[發明專利]基于機載激光雷達數據的建筑線劃圖生成方法

有效

• 申請號: 201710233427.X
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN106772433B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 陳動;杜建麗;鄭加柱;史曉云;楊強
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

本發明提出的是一種基于機載激光雷達數據的建筑線畫圖生成方法，包括以下步驟：（1）提取建筑外邊界和孔洞邊界；（2）優化分割建筑內外邊界線；（3）構建建筑線畫圖。本發明的優點：（1）可全自動從機載點云中提取建筑的線劃圖，高效、便于后續更加客觀全面評價先畫圖的精度；（2）采用混合關鍵點表達方法制作建筑的線畫圖，有效兼顧了先畫圖的精度和人造建筑幾何外觀的規則性；（3）本發明提取的建筑線畫圖一并融合了先驗知識軟約束，使得生成的建筑線化圖在整體宏觀尺度上具有很強的一致性。

技術領域

本發明涉及的是一種基于機載激光雷達數據的建筑線劃圖生成方法，屬于遙感科學技術領域。

背景技術

當前傳統紙制地圖提供的信息已經無法滿足人們生產生活的需求，伴隨著計算機技術、存儲技術、空間數據庫技術和地理信息技術(Geographic Information Science,GIS)的發展，傳統紙質地圖也隨之以一種新的載體形式-即電子地圖或矢量地圖，逐步取代了傳統的紙質地圖，成為當今紙制地圖的載體和重要的表現形式；在此背景下當今數字化產品的生產技術也逐步完善和提高，如數據獲取、空中三角測量、質量控制、產品應用、生產管理等諸多環節都形成了一定的作業標準和規范，便于后續各種產品之間的兼容和共享；當今在測繪業界，形成了以數字高程模型(DEM)、數字正射影像圖(DOM)、數字線劃地圖(DLG)和數字柵格地圖(DRG)為代表的4D數字化產品，這些數據產品已為民經濟發展提供了重要的數據支撐，并成為國民經濟建設部門進行決策、管理、設計、規劃的主要依據，同時也為我國解決人、資源、環境和災害等重大社會可持續發展問題的基本信息手段。

4D數據產品中是最為常見的數字化產品當屬數字線劃地圖(Digital LineGraphic，DLG)，DLG是現有地形圖要素的矢量數據集，保存各要素間的空間關系和相關的屬性信息，全面地描述地表目標，目視效果與同比例尺一致，但色彩更為豐富，DLG可滿足各種空間分析要求，可隨機地進行數據選取和顯示，與其他信息疊加，可方便進行空間分析、決策；其中部分地形核心要素可作為數字正射影像地形圖中的線劃地形要素，同時DLG集放大、漫游、查詢、檢查、量測、疊加等功能為一體，便于圖層分層，可方便快速的生成專題地圖，又稱矢量專題信息DTI(Digital Thematic Information)，DLG的技術特征為：地圖地理內容、分幅、投影、精度、坐標系統與同比例尺地形圖一致；圖形輸出為矢量格式，任意縮放均不變形，可方便與其他DEM、DOM和DRG數據產品進行融合，便于決策者集成異源數據進行聯動分析和決策。

現有技術方案有以下幾種：

(1)利用數字攝影測量系統，采用以人工作業為主的三維跟蹤的立體測圖方法；目前，國產的數字攝影測量軟件VirtuoZo系統和JX-4C DPW系統都具有相應的矢量化模塊，測圖精度較高，并配合多種測圖方式：先外業后內業、先內業后外業、內外業調繪、采編一體化等諸多方式，一般而言，由外業作業人員對測區加密控制網，基于全數字攝影測量系統的數字線劃地圖的各種算法被加入后，可以實現半自動或手動定向，在DLG生產過程中，可以利用航片和高分辨率衛片進行立體測圖，在測圖過程當中，相片中的地物和地貌分辨不清時，可以用估測的方式進行測圖，之后再補測，將補測數據重新錄入，由于立體的圖形可以與DOM進行疊加，并且可以硬件放大、縮小和漫游，提高了作業精度；

(2)解析或機助數字化測圖；該方法在解析測圖儀或模擬器上對航片和高分辨衛片進行立體測圖，獲取DLG數據，該方法還需進一步借助GIS或CAD等圖形處理軟件，進一步編輯獲得的數據，生產最終的成果數據。具體操作時，從航攝像片或衛星遙感影像上準確判繪水系、交通、工礦設施和植被等要素，不能準確圖形或者屬性數據應到野外進行調繪。然后根據內業預采的成果，到野外進行全面核查、糾錯和補調；

(3)通過對現有的DOM或DRG圖矢量化獲??；利用DOM正射影像圖，利用ESRI或者VirtuoZo等GIS軟件在圖上進行相應要素的采集、編碼和入庫等工作，或者對現有的紙質地形圖進行掃描，繼而進行DLG數據采集及屬性錄入，完成紙質要素的矢量化存儲；