基于单张遥感影像的城市建筑物高度提取研究

城市建筑物高度信息在城市监测、规划、管理以及各项城市经济活动中有着重要的应用,在分析建筑物阴影成像同太阳、卫星的几何关系基础上,给出利用单张遥感影像提取建筑高度信息的模型。该模型根据单张遥感影像上建筑物房顶角点与其阴影的长度来计算建筑物高度,并且提取的建筑物高度同实测值相比绝对误差在±1 m以内。该方法操作简单灵活、快捷高效,可应用于城市大规模建筑物高度信息的提取,具有较高的实用价值。     

基于双张影像的城市建筑物高度提取方法

针对现有城市建筑物高度提取方法存在的问题,提出一种基于双张影像的城市建筑物高度简易提取方法。利用高分辨率遥感影像和建筑物立面影像,分别提取样本建筑物的阴影长度和高度,采用最小二乘法解算出影像阴影和建筑物高度的相关公式,通过阴影长度反算出建筑物的高度,从而实现大批量建筑物高度数据的获取。通过建模实例和测量对比实验表明,方法具有操作简单、快速的特点,能满足较高的精度要求,具有一定的应用价值。     

建筑物侧面轮廓线约束的高分辨率遥感影像建筑物高度估算方法

针对现有利用阴影长度法提取建筑物高度时存在的阴影间相互遮挡问题,提出了一种基于建筑物侧面轮廓线进行建筑物高度估算的新方法。首先,利用RPC模型计算建筑物像点位移的方向与卫星成像角度,再将遥感影像进行旋转,使建筑物像点位移沿水平方向;然后,利用Canny算法进行轮廓检测,并构建一定长度的矩形形态学结构元素,对轮廓图像进行形态学开运算,以提取侧面轮廓线,再利用Hough变换与建筑物角点约束,对所提取的轮廓线进一步筛选;最后,根据卫星侧视成像时建筑物高度与像点位移的几何关系进行建筑物的高度估算。利用实际的高分辨率卫星影像对本文方法进行了验证,并与阴影法估算建筑物高度进行了对比。试验结果证明,利用建筑物侧面轮廓线进行建筑物高度估算平均误差可以达到0.7 m,且实际精度优于使用阴影法进行建筑物高度估算。     

圆柱状高耸建筑物高度测量及精度分析

结合高耸建筑物的特点,选择合适的测量方法,综合运用全站仪悬高测量功能和圆柱偏心测量功能,提出了一次架设全站仪解决圆柱状高耸建筑物高度测量的问题,并对测量精度进行了简要分析,不但可以减少外业工作量,减轻测量人员的外业工作强度,而且可以得到满足测量精度要求的数据,对实际工程测量有一定的指导意义。     

时序PSInSAR研究建筑物高度信息提取

基于干涉相位的统计分析,给出一种利用高分辨率时间序列永久散射体雷达干涉技术（PSI）提取人工建/构筑物高度的方法。利用给出的测高模型,借助27景高分辨率TerraSAR-X影像获取天津市北辰区典型建筑高度信息,并通过实测值进行验证。结果表明该方法提取的建筑物高度与实测值相互吻合,说明了该方法的可行性与有效性。     

利用QuickBird影像的阴影提取建筑物高度

高度信息作为建筑物的重要属性信息,在军事和民用上都具有很高的利用价值。本文中提出了一种新的建筑物高度信息提取方法——基于分类的建筑物高度信息提取。此方法可以分为三个步骤:第一,利用面向对象分类方法进行建筑物屋顶和阴影的信息提取;第二,屋顶和阴影的优化;第三,建筑物高度信息提取。通过实验证明了这种方法在建筑物高度信息提取中的潜力。     

资源三号卫星前视影像的建筑物高度提取

建筑物高度对建筑物容积率、城市风向以及城市环境等都具有明显的影响。针对太阳入射方向与卫星观测方向在建筑物异侧时,建筑物侧面与阴影在遥感影像上因极其相似而难以区分的问题,该文基于资源三号卫星前视影像,利用基于规则的面向对象特征提取方法提取建筑物侧面及阴影特征。根据卫星成像时的太阳、卫星以及建筑物之间的空间几何关系,构建了建筑物侧面与阴影的长度比例系数,进而估算了建筑物的高度信息。最后以实测高度进行了高度提取的精度评价,验证结果表明,反演的平均精度达到了92.28%,证明了资源三号卫星前视影像在提取建筑物高度方面的良好可行性。     

利用IKONOS卫星图像阴影提取城市建筑物高度信息

在分析IKONOS卫星图像上建筑物阴影与实际高度关系的基础上,阐述了估算城市建筑物高度的原理和方法,并在以北京市中关村、天坛公园和北海公园为例的试验中,较为准确地得到了建筑物高度信息,从而显示出卫星遥感在城市园林规划与环境数值模拟等方面应用的巨大潜力。     

机载LIDAR技术在城市建筑物高度分级中的应用

机载LIDAR技术解决了如何快速、准确地获取地物高度的难题,同时为地物高度信息的应用提供了有效的技术手段。本文根据地理国情普查中建筑物分类指标体系,分析离散点云数据高程关系和分类过程,实现了一种基于点云阶层式分类的城市建筑物高度分级的技术方法,并在Terrascan软件环境下验证了该方法的可行性和快速性。     

利用高分辨率遥感影像获取建筑物高度信息方法的分析

城镇化进程的加剧促使违章建筑蜂拥出现,政府部门有必要实施对城镇建设用地的监测。介绍从高分辨率遥感影像上获取建筑物高度的方法,对在此领域所开展的研究进行总结、分析,探讨各种方法的可行性。     

基于机载激光点云的建筑物高度提取方法研究

以宁波市第一次地理国情普查中的建筑高度普查专项工作为例,提出了一条基于激光点云分类成果、大比例尺地形图和DEM,快速提取建筑物高度的技术路线。实验结果表明,该方法可快速准确提取建筑高度和顶部纹理信息,从而为城市建设和规划提供了可靠的测绘地理信息服务和保障。     

复杂三维建筑物模型的线性几何编码

提出了一种适合复杂三维建筑物模型高效网络传输的线性几何编码方法。首先对建筑物模型进行体元化,构建原始模型的八叉树索引,然后依据索引结构的层间扩展模式和各模式的经验概率对其几何信息进行线性压缩编码,最后通过构建空间密度场,采用改进的MC算法对线性码流进行解码重构。实验表明,该方法不受原始模型表面拓扑连接关系的约束,能够在保持模型外观的前提下有效减少复杂三维建筑物模型网络传输的数据量和等待时间。     

利用3维DLG数据获取建筑物高度的方法

建筑物高度获取是城市3维模型构建需要解决的一个主要问题,本文提出了利用城市大比例尺3维DLG数据获取建筑物高度的方法。该方法能够实现大范围建筑物高度的批量求算,解决了建筑物顶部不同结构高度获取难的问题。利用该方法获取的建筑物高度精度高,满足了城市建筑物3维精细建模的需要。     

结合区域增长法和TIN边缘分割的建筑物立面几何特征提取

针对已分割出建筑物立面的点云数据,采用结合主成分分析(PCA)的区域增长法提取建筑物立面的平面特征,并利用结合凸壳算法的三角网轮廓提取算法实现建筑物立面几何特征轮廓边的提取。实验结果表明,该方法可以有效地从密度不均匀的点云数据中提取出建筑物立面几何特征。     

基于几何特征约束的建筑物点云配准算法

针对人工建筑物表面存在的几何特征关系提出了基于几何特征约束的建筑物点云配准算法,根据点云数据中平面与平面重合关系,推导点在平面上和平面法线平行的2种线性不等约束条件。在6独立参数模型中增加几何特征约束的不等约束条件组成了附有约束条件的配准模型。通过对建筑物3维激光扫描点云数据的采集和处理,详细分析了几何特征约束配准算法的处理结果。试验结果分析表明几何特征约束条件可以合理地改善3维空间转换参数解算结果,提出的配准模型较适合于人工建筑物点云数据的配准。     

基于Google Earth遥感影像的城市建筑物高度反演

基于光学遥感影像中建筑物的阴影分布,推导了建筑物高度与阴影分布的关系函数,在此基础上构建了建筑物高度反演方法,并在北京市典型区进行了实例研究。结果表明：利用建筑物在夏季的阴影全长或在冬季可视部分的阴影长提取高度,分别有90.9%和84.8%的建筑物高度误差控制在实测值的5%以内;在提取居民区或高层建筑物的高度时应尽量采用夏季的遥感影像,减少阴影遮挡的情况;低矮建筑物的高度提取,宜采用阴影更为显著的冬季影像可视阴影部分进行反演计算;在缺乏卫星轨道等影像参数时,利用典型已知建筑的高度反推出相关参数,并推求同景影像中其他建筑物高度的方法是可行的,为利用城市代表性建筑物推求建筑群高度提供了可能。     

基于资源三号影像的建筑物高度信息提取方法

建筑物高度信息的获取是高分辨率遥感影像信息提取研究中的热点问题之一。该文提出了一套结合面向对象分类方法的建筑物高度反演技术方法。首先,利用建筑物和阴影的形态学指数,通过面向对象分类方法提取建筑物轮廓和阴影信息;然后,采用相交线平均法计算阴影长度;最后,根据阴影长度和建筑物高度的几何关系模型计算建筑物高度。采用西安市的国产资源三号(ZY-3)卫星遥感数据进行提取试验,通过171栋建筑物的实际测量高度对结果进行验证,获得了91.23%的总体精度,显示出该方法在建筑物高度信息提取研究方面具有一定的现实意义。