基于LiDAR數(shù)據(jù)提取建筑物頂面輪廓線方法研究.pdf

1、建筑物是現(xiàn)代城市空間的主要組成部分，它占據(jù)著城市絕大部分面積。其三維信息是“數(shù)字城市”不可或缺的組成部分，也是進(jìn)一步分析和交互操作的重要研究對(duì)象。機(jī)載激光雷達(dá)(Light Detection And Ranging，簡稱LiDAR)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高密度、高精度數(shù)據(jù)的快速獲取，為數(shù)字城市提供了一個(gè)新的數(shù)據(jù)源。如何從海量LiDAR數(shù)據(jù)中快速提取建筑物信息是利用該技術(shù)建立城市模型的關(guān)鍵問題之一。頂面輪廓線是建筑物最重要的幾何信息，本文以提取建筑物

2、頂面輪廓線為目的，開展了以下工作：
　　 (1)總結(jié)LiDAR的發(fā)展歷程、系統(tǒng)組成、測量原理、數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)特點(diǎn)及主要應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，介紹LiDAR數(shù)據(jù)濾波的基本概念、原理與方法，并闡述各種濾波方法的特點(diǎn)。
　　 (2)研究了基于LiDAR數(shù)據(jù)提取建筑物的方法，包括：基于激光測距點(diǎn)云提取建筑物、基于區(qū)域增長提取建筑物、基于霍夫變換提取建筑物、基于兩次回波信息提取建筑物、基于TerraScan提取建筑物、基于多源數(shù)據(jù)提取

3、建筑物。
　　 (3)實(shí)驗(yàn)了提取離散點(diǎn)集輪廓線的Alpha Shapes算法、基于管子算法和強(qiáng)制正交原則的輪廓線規(guī)則化算法；研究了數(shù)據(jù)聚類方法，并用DBSCAN算法實(shí)現(xiàn)建筑物L(fēng)iDAR點(diǎn)云聚類分割，提高后續(xù)輪廓提取的速度。
　　 (4)基于ArcGISEngine9.3利用Microsoft Visual Studio 2008設(shè)計(jì)建筑物輪廓線提取軟件，并用C＃語言編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)添加、不規(guī)則三角網(wǎng)構(gòu)建、數(shù)據(jù)分割、數(shù)據(jù)聚類、