استخراج و بازسازی سه بعدی عارضه ساختمان با تلفیق داده های اپتیکی و لیدار

هدف از این پژوهش ارائه روشی جهت کشف ساختما ن ها و بازسازی مدل سه بعدی آن ها از طریق تصویر هوایی و داده های لیدار می باشد. این پژوهش شامل سه مرحله کلی آشکارسازی ساختمان ها، بازسازی مرز دو بعدی ساختمان و بازسازی مدل سه بعدی ساختمان ها می باشد. جهت کشف ساختمان ها در ابتدا عوارض مرتفع (درختان و ساختمان ها) از روی داده های لیدار استخراج می شود و سپس طبقه بندی ماشین های بردار پشتیبان (svms) و دسته بندی k-means بر مبنای ژنتیک جهت جداسازی ساختمان ها و درختان بکار گرفته می شود. ویژگی های مورد استفاده در طبقه بندی از تصویر هوایی و داده های لیدار استخراج شده است و داده های آموزشی جهت انجام طبقه بندی ماشین های بردار پشتیبان بصورت نیمه اتوماتیک انتخاب شده است. جهت پس پردازش نتایج طبقه بندی نیز از عملگرهای مورفولوژی ریاضی استفاده شده است. بعد از جداسازی درختان، جداسازی ساختمان های غیر هم ارتفاع بر اساس دسته بندی k-means انجام گرفته است نتایج نشان می دهد که روش پیشنهادشده برای کشف ساختمان ها در کشف ساختمان هایی با ابعاد متفاوت می تواند موفق باشد. شاخص های پیکسل مبنا جامع بودن، صحیح بودن و کیفیت برای نتایج کشف ساختمان ها در روش طبقه بندی ماشین های بردار پشتیبان به ترتیب 86/60%، 99/10%، 85/92% و در روش دسته بندی k-means بر مبنای ژنتیک به ترتیب 86/22%، 99/11%، 85/55% می باشند. در مرحله بازسازی مرز دو بعدی ساختمان، مرزهای دو بعدی ساختمان ها بعد از برداری کردن با خلاصه سازی و عمود سازی استخراج گردیده اند. در این تحقیق، بازسازی سه بعدی ساختمان در سطح lod2 انجام گرفته است. در مرحله بازسازی مدل سه بعدی ساختمان ها جهت کشف ساختار سقف ساختمان ها، ابتدا پارامترهای صفحه برازش یافته به نقاط لیدار داخل هر کرنل بدست می آیند و با در نظر گرفتن این پارامترها بعنوان ویژگی های هر ساختمان، دسته بندی iso-data انجام گرفته است که در نهایت نتایج این دسته بندی بیانگر تعداد سطوح صفحه ای هر ساختمان می باشد. با ادغام صفحات نزدیک و موازی و برازش صفحه به هر سطح صفحه ای، تعداد و پارامترهای سطوح صفحه ای هر ساختمان مشخص گردیده است. با تقاطع این سطوح و بدست آوردن نقاط میانی هر ساختمان، مدل سه بعدی ساختمان ها بازسازی شده اند. مقدار rms ارتفاعی صفحات تعیین شده برای ساختار سقف ساختمان ها 0/4 متر و مقدار خطای rms کلی رئوس پلیگون های این صفحات 0/9 متر می باشد.