基于LIDAR技術(shù)的三維城市建模方法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人類社會(huì)的發(fā)展，傳統(tǒng)的地圖測(cè)繪成果已經(jīng)不能滿足當(dāng)今社會(huì)人們的需要。隨著數(shù)字城市概念的產(chǎn)生與發(fā)展及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)手段的不斷進(jìn)步，使數(shù)字地圖的三維化、真實(shí)化、實(shí)用化展示成為可能。在新時(shí)代要求三維地圖能夠更加準(zhǔn)確的表達(dá)客觀地物的精確細(xì)節(jié)并具有良好的展示效果。這不僅要求地圖數(shù)據(jù)源的質(zhì)量進(jìn)一步提高，還需要更加科學(xué)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)平臺(tái)來承載高精度的三維立體模型。三維激光掃描技術(shù)作為一種新興的遙感測(cè)量手段，可以快速地獲取高精度的地表三

2、維坐標(biāo)信息。依此數(shù)據(jù)制作的城市三維模型能夠滿足快速化、高精度、可分析、高度虛擬現(xiàn)實(shí)的要求。針對(duì)以上幾點(diǎn)，本文的主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 1、綜合分析了LIDAR技術(shù)的發(fā)展歷史與當(dāng)今的研究發(fā)展現(xiàn)狀。分析當(dāng)前的激光三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)應(yīng)用方法，即基于LIDAR技術(shù)的三維城市建模方法。
　　 2、研究了激光測(cè)距技術(shù)的基礎(chǔ)理論，闡述三維激光掃描儀的掃描工作原理。按照掃描平臺(tái)不同和掃描方式的不同對(duì)激光掃描儀進(jìn)行了分類。論述了幾種不同掃描方

3、式的原理及特點(diǎn)。針對(duì)三維激光掃描儀通常提供的儀器參數(shù)信息，詳細(xì)說明了掃描射程、單點(diǎn)精度、采樣密度、掃描速度等幾個(gè)重要的參數(shù)的意義和參考價(jià)值。并對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)誤差來源等基礎(chǔ)理論進(jìn)行詳盡的分析。
　　 3、深入研究了利用模擬建模、依圖而建方法和航空攝影測(cè)量方法進(jìn)行城市三維建模的基本原理與建模方法。并從技術(shù)程度、資金成本和實(shí)現(xiàn)難度這三個(gè)方面，將這幾種方法于基于LIDAR技術(shù)的城市三維建模方法進(jìn)行了詳細(xì)的比較。從中分析了各建模方法的優(yōu)缺點(diǎn)和

4、適用范圍，突出了LIDAR技術(shù)應(yīng)用于城市三維建模的優(yōu)勢(shì)。
　　 4、研究總結(jié)了機(jī)載LIDAR應(yīng)用于城市三維建模的技術(shù)方法。論述了機(jī)載LIDAR的幾種點(diǎn)云掃描方法，并結(jié)合機(jī)載平臺(tái)的特點(diǎn)，分析了機(jī)載LIDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。針對(duì)其特點(diǎn)，延伸出了點(diǎn)云預(yù)處理和點(diǎn)云濾波方法。最后論述了基與LIDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)的城市三維模型的生成方法。
　　 5、研究了地面三維激光掃描儀進(jìn)行精細(xì)化建模的方法與技術(shù)路線。從點(diǎn)云的獲取、點(diǎn)云的預(yù)處理，到三