基于数学形态学的机载LiDAR点云建筑物区域提取

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1、分类号Ｐ２３１密级ＵＤＣ编号１０４８６博±学位论文基于数学形态学的机载ＬｉＤＡＲ点云＊建筑物区域提取研究生姓名：赵宗泽指导教师姓名、职称：张祖就院±张永军教授学科：摄影测量与遥感、专业名称研究方向；数字摄影测量二〇—六年十二月ＡＰｈＤ．ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｏｆｕｈｃｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔＷｙＢｕｉｌｄｉｎＡｒｅａＥｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｒｏｍｇＡｉｒｂｏｒｎｅＬｉＤＡＲＰｏｉｎｔＣｌｏｕｄｓＵｓｉｎＭａ化ｅｍ

2、ａｔｉｃａｌＭｏｒｈｏｌｏｇｐｇｙＢｙＺｏｎｚｅＺｈａｏｇＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＺｕｘｉｍＺｈａｎｇＹｏｎｕｎＺｈａｎｇｊｇＳｐｅｃｉａｌｔｙ：ＰｈｏｔｏｇｒａｍｍｅｔｒｙａｎｄＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＤｉｒｅｃｔｉｏｎ：ＤｉｉｔａｌＰｈｏｔｏｒａｍｍｅｔｒｇｇｙＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＷｕｈａｎＨｕｂｅｉＰ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ，，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０１６，学位论文使用授权书―（式两份，此份

3、交《中国博±学位论文全文数据库》期刊社存档）本论文作者完全了解学校关于保存、使用学位论文的管理办法及规定，即学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，接受社会监督。本人授权武汉大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国博±学位论文全文数据库》进行信息服务，也可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。－ａｎ。本论文提交□当年／□年／因巧年／年Ｗ后，同意发布一若不选巧则视为年Ｗ后同意发布。注，在解密后适用于

4、本巧枚书？：保密学位论文作者签名Ａ令Ｉ导师签名。＜？２１轉＾月日Ｉ｜武汉大学研究生学位论文作者信息、论文题目？杂ｊＡ碱金摊＾ｉｉＷ瓜站始私踩娩铅Ｉ马］姓名姆学号部批信。。４答辩曰期钟２？月叫日Ｉ｜论文级别博±虹硕ｉｎ￣＾＾途邊媒急游＾么巍勤訓藻Ｊ遂盛ＩＩ联系电话Ｅｍａｉｌ＿通信地址邮编：（）备注：论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研巧工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他

5、个人或集体已发表或撰写的研究成果。对本文的研巧做出贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者（签名）：似辟占年Ｕ月。？曰本论文巧研究和实验得到了Ｗ下项目的支持，特此致谢！国家自然科学基金（４１３２２０１０）＞基于单立体３＾的多娜像巧集匹记埋论与方法国家自然科学基金（４１５７１４３４）论文主要的创新点论文的主要贡献和创新点如下：一１）提出了种基于分水岭算法的机载激光点云建筑物提取方法，结合证据＂理论进行了分类，实验证明可有

6、效地实现建筑物与植被的分离。主要利用浸水＂法对点云网格数据进行淹没，在淹没过程中，为了分离与建筑物相连的植被区。域，利用植被区域对淹没过程进行限制在对激光点云进行分割Ｗ后，主要利用证据理论对分割区域进行分类。一巧提出了种基于模板连通算子的机载激光点吉建筑物提取方法，实验证明能够有效地提取植被相邻的建筑物区域。对激光点云网格数据进行阀值叠加生成不同高程等级上的二值影像，对不同髙程等级的二值影像进行基于分离的二次＂＂连通性分析，消除区域之间的弱连接现象；并利用基于模板的连通性分析去除与

7、建筑物相连的植被区域：利用相邻高程等级上建筑物与地面连通区域面积之差的区别滤去地面区域，识别出建筑物区域。一３）提出了种分水岭算法和连通算子相结合的机载激光点云建筑物提取方一法，实验证明可进步提高建筑物区域的提取精度。从连通性角度来说，分水岭算法是基于属性空间对点云网格数据进行连通性分析，而连通算子是基于模板对不同等级上的二值影像进行连通性分析。在利用连通算子的建筑物区域提取过程中一，对于些高程较低或坡度大的建筑物，在连通性分析过程中，很难与地面分。离开来，从而无法提取出来，而分水岭算

8、法可Ｗ较好地提取出来然而，对于某些密集且髙程高低不平的建筑物区域，基于分水岭算法的提取方法很难提取出来，而基于连通算子的提取方法可Ｗ较好地提取出来。基于数学形态学的机载ＬｉＤＡＲ点云建筑物区域提取目录巧要ＶＡＢＳＴＲＡＣＴＶＩＩ一１第章職１．１研究背景和意义１１．２国内外相关研究现状４１．２．１基于ＬｉＤＡＲ数据的建