استخراج اتوماتیک ساختمان با استفاده از داده های لیدار و عکس های هوایی با قذرت تفکیک بالا

استخراج اتوماتیک ساختمان با استفاده از داده های لیدار و عکس های هوایی با قذرت تفکیک بالا

امروزه تکنیک و ابزارها، برای استخراج اطلاعات ساختمان، به دلیل این که اطلاعات ساختمان برای بسیاری از برنامه های کاربردی مانند برنامه ریزی شهری، مخابرات، و یا نظارت بر محیط زیست و غیره بسیار ضروری و مهم هستند مورد نیاز می باشند.

و از آن جایی که استخراج دستی اطلاعات ساختمانی از تصاویر خام به شدت کاری فشرده، وقت گیر و بسیار هزینه بر است، تحقیقات گسترده ای در جهت رفع این نواقص صورت گرفته است که یکی از این روش ها استفاده از داده های لیدار می باشد، ولی فراوانی اشیاء و عوارض و پیچیدگی روابط این عوارض خصوصا در مناطق شهری از جمله مشکلاتی هستند که در استفاده از داده های لیدر برای شناسایی ساختمان مواجه هستیم. بنابراین برای رفع این مشکل در این تحقیق علاوه بر داده های لیدار از عکس های هوایی به دلیل ویژگی های طیفی و با قدرت تفکیک 0.2متر مربوط به منطقه راین واقع در کشور آلمان برای استخراج ساختمان استفاده شده است.

در این روش در مرحله نخست بر روی داده های بازگشت آخر فاصله لیدار عمل فیلترینگ با استفاده از الگوریتم لبه منبا برای استخراج dtm انجام صورت گرفت، سپس با عمل تفریق روی dtm و dsm (داده فاصله لیدار) حاصل از عمل فیلترینگ، ndsm (مدل رقومی سطح عوارض غیر زمینی) بدست آمد. با اعمال عملگرهای کانولوشن بر روی ndsm لبه ساختمان و درختان و دیگر عوارض غیرزمینی استخراج شد. اما برای حذف درختان، از داده های بازگشت اول فاصله لیدار، ndi برای استخراج پوشش گیاهی انجام گرفت، سپس با استفاده از عملگرهای کانولوشن لبه درختان و دیگر پوشش گیاهی استخراج شد. بنابراین با داشتن لبه پوشش گیاهی و ndsm، ساختمان ها استخراج می شوند.

با اعمال عملگرهای مورفولوژی بر روی لبه عوارض ساختمانی اجزاء کوچک حذف و لبه های قطع شده اتصال داده شدند. جهت بررسی صحت اطمینان، از تصاویر هوایی موجود، ساختمان ها به صورت دستی دجیت شدند و با نتیجه بدست آمده مقایسه شده که این دقت حدود استخراج عوارض ساختمانی را به همراه داشت.