基于LIDAR技術的三維城市建模方法研究.pdf

1、隨著科學技術的進步和人類社會的發(fā)展，傳統(tǒng)的地圖測繪成果已經(jīng)不能滿足當今社會人們的需要。隨著數(shù)字城市概念的產(chǎn)生與發(fā)展及虛擬現(xiàn)實技術手段的不斷進步，使數(shù)字地圖的三維化、真實化、實用化展示成為可能。在新時代要求三維地圖能夠更加準確的表達客觀地物的精確細節(jié)并具有良好的展示效果。這不僅要求地圖數(shù)據(jù)源的質量進一步提高，還需要更加科學的虛擬現(xiàn)實技術平臺來承載高精度的三維立體模型。三維激光掃描技術作為一種新興的遙感測量手段，可以快速地獲取高精度的地表三

2、維坐標信息。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)實的要求。針對以上幾點，本文的主要研究內容包括：
　　 1、綜合分析了LIDAR技術的發(fā)展歷史與當今的研究發(fā)展現(xiàn)狀。分析當前的激光三維點云數(shù)據(jù)應用方法，即基于LIDAR技術的三維城市建模方法。
　　 2、研究了激光測距技術的基礎理論，闡述三維激光掃描儀的掃描工作原理。按照掃描平臺不同和掃描方式的不同對激光掃描儀進行了分類。論述了幾種不同掃描方

3、式的原理及特點。針對三維激光掃描儀通常提供的儀器參數(shù)信息，詳細說明了掃描射程、單點精度、采樣密度、掃描速度等幾個重要的參數(shù)的意義和參考價值。并對點云數(shù)據(jù)誤差來源等基礎理論進行詳盡的分析。
　　 3、深入研究了利用模擬建模、依圖而建方法和航空攝影測量方法進行城市三維建模的基本原理與建模方法。并從技術程度、資金成本和實現(xiàn)難度這三個方面，將這幾種方法于基于LIDAR技術的城市三維建模方法進行了詳細的比較。從中分析了各建模方法的優(yōu)缺點和

4、適用范圍，突出了LIDAR技術應用于城市三維建模的優(yōu)勢。
　　 4、研究總結了機載LIDAR應用于城市三維建模的技術方法。論述了機載LIDAR的幾種點云掃描方法，并結合機載平臺的特點，分析了機載LIDAR點云數(shù)據(jù)的特點。針對其特點，延伸出了點云預處理和點云濾波方法。最后論述了基與LIDAR點云數(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行精細化建模的方法與技術路線。從點云的獲取、點云的預處理，到三