[发明专利]基于Lidar数据的大规模三维森林可视化场景建立技术

摘要

本发明公开了一种基于激光雷达(Light Detection And Ranging，Lidar)数据的大规模三维森林可视化场景建立技术。利用激光雷达扫描获得的森林点云数据，首先提取出地面点和非地面点。地面点通过插值建立数字地形模型(DEM)数据，在非地面点中利用自顶向下的基于距离的单木分割算法，提取出单木及单木相关参数，通过OSG引擎对DEM地形数据、树木模型、专题数据进行组织与管理，建立场景模型，并开发出大规模的三维森林可视化场景建立方法。

主权项

一种基于Lidar数据的大规模三维森林可视化场景建立技术，其特征在于：利用实地扫描的点云数据，采用自顶向下的基于距离的单木分割算法，提取出单木及单木相关参数，再基于两级四叉树地形组织，通过OSG引擎对地形数据、树木模型、专题数据进行组织与管理，建立场景模型，然后通过动态Impostor技术混合OSG分页技术进行森林场景渲染；具体实施步骤为，(1)、Lidar数据预处理：1)提取地面点和非地面点：根据Lidar数据，提取出地面点和非地面点的点云数据；2)建立数字地形模型(DEM)数据：通过提取出的地面点，经插值生成DEM地形数据；(2)、在非地面点中提取树木点云信息：由上一步骤(1)中提取出的非地面的点云数据，归一化样区内的点到同一高程面上，找出最高点作为目标树的树冠点，通过点云间的空间距离与阈值的比较，从上往下找出归属于本棵树的点云集，之后移除本棵树的点云继续找寻剩下的最高点，按此方法依次迭代下去，直至所有点都被划归到单独的树木点集内，即利用本发明提出的自顶向下的基于距离的单木分割算法提取出单棵树木；(3)、树木点云信息自动建模：利用步骤(2)中提取出的树木点云信息，建立单棵树木模型，将单棵树木参数信息汇总，建立树木模型库；(4)、专题数据准备，包括数字线状图及土地利用图；(5)、基于两级四叉树地形组织，通过OSG引擎对DEM地形数据、树木模型、专题数据进行组织与管理，建立场景模型；(6)、通过动态Impostor技术混合OSG分页技术进行树木渲染。