LIDAR点云建筑物数据提取及三维模型建立

本论文介绍了一种基于机载lidar技术,快速获取建筑物三维模型的快速构建方法。首先,将高密度的点云数据通过滤波及相应的数学算法,得到了建筑物的点云信息；其次,利用获取到的点云数据对特征点进行精细提取,分别构建特征线与特征面,采用7参数建筑物模型的方法,实现了建筑物的三维建模；最终,利用这种方法得到了场景中所有建筑物的快速重建。

本文提出一种实际、方便快捷地基于2维照片进行建筑物三维重建的方法。首先对普通相机拍摄的照片采用尺度不变特征（sift）完成特征点的提取与描述,采用高斯算法过滤掉最邻近匹配产生的错误匹配点,求出相机的投影矩阵,根据后方交会求得点云数据,由用户选择需要建模的轮廓,贴上纹理,完成三维建筑物模型的构建。试验证明,该方法仅使用普通的照片,通过简单的人工操作,即可完成复杂的三维模型重建工作,非专业认识也可以十分迅速的从二维照片中建立完整的三维模型。

三维城市模型(3dcm)的研究是近年来gis领域内的一个研究热点,在交通、地质、矿山、城市测绘、环保等方面有着十分重要的研究意义。对3dcm而言,目前还缺少一个统一、完备的数据模型,作者对gis的数据进行了建模,以三维城市建筑物可视化模型为例,提出了基于obj标准模型文件的面向对象建筑物三维数据模型。用实例论证了模型的正确性和高效性

建筑物是地震灾害的重要受灾体,准确的建筑物空间分布信息是灾害评估、应急救援及震后重建的重要依据。建筑物基础数据的获取主要靠野外调查,耗时耗力,为更好的获取建筑物的高精度数据,本文中采用倾斜摄影测量技术进行区域建筑物三维模型构建,为研究区建筑物数据的获取提供支持。以无人机低空影像采集平台采集的吐鲁番市主城区影像信息为基础,基于软件平台进行航片信息与pos信息的空三解算,计算出密集的三维点云、数字正射影像及不规则三角网,进而完成研究区建筑物三维模型的构建。结果表明:此方法构建的三维模型能够反映区域真实地物地貌,数据处理过程全自动化,大大提高了生产效率。建立的研究区建筑物三维模型精度较高,可用于区域建筑物基本信息的识别,补充了现有数据获取主要依靠野外调查的不足,数据获取方式简单、省时省力。

随着城市建设的快速发展，二维数据已经不能满足需要，作为城市的最基本单位，建筑物的三维空间数据所能反映的信息更加丰富、直观。本文从三维空间数据准备、建筑物三维数据模型建立和建筑物表面纹理获取三个方面对建筑物三维数据模型构建进行了阐述，对提高城市信息管理与服务具有一定的意义。

随着数字化测量的发展，三维激光扫描仪能够快速地以多角度、高效、高精度方式获取物体的表面三维数据，可以用于校园典型建筑物的三维建模。以云南师范大学呈贡校区内的国立西南联合大学纪念碑和国立昆明师范学院纪念柱为典型建筑物三维建模对象，首先采用徕卡p40三维激光扫描仪采集它的三维点云信息，然后利用cyclone软件对多站式点云数据进行拼接、统一化和去燥，将处理后的点云数据导入geornagicstudio软件．对其进行封装、孔洞填充、平滑等相关处理，构建其三维模型并对模型进行纹理映射，最终完成校园典型建筑物点云数据的三维模型构建。该三维建模流程方法对校园典型建筑物的三维建模可取得较好的效果。

随着激光扫描技术的不断提高及数据处理方法的不断完善,地基三维激光扫描技术在建筑物三维建模方面的应用越来越广泛.本文基于realworks和sketchup,以实例详细介绍了地基激光扫描三维建模的技术流程,重点对点云数据的配准、去噪、特征线提取、三维几何建模和纹理贴图等步骤进行详细论述,实现了建筑物点云数据三维建模.

为解决机载lidar点云数据建筑物提取精度不高的问题,首先分析了现有的基于机载lidar点云数据的建筑物提取方法；然后综合地形、树木、建筑物密度等对建筑物提取的影响,以德国斯图加特市法伊英根的lidar点云数据为例进行了建筑物提取实验；最后对提取结果进行了定量精度评定。结果表明,基于影像的机载lidar点云数据建筑物提取精度为93.1%；而基于数学形态学图像的处理方法和基于delaunay三角剖分的方法受建筑物形状和地形等限制较多,提取精度分别为87.6%和81.3%,说明基于影像的机载lidar点云数据建筑物提取方法的准确性较高,限制性条件较少。

针对目前机载lidar点云数据存在的数据组织效率低下以及不利于查询等问题,本文提出了一种基于体元的建筑物提取算法。首先,构建体元模型实现机载lidar数据的真三维描述;然后,计算局部邻域曲面拟合残差,将残差最小的体元视作种子体元;最后,根据局部邻域法向量夹角准则来实现种子体元的区域增长,从而获得建筑物点。本文选取isprs公开的点云滤波测试数据中的8种复杂场景进行实验,实验结果表明:本文算法不仅原理简单、容易实现,而且具有较好的鲁棒性,不会受地形以及建筑物类型和尺寸的限制,kappa系数达到80%以上,实现了复杂场景下建筑物的提取。

从机载雷达点云数据中快速准确提取建筑物是当前研究的难点和热点。在对现有建筑物点云提取方法充分研究和分析的基础上,本文提出了一种基于lidar点云的建筑物提取方法。首先根据建筑物的几何特性提取初始建筑物轮廓点;然后构建局部协方差矩阵计算点云分布特征,剔除非建筑物轮廓点;最后利用dbscan聚类算法对建筑物轮廓点聚类,以聚类结果为基础构建缓冲区,以缓冲区内所有建筑物轮廓点为初始种子点,采用圆柱体邻域进行多种子点区域增长,实现建筑物点云的提取。通过两组试验,共5组数据验证本文算法的性能。试验结果表明,该方法能够准确、有效地提取多层复杂的建筑物点云,效率高,且具有一定的适用性。

水工建筑物三维实心体模型的建立及应用凌云（电力部昆明勘测设计研究院昆明６５００５１）１概述众所周知，我们所设计的建筑物都是三维的实体。如果能在设计的初期就为设计目标建立三维数字模型用来进行直观的观察、比较、修改、计算分析研究，这无疑是一种先进的设计方...

为实现建筑物的快速可视化三维重建,对用地面激光扫描仪获取的建筑物点云数据进行可视化处理,提出了一种拟合平面投影线的快速建模方法,并以geomagicstudio软件为平台进行了实验。结果表明该方法能提高模型三维重建速度,所建模型很好地再现了原始场景,建模效果好,方法可行。

本文在介绍三维激光扫描技术点云数据配准方式的基础上,以某特征建筑物为例,分别采用三种方式从内外业数据采集、处理速度方面进行对比,并对配准后的点云数据精度进行分析。结果表明:基于特征点点云数据采集、处理速度快,基于标靶、测站点控制点的点云数据配准方式精度较高。

本文研究基于arcgis软件平台构建道路三维模型的方法及流程,重点研究构成道路三维模型各组成要素的构建方法,并实现了对綦万高速公路三维模型的构建。最后从不同角度探讨了道路三维模型的应用前景。

介绍了csg/b-rep混合模型的基本情况,以太原理工大学办公楼为例,利用opengl在vc++下建立模型,绘制和显示了三维图形,指出该混合建模手段的采用,对数字城市的建设具有重要的意义

无人机航测技术具有非接触测量、效率高、信息丰富等优点,在数字城市建设中正发挥着越来越重要的作用。本文以某建筑物为研究对象,提出了一种基于无人机影像的建筑物三维模型重建方法,首先使用无人机对建筑物的屋顶及墙面拍摄,再进行影像匹配生成密集点云；然后使用扫描仪对无人机无法拍摄的墙面进行扫描,并将扫描点云与影像生成点云配准；最后对点云预处理,再进行三角网构建,使用3dsmax构建精细化模型,并对模型进行质量评估。结果表明,该方法可以获得建筑物精细化的三维模型。

基于AutoCAD和ArcGIS的管道三维模型建立与比较

切击式水轮机是利用水流的动能改变做功的水轮机,其工作射流中心线与转轮节圆相切,故名切击式水轮机。转轮是水轮机能量转换的核心,高落差水流在过转轮水斗表面时将能量传递给水斗,进而推动转轮,水斗的表面形状、背面形状、切口形状是十分重要的,它们将影响水轮机的出力和效率。与传统水轮机转轮设计不同,文章利用ug等软件进行转轮的三维模型的建立。

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倾斜航摄仪的发展提高了三维实景模型生产的自动化程度,降低了生产成本。但目前软件自动生成的\"一张皮\"数据难以挂接gis属性数据,因此有必要从三维实景模型中提取单体建筑物。针对此目的,本文提出了一种结合几何、纹理及语义信息的提取方法。首先利用几何、颜色以及语义信息将实景模型的三角面片分为地面、植被、建筑物立面和建筑物屋顶4类,然后通过组合验证建筑物立面和屋顶形成单体建筑物。采用\"街景工厂\"生产的2组三维实景模型数据进行实验,提取结果完整度大于90%,正确率高于93%。实验表明:本文方法能自动从三维实景模型数据中提取单体建筑物,可为后续的属性数据挂接提供基础。

倾斜航摄仪的发展提高了三维实景模型生产的自动化程度,降低了生产成本.但目前软件自动生成的\"一张皮\"数据难以挂接gis属性数据,因此有必要从三维实景模型中提取单体建筑物.针对此目的,本文提出了一种结合几何、纹理及语义信息的提取方法.首先利用几何、颜色以及语义信息将实景模型的三角面片分为地面、植被、建筑物立面和建筑物屋顶4类,然后通过组合验证建筑物立面和屋顶形成单体建筑物.采用\"街景工厂\"生产的2组三维实景模型数据进行实验,提取结果完整度大于90％,正确率高于93％.实验表明:本文方法能自动从三维实景模型数据中提取单体建筑物,可为后续的属性数据挂接提供基础.

本文以滤波后的机载lidar非地面点集作为数据源,提出了基于平面拟合及法向量的区域生长建筑物分类算法,剔除了大量的非建筑物点集,但在这些点云中仍存在少量非建筑物点,为了精确去除非建筑物点,分割出每个建筑物点集,提出了基于点集特征约束的建筑物分割算法,依据点数、点集离地面平均高度及平面面积特征分割每个建筑物,实验结果表明,该算法可完整去除非建筑物点,具有重要的应用价值。