面向建筑测绘的地面激光扫描模式识别方法研究

张雷　董四亮

（1宁波市鄞州区测绘院浙江宁波315100；2哈尔滨市大地勘察测绘有限公司黑龙江哈尔滨150000）

面向建筑测绘的地面激光扫描模式识别方法研究

张雷1董四亮2

（1宁波市鄞州区测绘院浙江宁波315100；2哈尔滨市大地勘察测绘有限公司黑龙江哈尔滨150000）

从理论研究的角度来看，测绘是一门专业性较强的学科，地面激光扫描是一种可以快速且精准地获取室内外环境当中三维数据信息的策略，地面激光扫描模式识别方法在近几年来受到了建筑测绘研究及实践领域的认可，并且，该方法的应用对于保护古建筑以及真实地呈现出建筑实体的状态有着极其重要的意义。本文就针对面向建筑测绘的地面激光扫描模式识别方法及其相关内容进行研究。

建筑测绘地面激光扫描模式识别方法

0　前言

对于我国建筑测绘领域而言，大多利用的是地面激光扫描数据信息来进行平立剖面图的绘制，此种识别方法能够满足以往建筑测绘工作的要求。但从该类型项目的发展趋势来看，在当下乃至未来的实践过程中，基于地面激光点云的建筑平立剖面图的半自动绘制方法的应用将会进一步推广，因其主要优势在于不需大量的人力及时间来进行操作以及调整信息的提取，进而优化了建筑测绘地面激光扫描方法的实践效能。

1　面向建筑测绘的地面激光扫描模式识别方法及其类型研究

1.1浅析面向建筑测绘的地面激光扫描模式识别方法

地面激光扫描是一种能够快速获取实体建筑真实三维数据信息的有效策略，无论对于建筑室内的数据信息，还是建筑室外的数据信息，都能够准确地测算出来，为相关的测绘操作人员的建筑测绘工作的执行提供强有力的技术支撑。从现阶段我国实际项目中所进行的建筑测绘工作内容来看，该领域主要运用了两种策略，即基于地面激光扫描数据的平立剖面图测绘扫描模式与基于地面激光点云的建筑平立剖面图半自动测绘识别方法两种，实际上，尽管前者在以往的工作中起到了一定的辅助作用，但随着技术手段的不断革新，未来发展的趋势倾向于后者。

1.2面向建筑测绘的地面激光扫描模式识别方法的主要类型分析

1.2.1基于地面激光扫描数据的平立剖面图测绘扫描模式

从专业测绘理论来看，测绘是指以高新技术为技术核心，将地面已有的特征点和界线通过测量手段获得反映地面现状的图形信息，其实践价值较高。对于建筑测绘而言，平立剖面图是了解建筑实体真实状态最直观的方式，面向建筑测绘的地面激光扫描模式识别方法的选择对于整个测绘工作环节而言至关重要。平面图、立面图以及剖面图是建筑测绘工作中应用最为频繁的产品项目，同时，也能够了解到，地面激光扫描对于建筑测绘实践项目的作用非同一般。从研究内容来看，凭借人工选取建筑表面的部分点云的方法在该领域实践过程中的效能较为突显。

1.2.2基于地面激光点云的建筑平立剖面图半自动测绘识别方法

从理论研究以及实践经验来看，利用基于地面激光点云的建筑平立剖面图半自动测绘识别方法时，需要考量该技术方法的三个核心部分，其一，利用地面激光点云数据生成正射深度影像；其二，当获取影像之后，需要从正射深度影响中对线性特征进行提取，待后续完善或处理；其三，通过前来两个操作步骤的实施，能够对基于地面激光点云的建筑平立剖面图的直观影像的特征有所了解，因此，便可以执行半自动化的处理与进一步细化，直至完成实体建筑测绘对象的整个识别过程，为实际测绘工作的顺利完成夯实基础[1]。

1.3面向建筑测绘的地面激光扫描模式识别方法的原理分析

通过研究地面激光扫描模式识别方法，结合其中所包括的建筑正射投影及基于正射投影所衍生的几何图像描述等等内容，能够清楚地了解到面向建筑测绘的地面激光扫描模式识别方法的基础原理内容，其主要分为三个步骤来实施，首先，将点云数据正射投影到一个事先虚拟处理的一个平面上，进而根据每一个扫描点与投影平面间的距离得到一张正射深度的影像；其次，便可以利用地面激光扫描模式识别方法，提取影像中的几何特性，随即便可以在自动处理技术的辅助之下，将其生成平立剖面图；最终，结合实体建筑项目的各角度部件，对平立剖面图进行合理修正[2]。实质上，在对建筑场景进行地面激光扫描的过程中，线性特征便是建筑平立剖面图绘制的核心几何要素。

2　综述面向建筑测绘项目的地面激光扫描模式识别方法的实际应用效能

从现实的角度来看，要想能够快速获取建筑实体项目的三维场景图，则需要针对不同理性的地面激光扫描模式识别策略进行深入研究，并结合实际操作过程中所遇到的问题，对建筑测绘作业效率进行改进。简单来说，经总结分析可知，面向建筑测绘项目的地面激光扫描模式识别方法的应用遇到了几个难题，亟待解决，即出现了严重依赖“人机交互”的点云配准、点云识别和滤波、建筑三视图等技术手段来进行实体建筑测绘，这样一来，便会明显降低面向建筑测绘的技术操作效率，因此，需要通过基于标靶精准定位以及匹配的多站点云机动配准方式进行优化改进，从而保证地面激光扫描模式识别方法的实际应用效能维持在较高的水平[3]。

除此之外，为了更好地改进建筑测绘整个技术实践的效率，在点云识别以及滤波方面，则可以通过基于颜色的点云分割方式来进行处理，这对于建筑三视图测绘方面技术应用实际效果的显现极为重要，进而有益于基于正射深度影像的建筑特性信息自动提取等方面的发展[4]。

3　结束语

总而言之，面向建筑测绘的地面激光扫描模式识别方法的实际应用对于古建筑保护工作的推进有重要作用，同时，针对该类型方法的深入研究也对于该领域未来发展有着一定的指导意义。从研究内容来看，为了避免消耗过多的人力及时间成本，则需要利用基于地面激光点云的建筑平立剖面图半自动测绘识别方法来替代利用地面激光扫描数据信息进行测绘识别。实践表明，该方法的操作步骤及其应用效能极佳，值得在建筑测绘领域中推广实施。

[1]车尔卓，詹庆明，金志诚，等.基于激光点云的建筑平立剖面图半自动绘制[J].激光与红外，2015，01（01）：12-13.

[2]陆旻丰，吴杭彬，刘春，等.地面三维激光扫描数据缺失分类及成因分析[J].遥感信息，2013，06（06）：82-84.

[3]张蕊，李广云，李明磊，等.利用PCA-BP算法进行激光点云分类方法研究[J].测绘通报，2014，07（07）：23-25.

[4]张毅，宫丽玮.地面激光扫描三维重建技术的实验教学平台构建[J].实验技术与管理，2012，05（05）：86-88+93.

P2[文献码]B

1000-405X（2015）-7-176-1