ارائه روشی چندعامله به منظور استخراج و قطعه‌بندی همزمان ساختمان‌ها از ابر نقاط لیدار

امروزه پردازش‌های خودکار و استخراج اشیا از سنجنده‌های هوابرد به یکی از موضوعات تحقیقاتی مهم در فتوگرامتری تبدیل شده‌ است. سیستم لیزر‌‌اسکنر هوایی که معمولا از آن به عنوان لیدار یاد می‌شود، یک تکنولوژی برتر برای اکتساب داده‌های سه‌بعدی مکانی با سرعت و چگالی بالا از سطح زمین است. یکی از مهمترین کاربردهای سیستم لیدار، تولید مدل‌های سه‌بعدی شهری است. گام اولیه و مهم برای بازسازی ساختمان‌ها به عنوان یکی از مهمترین اجزای مدل‌های شهری، شناسایی و تفکیک داده‌های ساختمانی از دیگر داده‌ها نظیر زمین، درختان و پوشش‌گیاهی است. علاوه بر این، قطعه‌بندی سقف ساختمان یک گام مهم دیگر در پردازش ابر نقاط ساختمان می‌باشد. در این تحقیق استخراج ابرنقاط ساختمانی و قطعه‌بندی سقف ساختمان به‌صورت همزمان و با استفاده از یک استراتژی چند عامله بر مبنای استفاده از ابرنقاط نامنظم لیدار صورت گرفته است. ابتدا با استفاده از معیارهای ارتفاعی و پالس‌های برگشتی، نقاط کاندیدای زمینی و گیاهی از نقاط ساختمانی جدا‌ شده‌اند. سپس با آنالیز طول مثلث‌های ایجاد شده بر روی نقاط باقیمانده و با استفاده از روش گسترش ناحیه بر مبنای بردار نرمال، قطعات مختلف استخراج می‌شوند. پس از آنالیز مساحت برای تفکیک قطعات ساختمانی، به‌منظور شناسایی قطعات متعلق به ساختمان‌های واحد روشی ابتکاری به نام "گسترش شبکه" پیشنهاد شده است. جهت ارزیابی دقت از تفسیر بصری و مقایسه کمی نتایج با اطلاعات استخراج شده توسط اپراتور انسانی استفاده گردیده است. در این ارزیابی که بر روی داده‌های مربوط به شهر فایهینجن آلمان انجام شده، روش پیشنهادی در استخراج نقاط سقف ساختمانی به دقت متوسط 93% رسیده است. به‌طور کلی نتایج موفقیت روش پیشنهادی را در استخراج و قطعه‌بندی ساختمان‌ها بدون نیاز به منابع کمکی نظیر نقشه‌های کاداستر و تصاویر هوایی نشان می‌دهند. مزیت ویژه روش مطرح، در ساختمان‌های چندلایه‌ای با سطوح سقفی موازی است که قطعات حتی با اختلاف‌ ارتفاع خیلی‌کم (نظیر 10 سانتی‌متری) به-درستی از یکدیگر تفکیک شده‌اند.