基于DSM自動(dòng)提取建筑物輪廓線的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-05 09:02
目前1:10000DLG數(shù)據(jù)房屋層的生成方法主要有三種:(1)利用符合時(shí)相的更高比例尺的矢量圖縮編成圖;(2)航空影像立體測(cè)圖;(3)直接從正射影像上獲取的。針對(duì)建城區(qū)1:10000DLG數(shù)據(jù)生產(chǎn)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力的問題,本文提出了基于DSM自動(dòng)提取建筑物輪廓線的方法。首先,利用地形坡度學(xué)的原理,通過(guò)三角形迭代區(qū)分出地面點(diǎn)和非地面點(diǎn),再利用高度閾值和面積閾值及屋頂高差閾值提取建筑物,最后自動(dòng)提取建筑物邊界線并進(jìn)行細(xì)化邊線。本文利用激光雷達(dá)(LiDAR)獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和ADS100航空攝影測(cè)量處理獲取的DSM兩套數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該方法的可行性。
【文章來(lái)源】:經(jīng)緯天地. 2020,(04)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
建筑物輪廓線
因?yàn)镈SM是在DEM的基礎(chǔ)上包括了建筑物、構(gòu)筑物、樹木、植被等要素,所以要提取建筑物的輪廓等信息,就需要首先提取出地物信息,通過(guò)機(jī)載激光雷達(dá)或航空攝影測(cè)量獲取的LAS格式的DSM,對(duì)DSM進(jìn)行濾波處理生成DEM,利用DSM與DEM的差值模型影像,再根據(jù)建筑物幾何形狀基本規(guī)則,折角一般接近直角,面積比較大,房頂高程基本一致等特性。根據(jù)高程閾值和面積閾值從地物中過(guò)濾掉植被等其他地物點(diǎn),生成建筑物輪廓線,將輪廓線轉(zhuǎn)點(diǎn),通過(guò)房子的一些特征,平行、垂直進(jìn)行建筑物輪廓線細(xì)化。流程(如圖1所示):1.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
首先將像素工廠生成的分辨率為0.4m的DSM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成LAS格式,基于Terra Scan軟件剔除粗差點(diǎn)(及LAS中的極低點(diǎn)和極高點(diǎn));然后,采用三角網(wǎng)迭代濾波法區(qū)分出地面點(diǎn)和非地面點(diǎn),利用二次樣條函數(shù)法從分離出來(lái)的地面點(diǎn)層內(nèi)插生成的格網(wǎng)間距為0.3m和0.4m的DEM,(如圖2所示);也利用二次樣條函數(shù)法將濾除低點(diǎn)的LAS點(diǎn)內(nèi)插生成的格網(wǎng)間距為0.3m和0.4m的DSM,(如圖3所示)。從圖3(a)和3(b)中可以看出建筑物比較多,除了建筑物還有圍墻、車輛和植被等地物。再利用DSM1減去DEM1得到差值影像n DSM1(如圖4(a)所示);利用DSM2減去DEM2得到差值影像n DSM2(如圖4(b)所示)。根據(jù)建筑物高度一般都高于3m,所以高程閾值h設(shè)為3m,這時(shí)候把低矮植被、汽車等過(guò)濾掉,從地物影像里提取h>3m的地物影像;余下的地物影像主要包括高植被和建筑物,(如圖5所示)。圖6為采用面積閾值獲得,去掉低矮植物、圍墻、獨(dú)立樹的地物影像圖。圖7為根據(jù)初步的建筑物影像圖生成二值圖,黑色值0為非建筑物,白色值1為建筑物。圖8為提取的建筑物輪廓線。圖9為對(duì)平行線近似合并及對(duì)建筑物線進(jìn)行正交化處理的結(jié)果。圖4 歸一化數(shù)字表面模型(n DSM)
本文編號(hào):3323471
【文章來(lái)源】:經(jīng)緯天地. 2020,(04)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
建筑物輪廓線
因?yàn)镈SM是在DEM的基礎(chǔ)上包括了建筑物、構(gòu)筑物、樹木、植被等要素,所以要提取建筑物的輪廓等信息,就需要首先提取出地物信息,通過(guò)機(jī)載激光雷達(dá)或航空攝影測(cè)量獲取的LAS格式的DSM,對(duì)DSM進(jìn)行濾波處理生成DEM,利用DSM與DEM的差值模型影像,再根據(jù)建筑物幾何形狀基本規(guī)則,折角一般接近直角,面積比較大,房頂高程基本一致等特性。根據(jù)高程閾值和面積閾值從地物中過(guò)濾掉植被等其他地物點(diǎn),生成建筑物輪廓線,將輪廓線轉(zhuǎn)點(diǎn),通過(guò)房子的一些特征,平行、垂直進(jìn)行建筑物輪廓線細(xì)化。流程(如圖1所示):1.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
首先將像素工廠生成的分辨率為0.4m的DSM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成LAS格式,基于Terra Scan軟件剔除粗差點(diǎn)(及LAS中的極低點(diǎn)和極高點(diǎn));然后,采用三角網(wǎng)迭代濾波法區(qū)分出地面點(diǎn)和非地面點(diǎn),利用二次樣條函數(shù)法從分離出來(lái)的地面點(diǎn)層內(nèi)插生成的格網(wǎng)間距為0.3m和0.4m的DEM,(如圖2所示);也利用二次樣條函數(shù)法將濾除低點(diǎn)的LAS點(diǎn)內(nèi)插生成的格網(wǎng)間距為0.3m和0.4m的DSM,(如圖3所示)。從圖3(a)和3(b)中可以看出建筑物比較多,除了建筑物還有圍墻、車輛和植被等地物。再利用DSM1減去DEM1得到差值影像n DSM1(如圖4(a)所示);利用DSM2減去DEM2得到差值影像n DSM2(如圖4(b)所示)。根據(jù)建筑物高度一般都高于3m,所以高程閾值h設(shè)為3m,這時(shí)候把低矮植被、汽車等過(guò)濾掉,從地物影像里提取h>3m的地物影像;余下的地物影像主要包括高植被和建筑物,(如圖5所示)。圖6為采用面積閾值獲得,去掉低矮植物、圍墻、獨(dú)立樹的地物影像圖。圖7為根據(jù)初步的建筑物影像圖生成二值圖,黑色值0為非建筑物,白色值1為建筑物。圖8為提取的建筑物輪廓線。圖9為對(duì)平行線近似合并及對(duì)建筑物線進(jìn)行正交化處理的結(jié)果。圖4 歸一化數(shù)字表面模型(n DSM)
本文編號(hào):3323471
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