基于等高线族分析的LIDAR数据建筑物提取研究

建筑物提取与三维重建是三维数字城市的重要研究内容之一。随着激光扫描技术的发展及其与GPS、IMU传感器的结合，机载激光扫描数据（LIDAR）已经成为获取三维城市、特别是三维建筑物模型的重要数据来源之一。本项目面向三维城市建筑物几何模型快速重建与更新的需求，针对从LIDAR数据重建三维建筑物几何模型存在的问题，提出利用等高线闭合、不相交、拓扑关系明确等优点，把建筑物重建的这一复杂问题转化为LIDAR数据等高线族分析和处理的过程。本项目的特色在于抓住了LIDAR数据高程不变性的实质，可以在很大程度上解决建筑物兴趣区的提取、复杂建筑物的分层、复杂屋顶面片的分离等难点。主要研究内容包括等高线相似性的度量、相似等高线族的划分与分类、等高线族之间的拓扑关系的建立、等高线族的"脊线","谷线"的提取、建筑物面片的检测与拟合、建筑物各层、面片之间拓扑关系的建立，建筑物整体模型的描述与整体平差等内容。