[发明专利]基于机载激光雷达数据的建筑线划图生成方法

说明书

本发明提出的是一种基于机载激光雷达数据的建筑线画图生成方法，包括以下步骤：（1）提取建筑外边界和孔洞边界；（2）优化分割建筑内外边界线；（3）构建建筑线画图。本发明的优点：（1）可全自动从机载点云中提取建筑的线划图，高效、便于后续更加客观全面评价先画图的精度；（2）采用混合关键点表达方法制作建筑的线画图，有效兼顾了先画图的精度和人造建筑几何外观的规则性；（3）本发明提取的建筑线画图一并融合了先验知识软约束，使得生成的建筑线化图在整体宏观尺度上具有很强的一致性。

技术领域

本发明涉及的是一种基于机载激光雷达数据的建筑线划图生成方法，属于遥感科学技术领域。

背景技术

当前传统纸制地图提供的信息已经无法满足人们生产生活的需求，伴随着计算机技术、存储技术、空间数据库技术和地理信息技术(Geographic Information Science,GIS)的发展，传统纸质地图也随之以一种新的载体形式-即电子地图或矢量地图，逐步取代了传统的纸质地图，成为当今纸制地图的载体和重要的表现形式；在此背景下当今数字化产品的生产技术也逐步完善和提高，如数据获取、空中三角测量、质量控制、产品应用、生产管理等诸多环节都形成了一定的作业标准和规范，便于后续各种产品之间的兼容和共享；当今在测绘业界，形成了以数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)、数字线划地图(DLG)和数字栅格地图(DRG)为代表的4D数字化产品，这些数据产品已为民经济发展提供了重要的数据支撑，并成为国民经济建设部门进行决策、管理、设计、规划的主要依据，同时也为我国解决人、资源、环境和灾害等重大社会可持续发展问题的基本信息手段。

4D数据产品中是最为常见的数字化产品当属数字线划地图(Digital LineGraphic，DLG)，DLG是现有地形图要素的矢量数据集，保存各要素间的空间关系和相关的属性信息，全面地描述地表目标，目视效果与同比例尺一致，但色彩更为丰富，DLG可满足各种空间分析要求，可随机地进行数据选取和显示，与其他信息叠加，可方便进行空间分析、决策；其中部分地形核心要素可作为数字正射影像地形图中的线划地形要素，同时DLG集放大、漫游、查询、检查、量测、叠加等功能为一体，便于图层分层，可方便快速的生成专题地图，又称矢量专题信息DTI(Digital Thematic Information)，DLG的技术特征为：地图地理内容、分幅、投影、精度、坐标系统与同比例尺地形图一致；图形输出为矢量格式，任意缩放均不变形，可方便与其他DEM、DOM和DRG数据产品进行融合，便于决策者集成异源数据进行联动分析和决策。

现有技术方案有以下几种：

(1)利用数字摄影测量系统，采用以人工作业为主的三维跟踪的立体测图方法；目前，国产的数字摄影测量软件VirtuoZo系统和JX-4C DPW系统都具有相应的矢量化模块，测图精度较高，并配合多种测图方式：先外业后内业、先内业后外业、内外业调绘、采编一体化等诸多方式，一般而言，由外业作业人员对测区加密控制网，基于全数字摄影测量系统的数字线划地图的各种算法被加入后，可以实现半自动或手动定向，在DLG生产过程中，可以利用航片和高分辨率卫片进行立体测图，在测图过程当中，相片中的地物和地貌分辨不清时，可以用估测的方式进行测图，之后再补测，将补测数据重新录入，由于立体的图形可以与DOM进行叠加，并且可以硬件放大、缩小和漫游，提高了作业精度；

(2)解析或机助数字化测图；该方法在解析测图仪或模拟器上对航片和高分辨卫片进行立体测图，获取DLG数据，该方法还需进一步借助GIS或CAD等图形处理软件，进一步编辑获得的数据，生产最终的成果数据。具体操作时，从航摄像片或卫星遥感影像上准确判绘水系、交通、工矿设施和植被等要素，不能准确图形或者属性数据应到野外进行调绘。然后根据内业预采的成果，到野外进行全面核查、纠错和补调；

(3)通过对现有的DOM或DRG图矢量化获取；利用DOM正射影像图，利用ESRI或者VirtuoZo等GIS软件在图上进行相应要素的采集、编码和入库等工作，或者对现有的纸质地形图进行扫描，继而进行DLG数据采集及属性录入，完成纸质要素的矢量化存储；