激光雷达(LIDAR,Light Detection and Ranging)作为一种可以高效获取各类空间地理数据的手段,它利用发射激光对地物进行扫描的测量的方式,可以对物体三维空间信息进行快速的采集,为建立地籍要素的二维或三维图提供了一种全新的测量手段...
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激光雷达(LIDAR,Light Detection and Ranging)作为一种可以高效获取各类空间地理数据的手段,它利用发射激光对地物进行扫描的测量的方式,可以对物体三维空间信息进行快速的采集,为建立地籍要素的二维或三维图提供了一种全新的测量手段。同时,LIDAR技术具有扫描速度快、精度高、对环境要求低等一系列特点,解决了传统地籍测量中工作效率低、劳动强度大等问题,并为农村地籍测量的快速完成提供了技术依据。本文为了进一步加快推进农村地籍调查,提高农村地籍测量的效率与质量,以新疆维吾尔自治区霍城县三宫回族乡为研究区,根据农村居民点的分布特点,首次尝试采用吊车搭载RIEGL VZ—1000激光雷达扫描仪进行固定式扫描来获得点云数据。然后,通过区域增长算法的基本思想所构建的TIN模型的原始点云建筑物自动提取算法实现了建筑物的自动提取,再使用Alpha-Shapes算法对建筑物顶面轮廓进行自动矢量化,从而生成实时的农村地区的二维地籍底图。研究结果验证了采用吊车搭载LIDAR进行农村地籍测量和所提出算法的可行性,加快了地籍成图与权属调查的效率,实现了基于激光点云数据生成地籍图的半自动化。本文研究内容与结论如下:(1)首次尝试在农村地区使用三维激光雷达扫描仪进行地籍测量,并根据新疆农村地区的地理环境特点,采用吊车搭载扫描仪进行扫描,克服了传统地籍测量中工作效率低、劳动强度大等问题,提高了地籍成图与权属调查的效率。(2)在建筑物自动提取方面,本算法通过构建模型建立点云之间的空间关系,采用区域生长的思想对点云进行分割,生成内部均值的对象,然后根据对象的高程与方差设定阈值,剔除非建筑物点,留下建筑物点,完成建筑物提取。经过对三类不同类型建筑物进行提取研究证明了该算法的可行性。(3)在对点云数据矢量化方面,使用Alpha-Shapes算法进行建筑物点集追踪建筑物轮廓线,取得很好的效果。算法具有一定的自适应性,研究了不同a值与不同点密度不同尺寸和形状的建筑物轮廓线提取的关系,很好的解决了凹型建筑物轮廓线提取的问题;并且还实现了追踪提取建筑物内部突出物的轮廓线,很好的解决了较复杂的建筑物轮廓线矢量化问题。
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