基于倾斜影像与点云数据的城市三维建模及应用研究

论文摘要

随着无人机技术和三维激光扫描技术的不断发展,地理信息数据获取的方法愈发多样化,数据的现势性和准确性得到了进一步提高。城市实景三维技术凭借着其直观、高效的优势逐渐成为城市地理信息数据表达的重要手段。长沙市由于地形起伏大、境内山区建筑物较多,其三维城市场景模型的建立一直没有系统性的研究方案。本文基于倾斜影像数据和点云数据对长沙市三维场景模型的构建做出了相关的研究分析,根据不同类型的建模区域提出了相应的三维模型构建方案,对传统的屋顶轮廓线提取算法进行了改进研究,并使用WebGL技术对长沙市三维模型管理平台原型系统做出了设计开发,本文主要工作包括以下内容:(1)本文对城市实景三位构建技术的研究背景和研究意义进行了总结,系统性的分析了三维模型构建技术和WebGL技术的研究现状,列表比较了主要三维构建方法的优劣,归纳整理了城市实景三维技术的主要应用范围,针对性的提出了当前该研究领域的研究重难点。(2)本文使用分区的三维模型构建方法,基于倾斜影像数据和点云数据系统性的提出了针对长沙市的三维模型构建方案。完善了对长沙市主城区的三维模型构建流程,针对长沙市山区建筑物的三维模型构建,改进了常用的屋顶轮廓线提取算法,提出了以点云数据的离散程度提取屋顶面点云数据的分类算法,实验结果表明相较于直接使用曲率最小值为阈值的提取算法,该方法的提取结果精度更高。(3)本文对城市三维场景中数据类型进行了分类,构建了城市三维场景数据的组织结构,设计了长沙市三维模型管理平台的分层结构,提出了模型等级的划分标准。针对WebGL技术对城市三维场景数据的交互操作进行了研究,分析说明了WebGL网页中三维渲染、飞行漫游、可视域绘制等交互操作的算法思想。(4)设计实现了基于WebGL技术的长沙市三维模型管理平台,设计了系统结构框架和系统功能,介绍了系统的数据发布和数据调用,并对相关系统功能进行了成果展示。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘涛

导师: 刘正才

关键词: 城市三维,倾斜摄影,点云数据,屋顶轮廓线提取

来源: 湘潭大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 自然地理学和测绘学,建筑科学与工程

单位: 湘潭大学

分类号: P204;TU984.1

DOI: 10.27426/d.cnki.gxtdu.2019.001553

总页数: 61

文件大小: 1178K

下载量: 252

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