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激光雷达技术在城市三维建筑模型中的应用

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发表于 2019-5-29 15:03:20 | 显示全部楼层 |阅读模式

“数字城市”是数字地球技术系统的重要组成部分,而表达城市主要物体的三维模型包括三维地形,三维建筑模型、三维管线模型。这些三维建筑模型是数字城市重要的基础信息之一。

而激光雷达技术可以快速完成三维空间数据采集,它的优点使它有很广阔的应用前景。机载雷达系统的组成包括:激光扫描器、高精度惯性导航仪、应用查分技术的全球定位系统、高分辨率数码相机。通过这四种技术的集成可以快速的完成地面三维空间地理信息的采集,经过处理便可得到具有坐标信息的影像数据。利用激光进行三维建筑建模的技术。

首先,进行数据预处理。就是结合IMUU记录的姿势参数、机载GPS数据、地面基站GPS观察数据、GPS偏心分量、扫描仪和数码相机各自的偏心分量,进行GPS/IMU联合解算,得到扫描仪及相机曝光坐标下的轨迹文件,进而得到外方为元素。其次,使用LIDAR数据商业处理软件将地面数据与非地面数据分离,生成DEM,在利用纯地表数据对影像外方位元素通过寻找同名像点的方式进行校正快速生成DOM。DEM和DOM叠加在一起就形成了三维地形模型。

最后,为了表达真实的城市面貌对三维建筑模型进行纹理贴图。纹理粘贴的方法常见的有手动粘贴和纹理映射两种。常用的纹理获取方法也有两种,第一种方法是对建筑顶部纹理采用航空影像,侧面纹理信息为手持相机实地拍摄。第二种方法为倾斜航空摄影。得到纹理后利用专业软件进行纹理面的选择、匀光处理等将反应建筑现状的影像信息映射在对应的模型上就达到了反映城市现状的目的。



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