LiDAR数据中提取建筑物平面目标的新方法

机载激光雷达是dem生产和城市三维重建的重要技术手段之一。文章在现有滤波算法的基础上提出一种基于lidar影像分层的分割算法。该方法按照固定的高差间隔将dsm划分为不同高度的数据层;然后在不同的数据层中对图像目标进行分割,并计算各个图像目标的特征变化;最后分析影像分割在垂直方向上尺寸和形状的变化以及其中心位置的偏移,在此基础上完成建筑物的提取。结果表明上述方法可有效地提取大规模复杂的建筑物。

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。

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。

建筑物平面位移监测方法很多,但就适用情况而言,前方交会法应为最佳方案。

简要介绍了超高水材料的特性以及超高水材料采空区充填工艺,根据邯郸矿务局陶一煤矿充填试验面首次应用情况,采用岩层探测记录仪对采空区充填固结体进行了钻孔窥视。窥视结果显示,超高水材料充填浆液不但能充实采空区冒落矸石,而且能对采空区冒落带上方岩层较小的裂隙进行充填,是一种理想的采空区充填材料。

建筑物轮廓的准确提取是建筑物三维重建中最重要的一步。本文在研究已有建筑物轮廓提取方法的基础上,针对lidar离散的点云数据,提出了一种自动快速提取建筑物轮廓信息的方法。首先通过点云数据生成城市的数字表面模型(dsm)和数字地面模型(dtm)相减计算得出规则化的数字表面模型(ndsm),进而将地面点和非地面点进行分类;其次,考虑到地物的几何特性,提出一种8邻域搜索的方法对非地面点点云进行分割,得到建筑物表面点云;最后运用基于梯度图的边界跟踪的方法来获取建筑物的轮廓信息。实验表明:该方法能有效地提取建筑物轮廓。

机载lidar点云数据分布呈现离散化,扫描的目标点云没有明确的轮廓,而建筑物形状呈现复杂化和多样化,这给提取机载lidar数据中建筑物轮廓线带来了困难。alphashapes算法的优点在于无需知道点云中各点处的法向量及其他先验知识就能进行处理,避免了插值算法带来的误差影响,对于少量点云缺失及数据冗余的情况,算法仍具有良好的稳定性和适应性。alphashapes方法可以得到较为精细的建筑物边缘,且该算法适用于各种多边形建筑物轮廓线的提取。

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。

设计了一种采用多种策略的建筑脚点提取方法,针对建筑脚点提取中的两个关键步骤———数据分类和建筑脚点分割,分别提出和引入了邻近关系和r半径点密度,从仅反映单次反射的dsm数据中,直接提取出建筑表面点。

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。

对于改进的水工建筑物结构缝,采用现场喷涂聚氨酯泡沫塑料嵌缝防渗体,以替代止水铜片和塑性防渗材料,经济效益明显。

建筑物地基沉降计算新方法刍议

建筑物地下室外墙堵漏的新方法

结合具体的高层建筑物倾斜观测项目的特点,提出了一种新的建筑物倾斜观测的方法—自由双视线法,阐述了该方法的观测和计算方法、精度分析以及归算方法。自由双视线法相对于传统建筑物倾斜观测方法具有很明显的优越性,对类似的项目具有一定的借鉴意义。

建筑物地下室外墙堵漏的新方法

建筑物地基沉降计算新方法刍议

随着定位服务、大数据等新技术的迅猛发展,在水利工作中应用机载激光雷达技术将大有可为.文章提出了一种基于机载激光雷达数据的水工建筑物建模方法.为机载激光雷达技术在水利方面的应用特别是防洪应急提供一定参考.

基于数字图像处理技术的LiDAR数据建筑物提取

对原始lidar点云数据采用谢别德法进行内插生成规则格网的数据形式dsm,利用双次最小二乘法来进行滤波分离地面点云和非地面点云形成dtm,从而得到了规则化的dsm.采用区域增长法对规则化的dsm进行分割,去除非建筑物点云,获取建筑物点云信息.采用canny算子来将分割后的影像进行建筑物边缘的提取,采用基于hough变换检测直线来对提取出的建筑物边缘进行规则化操作使其光滑均匀,最后使用e3de3.0软件进行建筑物三维模型的建立.

本文研究了利用全站仪悬高测量的功能和前方交会来测定某些不能放置棱镜的目标点的三维坐标的一种方法。并对所得到的结果进行误差分析,证明该方法测量精度满足工作要求。

机载激光雷达技术已经成为快速获取城市建筑三维数字模型的有效手段,而建筑物屋顶点云提取则是建筑物三维数字模型重建的关键.为有效剔除植被和墙面点云,以及消除地形起伏对建筑点云提取精度的影响,提出一种层进式屋顶点云提取方法.首先对lidar点云进行滤波,在此基础上利用点云回波特性和点云法向量检测并删除非地面点中特征明显的植被点和建筑物墙面点,然后利用连通成分分析法对非地面点聚类得到初始建筑点,最后结合dtm并利用建筑物面积和高度信息分离得到建筑物屋顶点云.试验结果表明,本方法能有效地从机载点云数据中快速提取建筑屋顶点云,有效率可达85%以上.

对建于软土地基上的建筑物出现的地基承载力不足(超沉)、倾斜（不均匀沉降)等问题，采用静压灌浆法进行加固处理是常用方法之一。但实践证明，单一采用静压灌浆法加固已建建筑物地基，往往存在难以解决的问题，为了解决前述静压灌浆加固施工中存在的问题，充分发挥灌浆加固特有的优越性能，结合实际情况我们研究提出了加固处理已建建筑物地基的新方法-围封灌浆加固法。