CN109960715A - 一种城市建筑物数据更新方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种城市建筑物数据更新方法，首先获取待检测目标区域的历史GIS地图矢量数据及当前GIS地图矢量数据，再获取变化区域的矢量坐标信息；将变化区域的矢量坐标信息投射到机载LiDAR数据的对应区域中，提取LiDAR中的变化区域边界；根据LiDAR中的变化区域边界，提取该区域中的独立的多激光点云值围成的独立区域；根据独立的多激光点云值围成的独立区域确定建筑物变化值；最后根建筑物变化值对城市建筑物数据进行更新。本发明的数据更新方法节约了数据运算时间，简化了运算处理过程，结果准确度高，大大提高了工作效率。

Description

一种城市建筑物数据更新方法

技术领域

本发明涉及人工建筑物变化信息提取与处理技术领域，尤其是一种城市建筑物数据更新方法。

背景技术

随着经济的高速发展，建筑物的变化更新频率不断加快，及时掌握建筑物的变化情况对于研究城市格局的发展变化趋势和进行相关地理数据统计意义重大。在现有的变化检测研究中，卫星或航摄影像和激光扫描是主要数据源。使用影像数据对变化信息进行检测的前提是对目标进行正确识别。目前的利用影像进行变化信息检测的方法中，对影像目标的正确识别和影像质量密切相关，但在遥感成像过程中，地物阴影和遮挡对于建筑物分布密集的城区不可避免，且是从平面空间，而无法在三维空间上准确反映建筑物的变化，使得利用影像进行变化检测具有一定的局限性，且对影像进行相关处理也比较繁琐。

相对影像数据而言，激光扫描数据受外界环境影响小，但是现有的方法进行城市建筑物检测及数据更新上均存在数据运算时间过长，过程繁琐，工作效率低，以及邻近建筑物的植被对建筑物的数量提取结果影响较大，进而导致在一定程度上降低了数据精度的问题。

发明内容

本发明为了解决现有的城市建筑物数据更新方法对数据的运算处理过程繁琐，工作效率低，以及精度低等问题，提供一种一种城市建筑物数据更新方法。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种城市建筑物数据更新方法，包括以下步骤：

步骤S101，获取待检测目标区域的历史GIS地图矢量数据及当前GIS地图矢量数据；

步骤S102，根据所述历史GIS地图矢量数据及当前GIS地图矢量数据，获取变化区域的矢量坐标信息；

步骤S103，将所述变化区域的矢量坐标信息投射到所述机载LiDAR数据的对应区域中，提取所述LiDAR中的变化区域边界；

步骤S104，根据所述LiDAR中的变化区域边界，提取该区域中的独立的多激光点云值围成的独立区域；

步骤S105，根据所述独立的多激光点云值围成的独立区域确定建筑物变化值；其中，在确定建筑物变化值后，再新加入或更新地质检测数据；

步骤S106，根据所述建筑物变化值对城市建筑物数据进行更新，再与新加入或更新地质检测数据进行融合显示，达到对城市建筑物更新的同时结合地质数据进行呈现，从而更加全面的增加应用场景；

其中，在步骤S105中，还包括通过结合最新地图数据，对建筑物外的围墙进行标注，并将围墙标注数据融合到所述建筑物变化值中，从而起到在监测建筑物变化的同时对区域进行标注与划分；在有关部门查看时呈现更新的建筑物变化值、地质数据、围墙标注数据的城市建筑物数据，便于快速及整体掌握学校、医院、大型公司用址、政府用址的建设信息；对一般用户仅呈现更新建筑物变化值的城市建筑物数据。

在一种优选的实施方式中，定位高频发射机、接收机的位置信息，将所述高频发射机两个发射电极距离设置为220m；在所述高频发射机的发射电极中垂线量测电场或磁场平面覆盖范围内各18°张角且收发距为2.5Km的两个扇形区域内设置一个或多个接收机，所述接收机的接收电极在平行于两个发射电极方向的同一线上；将所述接收机的接收电极之间设置为16m；所述高频发射机和所述接收机在多频点自动扫描收发同步协议下采用循环收发的工作模式进行工作，得到电场和磁场的强度及相位；根据得到的电场与磁场的强度及相位计算出视电阻率、视相位；根据视电阻率、视相位来生成地质检测数据。

在一种优选的实施方式中，当特定区域的最新生成地质检测数据与前次地质检测数据相差超过预设第一阈值时，预警单元发出预警信息。

在一种优选的实施方式中，步骤S105中，当特定区域的建筑物变化值超过预设第二阈值时，预警单元发出提示信息。

在一种优选的实施方式中，所述步骤S104中还包括：

S1041，根据所述独立的多激光点云值围成的独立区域，提取该独立区域的当前GIS地图矢量数据区域；

S1042，根据所述独立区域的当前GIS地图矢量数据区域，与所述独立的多激光点云值围成的独立区域的重叠区域校正所述独立的多激光点云值围成的独立区域。

在一种优选的实施方式中，所述步骤S1041中包括：

根据所述该独立区域的当前GIS地图矢量数据区域获取该独立区域的当前GIS地图矢量数据区域的GIS独立边界，对所述GIS独立边界进行加密，获取加密后的GIS独立边界。

在一种优选的实施方式中，所述步骤S1042中包括：

根据所述独立的多激光点云值围成的独立区域提取LiDAR独立边界；

匹配所述GIS独立边界与所述LiDAR独立边界的边界点，若匹配度大于设定点数，则根据所述独立区域的当前GIS地图矢量数据区域，与所述独立的多激光点云值围成的独立区域的重叠区域校正所述独立的多激光点云值围成的独立区域；若不匹配，则返回步骤S103重新提取所述LiDAR中的变化区域边界。

在一种优选的实施方式中，所述步骤S102中还包括：

根据变化区域的矢量坐标信息获取交点；

以所述交点为边界点，生成所述变化区域的矢量边界；

在所述矢量边界上根据设定间距，插入加密坐标点，获取加密厚度的矢量坐标信息。

本发明的一种城市建筑物数据更新方法的有益效果在于：用本发明的数据更新方法首先确定目标区域，然后再提取目标区域内的机载图像，能够很大程度上节约运算时间，使工作效率大大提高。其中，对独立的多激光点云值围成的独立区域中的建筑物数量进行校正，有效提高了数据的精确度，使数据结果准确率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种城市建筑物数据更新方法步骤示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据图1所示，说明本发明的一种城市建筑物数据更新方法，包括以下步骤：

步骤S101，获取待检测目标区域的历史GIS地图矢量数据及当前GIS地图矢量数据。

步骤S102，根据上述历史GIS地图矢量数据及当前GIS地图矢量数据，获取变化区域的矢量坐标信息；

上述步骤S102中还包括：

根据变化区域的矢量坐标信息获取交点；

以交点为边界点，生成上述变化区域的矢量边界；

在上述矢量边界上根据设定间距，插入加密坐标点，获取加密厚度的矢量坐标信息。

步骤S103，将上述变化区域的矢量坐标信息投射到上述机载LiDAR数据的对应区域中，提取上述LiDAR中的变化区域边界；

步骤S104，根据上述LiDAR中的变化区域边界，提取该区域中的独立的多激光点云值围成的独立区域；

其中，上述步骤S104中还包括：

S1041，根据上述独立的多激光点云值围成的独立区域，提取该独立区域的当前GIS地图矢量数据区域；

具体的，上述步骤S1041中包括：

根据上述该独立区域的当前GIS地图矢量数据区域获取该独立区域的当前GIS地图矢量数据区域的GIS独立边界，对上述GIS独立边界进行加密，获取加密后的GIS独立边界。

S1042，根据上述独立区域的当前GIS地图矢量数据区域，与上述独立的多激光点云值围成的独立区域的重叠区域校正上述独立的多激光点云值围成的独立区域。

具体的，上述步骤S1042中包括：

根据上述独立的多激光点云值围成的独立区域提取LiDAR独立边界；

匹配上述GIS独立边界与上述LiDAR独立边界的边界点，若匹配度大于设定点数，则根据上述独立区域的当前GIS地图矢量数据区域，与上述独立的多激光点云值围成的独立区域的重叠区域校正上述独立的多激光点云值围成的独立区域；若不匹配，则返回步骤S103重新提取上述LiDAR中的变化区域边界。

步骤S105，根据独立的多激光点云值围成的独立区域确定建筑物变化值；其中，在确定建筑物变化值后，再新加入或更新地质检测数据。

步骤S106，根据所述建筑物变化值对城市建筑物数据进行更新，再与新加入或更新地质检测数据进行融合显示，达到对城市建筑物更新的同时结合地质数据进行呈现，从而更加全面的增加应用场景。

在步骤S105中，还包括通过结合最新地图数据，对建筑物外的围墙进行标注，并将围墙标注数据融合到所述建筑物变化值中，从而起到在监测建筑物变化的同时对区域进行标注与划分；在有关部门查看时呈现更新的建筑物变化值、地质数据、围墙标注数据的城市建筑物数据，便于快速及整体掌握学校、医院、大型公司用址、政府用址的建设信息；对一般用户仅呈现更新建筑物变化值的城市建筑物数据。

定位高频发射机、接收机的位置信息，将所述高频发射机两个发射电极距离设置为220m；在所述高频发射机的发射电极中垂线量测电场或磁场平面覆盖范围内各18°张角且收发距为2.5Km的两个扇形区域内设置一个或多个接收机，所述接收机的接收电极在平行于两个发射电极方向的同一线上；将所述接收机的接收电极之间设置为16m；所述高频发射机和所述接收机在多频点自动扫描收发同步协议下采用循环收发的工作模式进行工作，得到电场和磁场的强度及相位；根据得到的电场与磁场的强度及相位计算出视电阻率、视相位；根据视电阻率、视相位来生成地质检测数据。

在一种实施方式中，当某一区域的最新生成地质检测数据与前次地质检测数据相差超过预设第一阈值时，预警单元发出预警信息到有关部门。当某一区域的建筑物变化值超过预设第二阈值时，预警单元发出提示信息到有关部门。具体地，预设第一阈值为5％的范围，预设第二阈值为10％的范围。

在本实施方式中，建筑物数据与地质检测数据是通过以下方式融合显示的：根据测绘生成待测地形区的三维地质曲面，通过对不同精度的地形曲面进行修剪与重新接合，将该待测地形区中有建筑结构设计的区域在地质曲面中对应的曲面以高精度进行显示，没有建筑结构设计的区域在三维地质曲面中对应的曲面以低精度进行显示，使不同精度的地形曲面显示在同一个三维地质曲面中。以上融合显示属于常规融合显示技术，故不做过多赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种城市建筑物数据更新方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S101，获取待检测目标区域的历史GIS地图矢量数据及当前GIS地图矢量数据；

步骤S102，根据所述历史GIS地图矢量数据及当前GIS地图矢量数据，获取变化区域的矢量坐标信息；

步骤S103，将所述变化区域的矢量坐标信息投射到所述机载LiDAR数据的对应区域中，提取所述LiDAR中的变化区域边界；

步骤S104，根据所述LiDAR中的变化区域边界，提取该区域中的独立的多激光点云值围成的独立区域；

步骤S105，根据所述独立的多激光点云值围成的独立区域确定建筑物变化值；其中，在确定建筑物变化值后，再新加入或更新地质检测数据；

步骤S106，根据所述建筑物变化值对城市建筑物数据进行更新，再与新加入或更新地质检测数据进行融合显示，达到对城市建筑物更新的同时结合地质数据进行呈现，从而更加全面的增加应用场景；

其中，在步骤S105中，还包括通过结合最新地图数据，对建筑物外的围墙进行标注，并将围墙标注数据融合到所述建筑物变化值中，从而起到在监测建筑物变化的同时对区域进行标注与划分。

2.根据权利要求1所述的一种城市建筑物数据更新方法，其特征在于，步骤S105中，定位高频发射机、接收机的位置信息，将所述高频发射机两个发射电极距离设置为220m；在所述高频发射机的发射电极中垂线量测电场或磁场平面覆盖范围内各18°张角且收发距为2.5Km的两个扇形区域内设置一个或多个接收机，所述接收机的接收电极在平行于两个发射电极方向的同一线上；将所述接收机的接收电极之间设置为16m；所述高频发射机和所述接收机在多频点自动扫描收发同步协议下采用循环收发的工作模式进行工作，得到电场和磁场的强度及相位；根据得到的电场与磁场的强度及相位计算出视电阻率、视相位；根据视电阻率、视相位来生成所述地质检测数据。

3.根据权利要求2所述的一种城市建筑物数据更新方法，其特征在于，当特定区域的最新生成地质检测数据与前次地质检测数据相差超过预设第一阈值时，预警单元发出预警信息。

4.根据权利要求3所述的一种城市建筑物数据更新方法，其特征在于，步骤S105中，当特定区域的建筑物变化值超过预设第二阈值时，预警单元发出提示信息。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种城市建筑物数据更新方法，其特征在于，所述步骤S104中还包括：

S1041，根据所述独立的多激光点云值围成的独立区域，提取该独立区域的当前GIS地图矢量数据区域；

S1042，根据所述独立区域的当前GIS地图矢量数据区域，与所述独立的多激光点云值围成的独立区域的重叠区域校正所述独立的多激光点云值围成的独立区域。

6.根据权利要求5所述的一种城市建筑物数据更新方法，其特征在于，所述步骤S1041中包括：

根据所述该独立区域的当前GIS地图矢量数据区域获取该独立区域的当前GIS地图矢量数据区域的GIS独立边界，对所述GIS独立边界进行加密，获取加密后的GIS独立边界。

7.根据权利要求6所述的一种城市建筑物数据更新方法，其特征在于，所述步骤S1042中包括：

根据所述独立的多激光点云值围成的独立区域提取LiDAR独立边界；

匹配所述GIS独立边界与所述LiDAR独立边界的边界点，若匹配度大于设定点数，则根据所述独立区域的当前GIS地图矢量数据区域，与所述独立的多激光点云值围成的独立区域的重叠区域校正所述独立的多激光点云值围成的独立区域；若不匹配，则返回步骤S103重新提取所述LiDAR中的变化区域边界。

8.根据权利要求1所述的一种城市建筑物数据更新方法，其特征在于，所述步骤S102中还包括：

根据变化区域的矢量坐标信息获取交点；

以所述交点为边界点，生成所述变化区域的矢量边界；

在所述矢量边界上根据设定间距，插入加密坐标点，获取加密厚度的矢量坐标信息。