本發(fā)明涉及測繪地理信息科學(xué)，尤其涉及一種基于點(diǎn)云的實(shí)體表達(dá)方法。

背景技術(shù)：

1、隨著測繪地理信息行業(yè)的轉(zhuǎn)型，相關(guān)的技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)等各個方面都面臨著升級的要求。傳統(tǒng)的地理信產(chǎn)品主要以數(shù)字正射影像(dom)、數(shù)字高程模型(dem)和數(shù)字線化圖(dlg)來表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界的物體。隨著研究的興起，許多學(xué)者圍繞地理實(shí)體進(jìn)行一系列的指標(biāo)、分類和表達(dá)方式研究?？偨Y(jié)當(dāng)前研究情況，目前實(shí)體的表達(dá)主要有兩種方式：一是通過傾斜航攝影像得到的實(shí)景三維進(jìn)行單體化表達(dá)，二是利用傳統(tǒng)給的dom、dem、dlg等數(shù)據(jù)進(jìn)行展轉(zhuǎn)化來表達(dá)。前者是對實(shí)體的三維表達(dá)，是通過多個連續(xù)且結(jié)構(gòu)完整的三角面形式來表達(dá)，存在數(shù)據(jù)量大、編輯困難等問題；后者是對實(shí)體的二維表達(dá)，雖編輯容易，但因受制于轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)本身的劣勢，無法真實(shí)表達(dá)實(shí)體的細(xì)部結(jié)構(gòu)。因此，如何在三維空間，利用結(jié)構(gòu)簡單、編輯靈活、數(shù)據(jù)輕量的方式來表達(dá)實(shí)體成為當(dāng)前測繪地理信息學(xué)科領(lǐng)域尚未解決的問題。

2、點(diǎn)云是地理信息數(shù)據(jù)的重要組成部分，與傳統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)相比，以其高精度、高密度、信息豐富、編輯靈活等特性，為現(xiàn)實(shí)世界的精準(zhǔn)刻畫提供了最直接而有效的表達(dá)方式，被稱為繼矢量和影像之后的第三類空間數(shù)據(jù)，已在自然資源調(diào)查、智慧城市建設(shè)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種基于點(diǎn)云的實(shí)體表達(dá)方法。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、設(shè)計一種基于點(diǎn)云的實(shí)體表達(dá)方法，其特征在于，具體步驟如下：

4、s1：根據(jù)現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體對象位置、大小、形狀特性，選擇適當(dāng)?shù)姆绞将@取所需的基礎(chǔ)點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

5、s2：針對現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體對象，按表達(dá)實(shí)體的基本單元進(jìn)行部件拆分，拆分的單個部件用t表示，則所有部件可以用集合t表示，則t＝{1,2,…,t}；

6、再對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、分割處理，得到每個部件所對應(yīng)的點(diǎn)云子集，每個部件所對應(yīng)的點(diǎn)云子集用ni表示，其中(i表示n的數(shù)量，且(i∈t))，所有部件可以用集合n表示，則n＝{n1,n2,…nt,}；

7、制作點(diǎn)云子集ni時，同步采集每個點(diǎn)云子集對應(yīng)部件的語義信息，并將語義信息賦值給每個點(diǎn)云子集，且每個點(diǎn)云子集對應(yīng)一個唯一標(biāo)識碼，唯一標(biāo)識碼用fi表示，記錄所有部件對應(yīng)的點(diǎn)云子集和語義信息，作為樣本庫；

8、s3：針對現(xiàn)實(shí)場景中某個需要具體表達(dá)的實(shí)體，按照其類型、結(jié)構(gòu)、表達(dá)精細(xì)程度要求，進(jìn)行部件拆分，記錄拆分后的部件數(shù)量和每個部件的唯一標(biāo)識碼fi；

9、s4：根據(jù)單個部件的唯一標(biāo)識碼fi，查找樣本庫中對應(yīng)的語義信息；根據(jù)語義信息得到對應(yīng)的點(diǎn)云子集ni；

10、s5：根據(jù)語義信息，將所有的點(diǎn)云子集ni進(jìn)行重組，得到該實(shí)體的點(diǎn)云集，點(diǎn)云集用n′表示；

11、s6：將所有實(shí)體所對應(yīng)的點(diǎn)云集n′進(jìn)行融合管理，納入到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，則得到基于點(diǎn)云的實(shí)體表達(dá)成果；根據(jù)應(yīng)用需求，對該成果進(jìn)行快捷傳輸、靈活編輯和應(yīng)用服務(wù)。

12、優(yōu)選的，所述步驟s1所指的適當(dāng)?shù)姆绞?，根?jù)需表達(dá)實(shí)體的具體情況決定，選擇車載式掃描方式、架站掃描方式、背包方式獲取激光點(diǎn)云作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也可以利用立體影像經(jīng)過密集匹配或轉(zhuǎn)換方式得到點(diǎn)云作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

13、優(yōu)選的，所述步驟s2中，根據(jù)現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體對象的復(fù)雜程度、結(jié)構(gòu)特性因素，按照可表達(dá)實(shí)體的基本單元將其拆分為部件，每個部件為表達(dá)該實(shí)體的基本單元，且確保每個基本單元所對應(yīng)的實(shí)體部件結(jié)構(gòu)完整、尺度完整；即在每個實(shí)體發(fā)生結(jié)構(gòu)突變或空間尺度突變的部位進(jìn)行拆分，使得拆分后的實(shí)體部件可以獨(dú)立、準(zhǔn)確表達(dá)一個結(jié)構(gòu)完整、尺度統(tǒng)一的實(shí)體部件，根據(jù)實(shí)體的復(fù)雜程度，其可能拆分為多個部件，也可能拆分為單個部件；為得到詳細(xì)、完整的樣本庫，實(shí)體在拆分時盡可能細(xì)化拆分。

14、本發(fā)明提出的一種基于點(diǎn)云的實(shí)體表達(dá)方法，有益效果在于：

15、1、高效率、低成本方式實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)場景中實(shí)體的表達(dá)，是一種全新的實(shí)體表達(dá)方式。

16、2、依托點(diǎn)云數(shù)據(jù)的性質(zhì)穩(wěn)定、編輯便捷優(yōu)點(diǎn)，能良好支撐海量實(shí)體的快速編輯和更新。

17、3、實(shí)體信息的時序化更新和管理，比傳統(tǒng)傾斜攝影建模再單體化及dom、dem、dlg產(chǎn)品轉(zhuǎn)換表達(dá)方式成本更低、后期應(yīng)用編輯工作量更少。

技術(shù)特征：

1.一種基于點(diǎn)云的實(shí)體表達(dá)方法，其特征在于，具體步驟如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的實(shí)體表達(dá)方法，其特征在于，所述步驟s1所指的適當(dāng)?shù)姆绞剑鶕?jù)需表達(dá)實(shí)體的具體情況決定，選擇車載式掃描方式、架站掃描方式、背包方式獲取激光點(diǎn)云作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也可以利用立體影像經(jīng)過密集匹配或轉(zhuǎn)換方式得到點(diǎn)云作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的實(shí)體表達(dá)方法，其特征在于，所述步驟s2中，根據(jù)現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體對象的復(fù)雜程度、結(jié)構(gòu)特性因素，按照可表達(dá)實(shí)體的基本單元將其拆分為部件，每個部件為表達(dá)該實(shí)體的基本單元，且確保每個基本單元所對應(yīng)的實(shí)體部件結(jié)構(gòu)完整、尺度完整；即在每個實(shí)體發(fā)生結(jié)構(gòu)突變或空間尺度突變的部位進(jìn)行拆分，使得拆分后的部件可以獨(dú)立、準(zhǔn)確表達(dá)一個結(jié)構(gòu)完整、尺度統(tǒng)一的實(shí)體部件，根據(jù)實(shí)體的復(fù)雜程度，其可能拆分為多個部件，也可能拆分為單個部件；為得到詳細(xì)、完整的樣本庫，實(shí)體在拆分時盡可能細(xì)化拆分。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及測繪地理信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的實(shí)體表達(dá)方法，具體步驟如下：選擇適當(dāng)?shù)姆绞将@取基礎(chǔ)點(diǎn)云數(shù)據(jù)；按表達(dá)實(shí)體的基本單元進(jìn)行部件拆分，再對基礎(chǔ)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、分割處理，得到每個部件所對應(yīng)的點(diǎn)云子集，并同步采集每個點(diǎn)云子集對應(yīng)部件的語義信息，記錄所有部件對應(yīng)的點(diǎn)云子集和語義信息，作為樣本庫；針對現(xiàn)實(shí)場景中的某個實(shí)體，按照其類型、結(jié)構(gòu)、表達(dá)精細(xì)程度要求，記錄劃分后的部件數(shù)量和每個部件的唯一標(biāo)識碼；根據(jù)單個部件的唯一標(biāo)識碼，查找樣本庫中對應(yīng)的標(biāo)識碼；根據(jù)查找結(jié)果，得到對應(yīng)的點(diǎn)云子集；將所有的點(diǎn)云子集進(jìn)行重組，得到該實(shí)體的點(diǎn)云集,本發(fā)明能良好支撐海量實(shí)體的快速編輯和更新。

技術(shù)研發(fā)人員：龍川,馬紅,滕德貴,張遠(yuǎn)弟,向澤君,袁長征,張恒,李創(chuàng),茍永剛,林江偉,王靈犀,王崎璇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶市測繪科學(xué)技術(shù)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10