建筑轮廓的车载和航空LiDAR数据配准

点云配准是集成车载和航空LiDAR数据进行三维建筑模型构建的重要环节。以建筑轮廓为配准基元,提出一套完整的车载和航空LiDAR数据配准流程,包括点云数据中建筑轮廓的提取、基于建筑轮廓的点云配准两个步骤。首先提出一种极大值累积量的方法,以实现车载LiDAR点云中建筑轮廓的提取;在利用建筑轮廓进行初始配准的基础上,采用配准关系修正的方法以精确配准点云。试验证明,极大值累积量方法能够有效地从车载LiDAR点云中提取建筑轮廓,此配准方法能够实现车载和航空LiDAR数据的高精度配准。

基于道路网的车载和航空LiDAR数据粗配准研究

针对建筑轮廓、角点等特征在大范围车载和航空LiDAR数据配准中计算量较大、易出现局部最优等情况,利用道路网进行车载和航空LiDAR数据的配准,作为初始配准结果。首先利用LiDAR高程和强度信息提取航空道路,提出基于Hough变换的道路网追踪方法进行恢复;在此基础上,结合车载LiDAR轨迹线数据,利用道路匹配度测度进行道路网配准。

海陆垂直基准转换与地形数据集成应用研究

针对现有海陆高程信息的统一管理需求,论述了航空LIDAR资料和海底地形资料的处理流程,研究了现有主要垂直参考面之间的转换关系,提出了海陆地形转换模型构建的方法。以上海市海岸带为示例,实现了海陆高程/深度数据的无缝拼接。构建了区域海陆一体DEM模型。

基于激光雷达技术的3维虚拟校园建设与研究

3维仿真和虚拟现实技术是目前可视化研究的热门领域之一,本文选取南京大学鼓楼校区为研究对象,集成机载式和地基固定式激光雷达(LiDAR)作为建筑物3维建模基准,辅以航空遥感影像、地形底图CAD图件等多源数据实现校园场景的多层次精准表达。同时,通过3维虚拟平台和可视化编程工具整合各类地物模型,实现3维虚拟校园可视化发布。该研究技术路线3维虚拟实现效果良好,对于虚拟现实应用研究具有一定的参考价值。

基于向量角度差和拟合曲线融合的建筑物点云提取方法

为了提升城市建筑物提取完整度并消除植物的影响,提出一种向量角度差和拟合曲线融合的建筑物提取方法。该方法以扫描线为研究对象,通过计算相邻方向向量角度差提取平面屋顶;利用曲线拟合计算同一扫描线内数据点的残差值,基于多数抽样样本建立残差阈值进而提取曲面屋顶;最后,通过细化后处理完成建筑物提取。选取典型城市实验区数据集,并与成熟的不规则三角网法(triangulated irregular network,TIN)进行对照实验。结果表明:所提方法能够更有效地提取曲面建筑以及抑制植物的影响,测区总体精度和kappa系数分别为98.96%和0.9148,优于TIN算法。该方法具有运算简单,稳定性高等特点,为有效解决曲率复杂和具有高差突变性的建筑物屋顶提取问题提供了思路。