智慧城市、智能导航和自动驾驶等领域的飞速发展,如何快速获取城市建筑物的三维空间信息、构建高精度的三维精细模型成为亟待解决的关键问题。本文基于机载与车载LiDAR数据的2.5D特性,利用2.5D双轮廓方法建立了一套基于数据集成生成三维精细模型的技术方案。具体研究内容如下:（1）研究基于机载LiDAR数据进行城市建筑物屋顶面重建的方法。重点研究了屋顶面重建方法中的2.5D双轮廓法,并对该方法进行了改进,考虑到建筑物屋顶面轮廓线的规则几何结构,采用道格拉斯-普克算法平滑建筑物轮廓线,构建具有精细细节和规则边缘的屋顶面三角网模型,更好地反映了建筑物的真实结构。（2）研究基于车载LiDAR数据进行城市建筑物立面提取的方法。在建筑物屋顶面已经重建好并进行了规则化的基础上,利用城市建筑物屋顶面和立面的邻接性和城市建筑物立面的平面特性,基于空间领域的方法进行车载LiDAR数据的快速聚类处理,提取立面点云并采用RANSAC算法确定立面平面。（3）研究城市建筑物屋顶面子模型和立面子模型的配准融合工作。在归纳总结国内外学者在点云配准方面的研究后,针对机载LiDAR数据和车载LiDAR数据的近似正交特性,...
【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１使用ＶＬＰ－１６采集到的的机载ＬｉＤＡＲ点云数据??车载ＬｉＤＡＲ数据使用ｍＥＧＬＶＺ－４００采集
图２－２使用ＲＩＥＧＬＶＺ－４００采集到的的车载ＬｉＤＡＲ点云数据??在本文的实验中，只关注数据采集区域一栋数据质量比较好的建筑物的重建??工作。因此，本文先通过手动提取的方式，从最初的ＬｉＤＡＲ数据中提取出感兴??趣的建筑物点云数据以方便后续的处理。如图２－３所示为建筑物屋顶面的机载??ＬｉＤＡＲ数据，该数据从最初的数据中不但提取出了感兴趣的建筑物，而且还剔??除了机载ＬｉＤＡＲ设备采集到的部分建筑物立面信息。如图２－４所示为建筑物立??面的车载ＬｉＤＡＲ数据，该数据仅仅是从最初的数据中提取出了感兴趣建筑物区??域的点云数据，对建筑物内部结构扫描得到的噪声数据暂时没有进行处理。??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机载LiDAR点云数据的建筑物轮廓线规则化[J]. 郭珍珍,俞礼彬,彭刚跃. 勘察科学技术. 2017(02)
[2]基于机载LiDAR数据的建筑物轮廓规则化方法[J]. 张阳阳,门林杰,李向伟. 测绘工程. 2015(10)
[3]利用车载移动测量数据的建筑物立面建模方法[J]. 龚健雅,崔婷婷,单杰普度大学土木工程学院,季顺平,黄玉春. 武汉大学学报(信息科学版). 2015(09)
[4]基于空-地多源数据融合的建筑物精细建模研究[J]. 李永强,刘会云,曹鸿,牛路标,李立雪. 测绘工程. 2015(08)
[5]使用Sketch Up结合车载扫描和航空影像数据进行建筑物三维建模——以纽约布法罗为例[J]. 吴海若,钟若飞. 首都师范大学学报(自然科学版). 2013(06)
[6]建筑轮廓的车载和航空LiDAR数据配准[J]. 童礼华,程亮,李满春,陈焱明,马磊. 测绘学报. 2013(05)
[7]从车载激光扫描数据中提取复杂建筑物立面的方法[J]. 杨必胜,董震,魏征,方莉娜,李汉武. 测绘学报. 2013(03)
[8]刘先林:城市三维建模的新方法[J]. 中国建设信息. 2011(23)
[9]机载LiDAR点云数据的建筑物重建研究[J]. 曾齐红,毛建华,李先华,刘学锋. 武汉大学学报(信息科学版). 2011(03)
[10]面向车载激光扫描点云快速分类的点云特征图像生成方法[J]. 杨必胜,魏征,李清泉,毛庆洲. 测绘学报. 2010(05)
博士论文
[1]基于机载与车载LiDAR数据的建筑物模型多视三维重建研究[D]. 陈焱明.南京大学 2015
[2]融合机载与地面LIDAR数据的建筑物三维重建研究[D]. 张志超.武汉大学 2010
硕士论文
[1]基于八叉树的车载激光点云数据建筑物立面建模算法研究[D]. 岑子政.首都师范大学 2014
[2]基于机载LiDAR数据的DEM抽稀算法研究[D]. 缪志修.西南交通大学 2010
[3]基于车载LIDAR数据的建筑物立面重建技术研究[D]. 杨洋.解放军信息工程大学 2010
本文编号：3373288
【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１使用ＶＬＰ－１６采集到的的机载ＬｉＤＡＲ点云数据??车载ＬｉＤＡＲ数据使用ｍＥＧＬＶＺ－４００采集
图２－２使用ＲＩＥＧＬＶＺ－４００采集到的的车载ＬｉＤＡＲ点云数据??在本文的实验中，只关注数据采集区域一栋数据质量比较好的建筑物的重建??工作。因此，本文先通过手动提取的方式，从最初的ＬｉＤＡＲ数据中提取出感兴??趣的建筑物点云数据以方便后续的处理。如图２－３所示为建筑物屋顶面的机载??ＬｉＤＡＲ数据，该数据从最初的数据中不但提取出了感兴趣的建筑物，而且还剔??除了机载ＬｉＤＡＲ设备采集到的部分建筑物立面信息。如图２－４所示为建筑物立??面的车载ＬｉＤＡＲ数据，该数据仅仅是从最初的数据中提取出了感兴趣建筑物区??域的点云数据，对建筑物内部结构扫描得到的噪声数据暂时没有进行处理。??
?基于多源ＬｉＤＡＲ数据的Ｌ〇Ｄ３城市建筑物模型自动重建研宄???线方向上。ＲＩＥＧＬＶＺ－４００内部集成了?ＧＮＳＳ接收机和方向传感器姿态估计系统，能够对激光??扫描仪进行实时的精确定位。此外，ＶＺ－４００仪器的密封性能做的非常好，再加上仪器本身??采用的高质量标准，即使在矿洞、隧道等一些测量条件很差的地方，ＶＺ－４００依然能够保证??它的测量精度和测量效率，因此ＶＺ－４００被广泛应用于竣工测量、隧道测量、考古和文化遗??产等领域。ＲＩＥＧＬＶＺ－４００能够测量６００ｍ范围内的所有地物目标，并且在百米内的测量精度??为３毫米，我们实际采集的车载ＬｉＤＡＲ点云数据如图２－２所示，点云密度为９５点／ｍ２。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于机载LiDAR点云数据的建筑物轮廓线规则化[J]. 郭珍珍,俞礼彬,彭刚跃. 勘察科学技术. 2017(02)
[2]基于机载LiDAR数据的建筑物轮廓规则化方法[J]. 张阳阳,门林杰,李向伟. 测绘工程. 2015(10)
[3]利用车载移动测量数据的建筑物立面建模方法[J]. 龚健雅,崔婷婷,单杰普度大学土木工程学院,季顺平,黄玉春. 武汉大学学报(信息科学版). 2015(09)
[4]基于空-地多源数据融合的建筑物精细建模研究[J]. 李永强,刘会云,曹鸿,牛路标,李立雪. 测绘工程. 2015(08)
[5]使用Sketch Up结合车载扫描和航空影像数据进行建筑物三维建模——以纽约布法罗为例[J]. 吴海若,钟若飞. 首都师范大学学报(自然科学版). 2013(06)
[6]建筑轮廓的车载和航空LiDAR数据配准[J]. 童礼华,程亮,李满春,陈焱明,马磊. 测绘学报. 2013(05)
[7]从车载激光扫描数据中提取复杂建筑物立面的方法[J]. 杨必胜,董震,魏征,方莉娜,李汉武. 测绘学报. 2013(03)
[8]刘先林:城市三维建模的新方法[J]. 中国建设信息. 2011(23)
[9]机载LiDAR点云数据的建筑物重建研究[J]. 曾齐红,毛建华,李先华,刘学锋. 武汉大学学报(信息科学版). 2011(03)
[10]面向车载激光扫描点云快速分类的点云特征图像生成方法[J]. 杨必胜,魏征,李清泉,毛庆洲. 测绘学报. 2010(05)
博士论文
[1]基于机载与车载LiDAR数据的建筑物模型多视三维重建研究[D]. 陈焱明.南京大学 2015
[2]融合机载与地面LIDAR数据的建筑物三维重建研究[D]. 张志超.武汉大学 2010
硕士论文
[1]基于八叉树的车载激光点云数据建筑物立面建模算法研究[D]. 岑子政.首都师范大学 2014
[2]基于机载LiDAR数据的DEM抽稀算法研究[D]. 缪志修.西南交通大学 2010
[3]基于车载LIDAR数据的建筑物立面重建技术研究[D]. 杨洋.解放军信息工程大学 2010
本文编号：3373288
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