从激光雷达点云数据中

提取3D建筑物

    点云数据

使用激光雷达点云数据提取城市3D建筑模型可以用于进一步的城市规划活动、洪水预测分析、阴影影响分析、视域和视线分析等，对城市模型三维展示非常实用。

图1 城市点云

激光雷达（激光探测及测距）是一项遥感技术，它利用激光对地球表面进行密集采样，以产生高精度的 x, y, z 点测量。 这些点的集合称为点云。 

点云数据处理 

要从激光雷达数据中提取 3D 建筑物形状，需要先对点云进行分类，标识地面和建筑物（或屋顶）的点云，在点云未分类之前它们的属性相同。

图2 未分类点云

图3 未分类点云

分离点云数据地面点，以地面点云生成工作区域的DEM数据，DEM的精度决定了建筑物模型的精度，通过图片可查看到建筑物、植被、汽车或船只这些并没有包括在地面点一类中，因为它们是单独的一类。

图4 地面点云

工作区域DEM数据

图5 DEM

为确保生成的建筑模型精度，需要将噪声点给剔除。

图6 剔除的高位噪点

建筑物提取

将属于建筑物一类的点云给提取出来，用以创建建筑物模型。

图7 建筑物点云

还有许多未分类的点云，可将其分为低、中、高植被点云。

提取建筑物覆盖区域，查看建筑物覆盖区域与实际建筑物位置的对比关系，检查两者位置是否相对应。  

图8 点云与实际位置对比

正射照片提供了实际建筑物外观的指示，但是照片上的视角可能难以在建筑物覆盖区和底层建筑物之间获得完整的视觉匹配。

将建筑物提取出来之后如果边界破碎可手动进行修整。

图9 建筑物矢量

利用工具对建筑物矢量和底图的实际建筑物位置进行对比，查看其精度。

图10 建筑物面位置对比

根据提取的DEM，在LAS数据集中创建逼真的3D建 筑物，每栋建筑物高度都不一致，可更改其属性为实际建筑高度。

图11 3D建筑物

图12 3D建筑物