本文關(guān)鍵詞：聯(lián)合LiDAR數(shù)據(jù)和遙感影像的建筑物三維模型提取方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：機(jī)載LiDAR是一種集成激光、INS、GPS等新型技術(shù)為一體的傳感器設(shè)備,相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量方式,利用機(jī)載LiDAR獲取信息具有生產(chǎn)周期短、精度和效率高的優(yōu)點(diǎn)。建筑物是城市的重要組成部分,建筑物三維模型建立是“數(shù)字城市”建設(shè)的重要內(nèi)容。城市建筑物形狀復(fù)雜多樣,研究如何快速、高效地從LiDAR數(shù)據(jù)提取建筑物三維模型對(duì)城市規(guī)劃、地理信息服務(wù)等有著重要的意義和作用。 論文分析和歸納了國(guó)內(nèi)外利用LiDAR數(shù)據(jù)提取建筑物點(diǎn)云數(shù)據(jù)的研究現(xiàn)狀。準(zhǔn)確提取建筑物的高度值和底面輪廓形狀是從LiDAR數(shù)據(jù)提取建筑物三維模型的基礎(chǔ),關(guān)鍵是建立高精度的DEM格網(wǎng)數(shù)據(jù)。在DSM格網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)DEM格網(wǎng)數(shù)據(jù)的過(guò)程中,需要充分考慮地形起伏度變化的影響,針對(duì)不同的地形類(lèi)型,采取不同的轉(zhuǎn)換方法。僅用LiDAR數(shù)據(jù)提取的建筑物底面輪廓是不夠準(zhǔn)確的,輔助高分辨率遙感影像數(shù)據(jù),提取建筑物底面輪廓形狀,可有效解決這一問(wèn)題。 本文首先將LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)通過(guò)內(nèi)插法轉(zhuǎn)為DSM格網(wǎng)數(shù)據(jù)。針對(duì)地形起伏度較小的城市區(qū)域,采用小區(qū)域范圍內(nèi)的格網(wǎng)數(shù)值替換法將DSM轉(zhuǎn)為DEM。針對(duì)地形起伏度較大的山區(qū),采用兩次設(shè)定范圍內(nèi)判定“地物區(qū)域”與“地面區(qū)域”的辦法,獲取“地面種子區(qū)域”,并將“地面種子區(qū)域”通過(guò)與鄰域范圍內(nèi)的高程值對(duì)比,對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)張?zhí)幚慝@取“地面增長(zhǎng)區(qū)域”。將剩余的空白區(qū)域應(yīng)用樣條函數(shù)法插值確定高程值,疊加已獲取的“地面種子區(qū)域”與“地面增長(zhǎng)區(qū)域”區(qū)域范圍內(nèi)的高程值,得到山地區(qū)域的DEM格網(wǎng)數(shù)據(jù)。最后,將處于同一區(qū)域范圍內(nèi)的DSM與DEM相減得到的規(guī)則化(nDSM)格網(wǎng)數(shù)據(jù),通過(guò)高度閾值、面積閡值、坡度變率閾值的過(guò)濾處理提取出具有準(zhǔn)確高度值的建筑物格網(wǎng)數(shù)據(jù)。 應(yīng)用高分辨率航空遙感影像數(shù)據(jù),借助專(zhuān)業(yè)遙感圖像處理軟件,對(duì)建筑物底面輪廓形狀二維矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行提取。對(duì)影像先分割,再提取分割后分割區(qū)域的特征信息(包括光譜、幾何、紋理特征)。依據(jù)特征信息,選取樣本后進(jìn)行GLC樹(shù)分類(lèi),提取出建筑物底面輪廓形狀。最后,將建筑物二維矢量數(shù)據(jù)與建筑物格網(wǎng)數(shù)據(jù)兩種類(lèi)型的數(shù)據(jù)做疊置分析處理,提取三維建筑物模型。 論文的主要技術(shù)特點(diǎn)是集成LiDAR數(shù)據(jù)和高分辨率影像數(shù)據(jù)提取城市建筑物三維模型,初步調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比表明,應(yīng)用本文討論的方法提取建筑物三維模型,具有立體直觀性、建筑物底面輪廓準(zhǔn)確和高度值精度高的特點(diǎn),可應(yīng)用于城市建筑物三維模型的快速建模。
【關(guān)鍵詞】：激光雷達(dá) 遙感影像 濾波 三維模型提取 數(shù)字城市
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：P237;P225.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 論文研究背景10-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 課題的提出及研究意義16
• 1.4 論文各部分的主要內(nèi)容16-20
• 第二章 LiDAR技術(shù)及DEM簡(jiǎn)介20-26
• 2.1 LiDAR技術(shù)及其發(fā)展20
• 2.2 LiDAR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)20-23
• 2.2.1 動(dòng)態(tài)差分GPS系統(tǒng)21-22
• 2.2.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)22
• 2.2.3 激光測(cè)距儀22
• 2.2.4 定位原理22-23
• 2.3 LiDAR數(shù)據(jù)特征23-24
• 2.4 DEM簡(jiǎn)介24-26
• 第三章 建筑物點(diǎn)云數(shù)據(jù)及格網(wǎng)數(shù)據(jù)的提取26-62
• 3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理剔除粗差26-30
• 3.1.1 粗差類(lèi)型與各類(lèi)粗差產(chǎn)生的原因26-27
• 3.1.2 各種粗差的剔除方法27-30
• 3.1.2.1 Lidar數(shù)據(jù)處理專(zhuān)業(yè)軟件介紹27
• 3.1.2.2 低點(diǎn)粗差的提取原理和方法27-29
• 3.1.2.3 孤立點(diǎn)的提取原理和方法29
• 3.1.2.4 空中點(diǎn)和高點(diǎn)的提取原理和方法29-30
• 3.2 建筑物點(diǎn)云數(shù)據(jù)的提取30-34
• 3.2.1 地面點(diǎn)與地物點(diǎn)的分離30-32
• 3.2.2 地物點(diǎn)中提取高植被和建筑物32-33
• 3.2.3 高植被和建筑物點(diǎn)云數(shù)據(jù)的分離33-34
• 3.3 建筑物格網(wǎng)數(shù)據(jù)的提取34-59
• 3.3.1 LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換理論與方法34-36
• 3.3.2 形態(tài)學(xué)濾波提取DEM格網(wǎng)模型36-39
• 3.3.3 地形起伏度較小地區(qū)DSM轉(zhuǎn)為DEM的方法39-40
• 3.3.4 地形起伏度較大地區(qū)DSM轉(zhuǎn)為DEM的方法40-51
• 3.3.5 規(guī)則化DSM提取建筑物的方法51-59
• 3.3.5.1 高度閾值提取建筑物52
• 3.3.5.2 面積閾值提取建筑物52-56
• 3.3.5.3 坡度變率閾值提取建筑物56-59
• 3.4 建筑物格網(wǎng)數(shù)據(jù)提取結(jié)果效果評(píng)價(jià)59-62
• 第四章 建筑物矢量數(shù)據(jù)的提取及三維模型的建立62-68
• 4.1 航空遙感影像數(shù)據(jù)的分類(lèi)及建筑物矢量數(shù)據(jù)的提取62-64
• 4.1.1 航空遙感影像的分割62-63
• 4.1.2 航空遙感影像的分類(lèi)63
• 4.1.3 建筑物矢量輪廓的獲取63-64
• 4.2 建筑物三維模型的建立方法64-68
• 第五章 總結(jié)和展望68-70
• 5.1 結(jié)論68-69
• 5.2 展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-76
• 碩士期間參加的科研項(xiàng)目和發(fā)表論文76

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3 周云;;高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)與LIDAR數(shù)據(jù)在鐵路勘測(cè)設(shè)計(jì)中的深度應(yīng)用[J];鐵道勘察;2012年01期

4 朱萍萍;楊艷飛;許捍衛(wèi);;基于LIDAR數(shù)據(jù)的建筑物提取和三維重建的研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代測(cè)繪;2007年04期

5 沈蔚;王林;王崇倡;韓軍;;基于LIDAR數(shù)據(jù)的建筑三維重建[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年03期

6 余潔;張國(guó)寧;秦昆;楊海全;;LIDAR數(shù)據(jù)的過(guò)濾方法探討[J];地理空間信息;2006年04期

7 汪承義;趙忠明;;基于LIDAR數(shù)據(jù)的城市數(shù)字表面模型生成技術(shù)[J];計(jì)算機(jī)工程;2008年01期

8 王媛媛;段建剛;;基于航飛LIDAR數(shù)據(jù)制作數(shù)字線劃圖方法探索[J];測(cè)繪與空間地理信息;2014年01期

9 何祺勝;陳爾學(xué);曹春香;劉清旺;龐勇;;基于LIDAR數(shù)據(jù)的森林參數(shù)反演方法研究[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2009年07期

10 楊小軍;;一種基于LiDAR數(shù)據(jù)的城區(qū)建筑物的提取方法[J];大眾科技;2010年06期

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1 汪智慧;王訓(xùn)霞;;淺談利用LIDAR數(shù)據(jù)進(jìn)行1:10000 DLG的高程制作[A];第九屆長(zhǎng)三角科技論壇（測(cè)繪分論壇）論文集[C];2012年

2 鄭斌;董安國(guó);;利用LIDAR數(shù)據(jù)構(gòu)建高精度DEM[A];第三屆長(zhǎng)三角科技論壇（測(cè)繪分論壇）暨'2006江蘇省測(cè)繪學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

3 李劍巧;范海生;馬洪兵;后藤真太郎;;利用航空機(jī)載LIDAR數(shù)據(jù)建立森林地區(qū)地表高程模型的方法研究[A];第十七屆中國(guó)遙感大會(huì)摘要集[C];2010年

4 譚明;石曉春;;基于LiDAR數(shù)據(jù)的DEM獲取與地物提取探討[A];廣東省測(cè)繪學(xué)會(huì)第九次會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2010年

5 鄭斌;袁靜;;省域范圍的LiDAR數(shù)據(jù)高程精度檢測(cè)[A];江蘇省測(cè)繪學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

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1 胡偉;機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)三維建筑物模型重建方法研究[D];河南理工大學(xué);2012年

2 張春亢;基于海量機(jī)載LIDAR數(shù)據(jù)的規(guī)則格網(wǎng)生成算法研究[D];福建師范大學(xué);2012年

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  本文關(guān)鍵詞：聯(lián)合LiDAR數(shù)據(jù)和遙感影像的建筑物三維模型提取方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：298027