三维城市模型中建筑物LOD模型研究

建筑物模型在三维城市模型(3DCM)中占有相当大的比重,建筑物模型多细节层次(LOD)的建立和表达直接关系到三维城市模型的整体显示效率和真实表现力,是三维城市模型的重要研究内容之一。本文从建筑物模型的纹理特征和几何结构出发,论述了建筑物LOD模型的建立原则,并从应用角度就建筑物各个细节层次模型的特点、应用范围与数据获取等方面进行了分析。     

单个居民地多尺度表达的空间相似性描述与计算

空间相似性是GIS的重要理论问题。本文立足于单个居民地多尺度表达时的4种约束条件,即图形约束、拓扑约束、结构约束和格式塔约束,利用数学形态学的方法分别描述并计算单个居民地在图形、结构及内部延伸方向的相似度,并通过实例对本文提出的相似度计算方法进行验证。实验结果表明,该方法计算的结果符合地图认知,能够表达居民地综合前后在图形、结构和方向的相似程度。     

Virtual Cities From Digital Imagery

Increasing interest is being expressed in the use of virtual cities for many fields of application, ranging from planning and simulation to business, advertising and the games industry. Currently, the extraction of buildings from imagery is costly. However, recent developments in digital photogrammetry aim to produce more rapid and efficient methods of modelling three dimensional objects in urban environments. This paper presents a semi-automatic system for the extraction of buildings from digital aerial imagery with the aid of volumetric primitives. The user is supported by automated tools, for example matching tools, in order to reach the necessary efficiency. With an extraction time of about 20 s per building primitive, this method is competitive in terms of the performance of classical photogrammetric procedures, and also offers additional features for analysis, texture mapping and Internet applications.     

PS-InSAR技术在福州市建筑物沉降监测中的应用研究

建筑物沉降主要是由所在地面沉降引起的,而不均匀的地面沉降会造成地表建筑物倾斜形变,并对建筑物的安全结构造成影响,严重的甚至会出现垮塌.本文以福州市仓山区建筑物为研究对象,利用PS-InSAR技术,处理分析了2016年6月至2019年12月福州主城区共计68期SAR影像数据,结合我院已有1:500建筑物矢量面,获取了福州...     

直线排列建筑物群渐进式典型化方法

地图综合中,建筑物群的排列结构是需要重点考虑的因素。当不同排列的子建筑物群之间存在空间图形冲突时,这些建筑物群的综合就显得更为复杂。直线排列建筑物群的综合在大比例尺地形图上以典型化操作为主。本文提出一种相互之间存在潜在空间图形冲突的多个直线排列建筑物子群的渐进式典型化方法,渐进式地处理多个直线排列建筑物子群之间的空间图形冲突,保留建筑物群重要的直线排列结构;以建筑物表达的视觉图形约束为限制条件,自动确定典型化后的建筑物位置、形状、大小和方位。本文还研究了基于建筑物群空间邻近图的直线排列建筑物子群的自动识别方法,分析了这些直线排列之间的邻近关系和相交关系。最后,以1：5000地图上的建筑物群综合为1：25 000为试验对象,验证了所提出算法的可用性和有效性。     

关键点检测的复杂建筑物模型自动重建

利用机载LiDAR点云数据进行建筑物重建是当今摄影测量与遥感领域的一个热点问题,特别是复杂形状建筑物模型的精确自动构建一直是一个难题。本文提出一种基于关键点检测的复杂建筑物模型自动重建方法,采用RANSAC法与距离法相结合的分割方法自动提取建筑物屋顶各个平面的点云,并利用Alpha Shape算法提取出各个平面的精确轮廓,根据屋顶平面之间的空间拓扑关系分析建筑物的公共交线特征,在此特征约束下对提取的初始关键点进行修正,最终重建出精确的建筑物3维模型。选取不同类型复杂建筑物与包含复杂建筑物的城市区域点云进行实验,结果表明该算法具有较强实用价值。     

基于面向对象的高分辨率影像专题信息提取

利用面向对象的分类方法对高分辨率影像上的水体、植被、建筑物以及道路进行了自动提取;对自动提取结果进行了精度评价:水体和植被的用户精度在90%以上,建筑物和道路中心线的用户精度在70%以上;并分析了影响信息提取精度的因素。     

一种基于影像的古建筑点云生成方法

针对现有古建筑数字化保护点云模型生成方法存在的诸多问题,该文采用增量式运动恢复结构技术构建了一种基于影像的古建筑点云模型生成方法,可简单、快速、低成本地实现古建筑点云生成。首先使用普通相机拍摄目标古建筑影像集并平滑预处理,然后使用运动恢复结构技术构建三维稀疏点云模型,最后密集点云加密处理并纹理映射得到古建筑三维点云模型。该方法创新性地将运动恢复结构技术引入古建筑点云生成领域。实验结果表明:该方法能快速构建古建筑三维点云模型,为古建筑数字化保护点云模型建立提供了一种新思路。     

地震损毁建筑物的高分辨率SAR图像模拟与分析

为了分析汶川地震震后高分辨率合成孔径(SAR)图像的城区建筑物特征,基于实际获取的机载X波段SAR图像,采用电磁模拟方法进行分析和研究.通过对城区的完整建筑和毁损建筑进行三维建模,采用射线跟踪的电磁计算方法和图像域积分的成像模拟方法得到不同受灾程度的建筑物SAR模拟图像.与真实SAR图像对比分析,提出的算法能够分析建筑物结构变化对SAR图像的影响,模拟主要的强散射点,能有效辅助SAR图像进行城区特征分析.     

基于数据缓存的影像数据库的设计与实现

针对影像数据库中数据获取效率低,对系统配置、网络带宽要求高等问题,提出了基于数据缓存的影像数据库管理方式。从体系结构、数据库存储结构以及数据缓存结构3个方面对该方案进行详细说明。实践证明,该方案能够有效地管理海量影像数据,在不影响影像数据共享的前提下,减少了用户与服务器的交互次数,降低了对网络带宽、计算机性能的要求,提高了数据获取的效率。     

Optimisation of building detection in satellite images by combining multispectral classification and texture filtering

Conventional multispectral classification methods show poor performance with respect to detection of urban object classes, such as buildings, in high spatial resolution satellite images. This is because objects in urban areas are very complicated with respect to both their spectral and spatial characteristics. Multispectral classification detects object classes only according to the spectral information of the individual pixels, while a large amount of spatial information is neglected. In this study, a technique is described which attempts to detect urban buildings in two stages. The first stage is a conventional multispectral classification. In the second stage, the classification of buildings is improved by means of their spatial information through a modified co-occurrence matrix based filtering. The direction dependence of the co-occurrence matrix is utilised in the filtering process. The method has been tested by using TM and SPOT Pan merged data for the whole area of the city of Shanghai, China. After the co-occurrence matrix based filtering, the average user accuracy increased by about 46% and the average Kappa statistic by about 57%. This result is about 26% better than the accuracy improvement through normal texture filtering. The method presented in this study is very useful for a rapid estimation of urban building and city development, especially in metropolitan areas of developing countries.     

基于建筑物地表沉降数据的变形预测方法比较

为了研究隧道周边建筑物地表的变形,本文根据京东方蒸汽管道工程隧道开挖过程中周边建筑物地表的沉降观测数据,利用二次指数平滑法和灰色系统法建立数学模型,分别对建筑物地表做变形预测,并对预测结果进行分析和对比,结果显示二次指数平滑法的预测精度更高。对于隧道周边建筑地表沉降的预测二次指数平滑法效果更好,比较符合实际变形曲线,相对来说是一种较好的变形预测方法,为隧道的开发过程中防止安全事故的发生、避免经济损失和人员伤亡提供一种参考方法。     

基于数据缓存的影像数据库的设计与实现

针对影像数据库中数据获取效率低,对系统配置、网络带宽要求高等问题,提出了基于数据缓存的影像数据库管理方式.从体系结构、数据库存储结构以及数据缓存结构3个方面对该方案进行详细说明.实践证明,该方案能够有效地管理海量影像数据,在不影响影像数据共享的前提下,减少了用户与服务器的交互次数,降低了对网络带宽、计算机性能的要求,提高了数据获取的效率.     

自适应小波在建筑物自振信号分析中的应用

多路径误差较大容易掩盖建筑物真实的自振信息,可采用基于交叉证认的自适应小波分析对建筑物结构自振信号和多路径误差进行提取和分离。通过对实际高层建筑监测数据的处理和分析,有效提取和分离结构自振信号和多路径误差,并利用多窗口法对自振信号进行频谱估计,估计结果与理论计算值相吻合。     

古建筑测绘成果管理系统设计与实现

本文以古建筑档案管理工作需求为基础,兼顾古建筑展示需要,介绍了基于Flex开发的南通市文保单位及历史建筑管理信息系统。重点介绍了系统的设计原理和具体实现方法。结果表明该系统可较好地管理古建筑测量数据,展示古建筑测绘成果。     

利用三维激光扫描技术监测矿区桥梁结构形变

利用三维激光扫描技术测得的建筑物点云数据能够较清晰地表示建筑物的三维空间信息,提供高精度、高密度的建筑物表面描述。点云本身不直接显示自身所包含的特征信息,在进行局部形变提取时,需要进行点云分割工作。现有的应用于建(构)筑物的分割算法大多依赖于建(构)筑物特征设定突变阈值,当遇到复杂场景时,这些假设往往会导致错误。随着机器学习在点云处理领域的延伸,建(构)筑物点云数据边界的识别和分割有了新的实现思路。本文以某矿区工作面上方铁路桥两期三维激光扫描数据为例,采用神经网络方法对桥拱钢结构实行分割提取,在对1000万个标记桥梁点云数据进行训练后,神经网络模型可以学习操作人员识别点云中各点的属性并进行标记,并提取两期数据中的钢结构点云;对使用神经网络分割出的桥拱钢结构点云进行分析,通过对钢结构底边线进行特征线拟合、长度提取,计算钢结构的位移及拉伸量,并结合桥拱位移、形变量分析桥梁形变。研究表明:使用神经网络模型对标记数据进行训练可以有效识别建(构)筑物特征,并应用于建(构)筑物局部形变分析。     

顾及功能语义特征的建筑物空间分布模式识别方法

本文从空间-语义双重约束角度,提出一种顾及空间邻近和功能语义相似的建筑物空间分布模式识别方法。首先,基于建筑物的空间位置邻近性(即建筑物间的最小距离)约束进行聚类,获得建筑物的空间分布模式和建筑物间的空间邻近关系;然后,根据建筑物的功能语义相似性约束进行分割,获得建筑物的初步聚类结果;最后,考虑簇内相似性与簇间差异性进行整体优化,获得最终聚类结果。试验验证表明,本文方法比现有方法能够更有效地识别空间邻近与功能语义一致的建筑物群,服务于智慧城市建设中对建筑物进行语义层次综合和对城市结构进行深入研究的需求。     

北斗RDSS用户机测试系统指标监测校准方案设计

北斗卫星无线电测定业务(RDSS)用户机是我国北斗卫星导航试验系统的应用终端,测试系统可为用户机研制和使用提供可靠保障。鉴于RDSS体制的特殊性,测试系统的重要性能指标包括:用户机入站信号测量指标、用户机时延测量指标、以及用户机测试系统出站信号。为确保测试系统测试标准的统一,需要对测试系统的这些指标进行监测和校准。通过对普通用户机提出技术改进设计,为测试系统校准提供可行性方案,实现测试系统指标向标准测试仪器的溯源。     

煤层气地面与井下一体化抽采3维可视化专家系统静态建模

采用直接用图形函数进行绘制与第三方建模软件建模后导出两者相结合的方法,以3DMAX为软件平台,构造3D模型的方法进行建模、以晋煤集团寺河矿为示范区实现了地面建筑物及进行瓦斯抽采附属物的模拟,其效果逼真地反映了地面主要建筑、景观及抽放设施的布局,同时也反映了井下瓦斯抽放管线、设备及人员的配置。     

面向移动终端的导游系统研究

导游系统已成为快速传播景区文化的一种方式。本文以实现信息传输效率快、表达明确为目的,对导游系统的整体架构进行了规范化设计;为满足用户对信息实时获取的需求,探讨了基于WAMP组合方式的服务器设计,研究了基于MVC模式的移动终端结构;最后以eclipse开发平台,采用Html5技术实现了移动终端导游系统。