一种基于机载LiDAR和离散曲率的建筑物三维重建方法

机载LiDAR作为一种获取地物空间信息的新技术已得到广泛应用,但从LiDAR数据中重建建筑物三维模型方法的缺乏,是制约其进一步发展的瓶颈.该文介绍了一种自动与人机交互建模相结合的建筑物三维重建方法,首先基于离散曲率分析自动提取建筑物3D轮廓信息,然后将建筑物轮廓信息作为约束条件,使用模型驱动的ATOP算法实现建筑物自动建模,并支持对复杂建筑物人机交互建模.     

基于多智能体模型与建筑物信息的高空间分辨率人口分布模拟

自上而下的人口分布模拟模型自动化程度较低,难以分析人口分布成因,且因精细尺度的人口样本较难获取而不太适用于高空间分辨率人口分布模拟。提出了一种基于多智能体模型和建筑物信息的高空间分辨率人口分布模拟模型。首先利用建筑物三维分布数据提取住宅建筑,构建智能体人口分布模拟模型的环境;然后基于统计、调研数据定义智能体属性,确定智能体居住选择行为规则;最后以泰日社区为例进行了居住人口分布仿真模拟。研究结果表明,基于建筑物信息的人口分布多智能体模型,可以获取每栋建筑物上的人口,改进了当前高分辨率人口模拟主要只模拟小区或者居委会人口的不足;多智能体模型具有较高的自动化程度,不仅能获得较好的模拟结果,而且可在一定程度上从微观机理解释宏观居住分布模式,是对传统统计模型的有益补充。     

基于Google Earth二维影像获取建筑物高度的方法

从二维影像中的阴影快速获取建筑物高度是三维数字城市建设中亟待解决的问题.该文提出了一种从Google Earth二维影像获取建筑物高度数据的新方法,利用SketchUp软件模拟光照效果,使三维模型的阴影与二维影像的阴影重合,从而获得建筑物的高度数据,并对如何减小高度数据误差进行了分析.实验结果表明,利用该方法获取的高度数据,可以满足一定的精度要求,而且省时、省力,具有一定的应用价值.     

基于三维激光扫描仪的建筑物建模应用研究

为分析三维激光扫描仪在建筑物建模方面的精度,针对传统实测的建模方式,采用基于三维激光扫描理论技术对某建筑进行扫描,从其数据获取、数据分析处理,到获得该建筑物的表面三维模型的过程入手,对比、分析与传统测量的建模方法所获得模型的精度及可靠性。结果表明,三维激光扫描仪所获得数据的精度完全达到了预期的要求,且可以大大节省数据建模的时间,突显了三维激光扫描技术的优势,也为三维激光扫描技术在其他领域的应用提供了科学参考。     

建筑物LiDAR点云三维结构化重建与多细节层次表达

正城市建筑三维模型(Three Dimensional City Model,3DCM)是智慧地球、智慧城市建设的重要框架数据,其三维重建工作一直是摄影测量与计算机视觉研究中的基础问题。机载激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)系统能高效、可靠地获取高密度、高精度的点云数据,是获取大范围建筑物三维模型的可靠手段。在建筑物模型的生成过程中,不同的部门根据其标准和需求,利用不同的数据和方法构建了不同的三     

基于遥感的成都市及其周边城镇的扩展

利用1987年和2000年的两期LANDSAT TM卫星影像进行了成都市及其周边城镇的扩展研究。首先,将两期卫星影像与GIS数据配准。然后,在对遥感影像信息机理分析的基础上,发现并定义了反映建筑物覆盖的差值建筑物覆盖指数,并利用该指数建立了成都市及其周边城镇空间信息提取模型,并利用该指数和模型提取了两期成都市及其周边城镇空间分布数据。将两期数据进行叠加,从而得到成都市及其周边城镇的扩展数据。再次,利用行政界线、三环和绕城高速等界线与扩展数据进行叠加和掩模,从而得到各分析单元的扩展动态数据,并对其进行统计分析。研究表明:利用差值建筑物覆盖指数和阈值法能有效地提取两期的成都市及其周边城镇的空间信息。利用GIS技术能有效地对各单元的扩展情况进行分析。就成都市的扩展而言,三环内的扩展倍数为0.9。其市区的扩展倍数低于周边城镇的扩展倍数。     

基于影像分割技术的LIDAR数据建筑物边缘提取

提出一种基于影像分割技术的LIDAR数据建筑物边缘提取方法,将LIDAR点云数据转化为DSM影像,采用改进的动态阈值分割算法对DSM影像进行分割,并将得到的图像进行边缘提取.试验表明,该方法不需要其他辅助数据,可以从LIDAR点云数据中提取建筑物边缘,为进一步的建筑物三维重建奠定基础.     

中国科学院新疆生态与地理研究所两项软件获登记证书

正2014年1月,由中国科学院新疆生态与地理研究所申请的"中亚资源环境数据三维交互软件"(登记号2014SR012474)和"中亚资源环境数据制图服务软件"(登记号2014SR012471)获得软件登记证书。中亚资源环境数据三维交互软件针对中亚地区资源环境数据直观展示的需求,应用三维交互技术,将三维地面模型、正射影像和城市街道、建筑物及市政设施的三维立体模型融合在一起,     

一种基于形状文法的建筑物三维建模新方法

现有三维建模方法存在侧重可视化表现、忽略模型与建筑物结构规模之间有机联系、细节层次缺乏伸缩性等问题.该文根据建筑构造知识,提出基于形状文法的建筑物三维建模方法,开展建筑物主体建模、纹理细节构建及附属设施建模.实验证明,该方法能提高建筑物三维模型的可重用性和灵活性,在室内外建筑物模型动态生成、城市规划设计等方面有实用前景.     

基于居住空间属性的人口数据空间化方法研究

精细尺度的人口分布是当前人口地理学研究的热点和难点,在灾害评估、资源配置、智慧城市建设等方面应用广泛。居住建筑物尺度作为精细尺度的重要内容,其人口数据空间化日益引起学术界的关注。本文以居住建筑斑块面积、斑块内建筑面积比重、建筑物层数、公摊率等居住空间属性为人口分布数量的指示因子,以居住建筑的轮廓斑块为人口分布位置的指示因子,利用街道界线和街道常住人口数据为控制单元,建立线性模型,获得了2015年宣城市宣州区6个街道的居住建筑物尺度的人口分布矢量数据,刻画了城市市区人口空间分布的细节信息。结果表明：①以居住空间属性作为人口空间分布的指示因子,获取的人口空间数据精度高,结果可信。29个社区(村)估算人数的相对误差绝对值的平均值低于7%,其中25个社区(村)的相对误差绝对值低于10%。在1102个居住建筑斑块中,估算人数在合理区内的斑块个数占比高于74%,轻微低估区(-10%, 0)和轻微高估区(0, 10%)的斑块总数占比高于9%;②由斑块面积和建筑物层数共同表征的建筑物体积,是建筑物尺度上影响人口空间分布的关键因素;斑块内建筑面积比重属性能进一步提高模型精度;公摊率属性具有“降高升低”作用,但将估算人数调节到合理区的“能力”较弱。     

砖砌体建筑在泥石流冲击力作用下动态响应实验

我国山地泥石流活动频繁,建筑物防护是山区城镇建设及泥石流堆积扇开发利用中必须解决的问题,有效模拟泥石流冲击力,研究建筑物在泥石流冲击力作用下的动态响应有助于防灾工程设计。以云南东川蒋家沟为研究区域,利用实际观测数据和对泥石流破坏现场调查分析的结果,对粘性泥石流冲击力进行理论模拟,研究砖砌体建筑在受到泥石流冲击力作用下的受力形式及破坏形态;在此基础上,进行了砖砌体结构墙体模型试件的破坏性实验,现场观测试件在冲击力作用下的破坏形态和历程,采集其动态位移及主振频率数据,得出结构开裂冲量。     

基于超像素的高分辨率影像建筑物提取

建筑物提取对于基础地理数据获取与更新具有重要意义。针对传统的基于像元方法难以利用影像空间、上下文信息以及面向对象方法最优分割尺度难以确定等问题,该文提出一种基于超像素的高分辨率影像建筑物提取方法。首先利用LiDAR点云数据生成归一化高程模型以获取地物的高度特征,并通过Layerstacking方式与高分辨率影像融合;随后基于Simple Linear Iterative Clustering(SLIC)算法分割高分辨率影像的RGB彩色图像生成超像素;继而基于分割所得的超像素中的每个像元对超像素进行特征计算;最后使用基于RBF核的支持向量机方法进行超像素级别分类,得到建筑物提取结果。实验结果表明,该方法能够有效识别出简单场景和复杂场景下的建筑物,显著消除了传统基于像元方法出现的"椒盐效应",同时避免了面向对象方法中最佳分割尺度选择的难题,取得了较好的建筑物提取效果。     

摄影测量三维重建中多源信息融合方法探讨

分析摄影测量三维重建中不同数据源的特点,针对现有多源数据融合存在的有限数据源低层次融合问题,提出一种基于影像特征、GIS信息和3D TIN模型融合的层次结构与算法流程 .该算法主要包括多边形区域增长、几何推理和建筑物几何模型平差等处理,为基于摄影测 量的三维城市模型自动重建提供了一种新的思路与方法.     

目标移位安全区约束的道路D-P化简优化方法

针对道路化简产生的与建筑物空间关系不一致问题,以道路与建筑物要素的关联关系为出发点,构建道路的目标移位安全区,在此基础上对D-P化简算法进行改善,提出一种以道路目标移位安全区为约束的D-P化简优化算法,在化简道路曲线的同时保证化简后道路曲线不与邻近建筑物产生空间冲突。选取1:10 000的建筑物与道路数据对多种目标比例尺的化简操作进行实验,结果表明该方法可有效保持道路与建筑物间的空间关系。     

高层建筑变形观测实践与探讨

为了确切反映建筑物、构筑物及其场地的实际变形程度或变形趋势,验证设计方案的科学性,分析形变原因,预防事故发生,保证建筑物在施工及运营期间的安全,对建筑物必须进行变形测量。分析研究变形观测资料可以监视建筑物的变形状况。还可以检验设计理论是否正确,提供设计并修改所需的经验数据,以便及时发现问题并采取措施,避免不必要的财产及人员的伤亡。     

中维地产场区岩土工程勘察分析

岩土工程勘察作为拟建建筑物场区建设适宜性的重要分析评价手段,扮演了重要角色,建筑物建设前期,为确保建筑物的稳定性及安全性,科学有效岩土工程勘察是必要前提,岩土工程勘察为建筑物的地基和基础提出科学合理的持力层选择及可靠的设计参数,以地面调查和资料收集为基础以钻探、物探及岩土实验等方法为手段,对拟建场地进行岩土工程勘察,通过勘察结果及实验数据对拟建场地内有利因素及不利因素进行综合分析评价。     

基于知识规则构建和形态学修复的建筑物提取研究

提出了一种基于知识规则构建和形态学修复的建筑物提取方法,并以青岛市崂山区作为试验区开展建筑物信息提取研究.首先,选用试验区的快鸟影像,进行影像预处理、小尺度分割、大尺度合并、知识规则构建等算法处理,得到建筑物轮廓的粗提取结果,对提取结果经过形态学修复和边缘检测后,得到粗提取的建筑物轮廓矢量图;然后在以ArcGIS Engine为平台开发的建筑物提取系统中,以预处理后影像和第一步中获取的建筑物矢量图作为双底图,针对建筑物的不同形态,分别采用手扶跟踪数字化、自动跟踪数字化和模型数字化来规则化处理建筑物轮廓;最后获得建筑物轮廓的精提取结果.试验结果表明,与监督分类方法相比,这种方法提取出的建筑物轮廓清晰完整、精度高、速度快,提高了建筑物提取的自动化和智能化水平.     

面向塔式建筑物的无人机环拍三维建模方法研究

塔式建筑物具有结构高大细长、形状不规则及纹理信息丰富等特征,对其三维建模的难度较大。该文提出一种无人机环拍摄影的三维建模方法,即选用小型旋翼无人机搭载单相机,以环拍摄影的方式获取影像并构建实景三维模型。以云南大学塔式建筑为研究对象,采用环拍摄影和倾斜摄影两种方式获取影像,分别构建塔式建筑物的三维模型,并从控制点精度、纹理细节信息及模型复杂度三方面对比两类影像的建模效果。结果表明:基于环拍摄影的塔式建筑物三维建模效果优于基于倾斜摄影的三维建模效果,其模型纹理细节缺失少、控制点精度较好、完整度高。     

基于CityEngine规则的三维虚拟校园构建

三维虚拟校园是校园信息化重要组成部分。目前,国、内外基于GIS的三维虚拟校园构建方法都存在周期长、成本高、不可重用等缺点,本文提出了一种基于CityEngine规则的三维虚拟校园构建方法。具体步骤包括:(1)三维虚拟校园场景构建;(2)基于CityEngine平台,利用GIS矢量数据,通过建立CGA规则构建校园建筑物、道路和其他附属设施三维模型。基于CityEngine规则的三维虚拟校园构建,能充分利用现有GIS数据,快速和批量构建三维模型,提高三维虚拟校园的效率和节约建设成本。     

GPS技术在滑坡监测中的应用

探讨了应用GPS技术进行滑坡监测的原则和方法，结合向阳技校滑坡的实际监测资料对这一方法进行了论证。并通过对几年来观测数据的综合分析，得出了滑坡体位移的大小和方向和对该地区地表以及位于滑坡体上的建筑物造成的影响，提出了滑坡预测模型，进而利用该模型和监测数据对滑坡进行了预报，从而对该地区的防灾工作具有重要的意义，也为GPS技术在变形监测中的应用提供了重要的参考价值。