基于機載LiDAR點云數(shù)據(jù)的建筑物輪廓提取

羅 杰

（福建省測繪院，福建 福州 350003）

0.引言

作為城市三維建模的重要元素之一，建筑物輪廓線的高效、準(zhǔn)確、快速提取對于“數(shù)字孿生”城市建設(shè)、智慧城市建設(shè)有著重要意義。因此,建筑物輪廓的提取方法是目前的研究熱點之一。目前，主要是通過遙感影像數(shù)據(jù)、機載LiDAR點云數(shù)據(jù)或者兩者結(jié)合數(shù)據(jù)中提取建筑物輪廓線。但是將遙感影像數(shù)據(jù)作為建筑物輪廓提取的數(shù)據(jù)源時會因地面物體干擾較大造成提取效率低。將遙感影像數(shù)據(jù)與機載LiDAR點云數(shù)據(jù)結(jié)合作為建筑物輪廓提取的數(shù)據(jù)源時，由于數(shù)據(jù)量大，提取效果更好，但是數(shù)據(jù)量大帶來的是數(shù)據(jù)處理困難，加大了工作量。故研究如何從機載LiDAR點云數(shù)據(jù)中有效提取建筑物輪廓是目前建筑物輪廓提取研究的主要方向[1]。

基于機載LiDAR點云數(shù)據(jù)的建筑物輪廓提取方法的研究尚處于起步階段，多位學(xué)者對此已經(jīng)有了初步的研究。文獻[2]利用高偏差平衡濾波法對建筑物輪廓進行提取，但是該方法的缺點在于窗口大小與種子點數(shù)的確定較為困難，需要經(jīng)過大量實驗進行驗證。文獻[3]通過RANSAC算法確定建筑物平面最佳模型與屋頂平面，實現(xiàn)建筑物輪廓的提取。但是該方法的缺點在于普遍適用性較低，需要大量的先驗信息。文獻[4]通過影像提取的歸一化植被指數(shù)與點云的三維坐標(biāo)信息結(jié)合，對建筑物輪廓進行提取，并且利用建筑物邊界的垂直與平行關(guān)系處理得到規(guī)則化成果。文獻[5]通過將建筑物點云映射到格網(wǎng)內(nèi)，判斷鄰域內(nèi)是否包含某個格網(wǎng)元素，如某個點不在該格網(wǎng)內(nèi)，那么此點會被認為是邊界點。……