ارائه روشی غیرپارامتریک در بازسازی مدل سه‌بعدی ساختمان‌ها با استفاده از ابر نقاط لیزر‌اسکنر هوایی

در سال­های اخیر شیوه­های نمایش زمین تغییر کرده ­است و مدل­های سه­بعدی جایگزین نقشه­های دو­بعدی شده­اند. لیزراسکنر هوایی به عنوان سیستمی قدرتمند در سنجش­از­دور لیزری، یک منبع با ارزش برای اکتساب اطلاعات مکانی است که از آن می­توان برای مدلسازی سه­بعدی استفاده کرد. بازسازی مدل سه­بعدی ساختمان­ها به عنوان یکی از مهم­ترین عوارض موجود در سطح زمین موضوعی است که در این تحقیق به آن پرداخته شده ­است. برای این منظور یک روش جدید غیرپارامتریک برای تولید مدل سه­بعدی ساختمان­های با سقف مسطح و شیبدار ارائه شده است. در مرحله­ی اول یک روش چندعامله برای استخراج و قطعه­­بندی سقف ساختمان­ها به صورت همزمان از ابر نقاط لیزراسکنر هوایی ارائه شده است. سپس، در استخراج نقاط لبه از فرایندی ابتکاری که "فرسایش شبکه" نامگذاری شده بهره گرفته­ایم. برای تقریب خطوط لبه­ها و مرزهای ساختمان روشی رنسک مبنا پیشنهاد شده ­است. اما قبل از آن با ارائه روشی زاویه­مبنا، نقاط لبه طبقه­بندی می­شوند تا خطوط با دقت و کیفیت بیشتری تقریب زده شوند. در نهایت با دردست داشتن خطوط سقف ساختمان و تقریب ارتفاع کف ساختمان مدل سه­بعدی ساختمان تشکیل می­شود. جهت ارزیابی دقت روش پیشنهادی از تفسیر بصری و مقایسه کمی مدل بازسازی شده با اطلاعات استخراج شده توسط اپراتور انسانی استفاده شده ­است. در این ارزیابی که بر روی داده‌های مربوط به شهر فایهینگن آلمان انجام شده است، خطای مسطحاتی غالب در بازسازی مدل سه­بعدی ساختمان تقریبا 30 سانتی‌متر است که به صورت طولی محاسبه شده است. مزیت ویژه روش پیشنهادی، در ساختمان­های چندلایه­ای با سطوح سقفی موازی است که قطعات حتی با اختلاف­ ارتفاع خیلی­کم (نظیر 10سانتی­متری) به­درستی از یکدیگر تفکیک و مدلسازی شده­اند. به‌طور کلی نتایج موفقیت روش پیشنهادی را در استخراج ساختمان­ها و بازسازی آن­ها بدون نیاز به منابع کمکی مانند نقشه­های کاداستر و تصاویر هوایی نشان می­دهد.