基於地面LiDAR點雲的空間對象表面重建及其多分辨率表達（簡體書）

針對地面LiDAR技術應用于數字城市建設中所面臨的數據量大，采樣點密度分布不均，數據盲區隨處可見的問題，王永波編著的《基于地面LiDAR點云的空間對象表面重建及其多分辨率表達》以全面、真實、準確地再現地理空間實體及其環境信息作為目標，以“海量”LiDAR點云作為研究對象，對地面LiDAR點云數據後處理過程中所涉及的關鍵技術問題進行了深入探討，分別從LiDAR點云數據的預處理、三維表面拓撲重建、三維表面模型的多分辨率表達以及三維表面模型的條帶化編碼等方面入手，在現有研究的基礎之上，針對各類方法的缺點與不足以及LiDAR點云在數字城市建設中的特點，提出了相應的算法實現思路并予以編程實現，使之更加適合數字城市建設中地理空間實體及其環境信息的數字化重建，建立了LiDAR技術在數字城市建設應用中的技術路線，并為相應的數據後處理提供了相應的理論依據和實現思路。
《基于地面LiDAR點云的空間對象表面重建及其多分辨率表達》可供從事三維數據采集與處理方面研究的高校及研究所的師生、研究人員和工程技術人員參考使用。

王永波編著的《基于地面LiDAR點云的空間對象表面重建及其多分辨率表達》針對數字城市建設中地理實體表面LiDAR點云密度分布極其不均、數據盲區無處不在、點云數據呈現出“海量”特性的特點，設計并實現了一種基于Delaunay規則的三維表面拓撲重建算法。通過將三維空間中的離散采樣點投影至局部擬合切平面上，并對其實施2d Delaunay約束三角剖分處理，根據剖分結果確定采樣點相互間的拓撲鄰接關系，進而實現表面模型。的構建。通過降維處理，使得算法可以有效處理具備“海量”特性的點云數據；并且，算法在表面重建過程中可以有效地檢測不充分采樣區域以及采樣表面的邊界部分，適用于開閉兩種類型表面的重建。

第1章 緒論
1.1 LiDAR與城市信息化
1.2 LiDAR技術的發展現狀
1.2.1 國內LiDAR技術發展現狀
1.2.2 國外LiDAR技術發展現狀
1.3 LiDAR數據後處理所面臨的問題
1.4 本書主要研究內容
1.4.1 本書主要內容
1.4.2 本書結構
第2章 地面LiDAR點云數據預處理
2.1 引言
2.2 重采樣
2.2.1 原始LiDAR點云數據的重采樣
2.2.2 基于八叉樹的多測站數據融合的重采樣
2.2.3 實例
2.3 基于穩健雙邊濾波算子的點云數據去噪
2.3.1 穩健估計
2.3.2 拓撲k—鄰域
2.3.3 幾何屬性分析與計算
2.3.4 雙邊濾波算子
2.3.5 實驗與分析
2.4 本章小結
第3章 基于地面LiDAR點云的空間對象表面重建
3.1 引言
3.2 采樣
3.3 術語及假設
3.4 基于點云的空間對象無約束表面重建
3.4.1 頂點類型劃分
3.4.2 k—鄰域
3.4.3 切平面擬合
3.4.4 法向一致化處理
3.4.5 坐標系統轉換
3.4.6 頂點選擇
3.4.7 Delaunay三角剖分
3.4.8 實例
3.5 基于曲率極值與最小生成樹的點云特征提取
3.5.1 算法分類
3.5.2 基于曲率極值法的特征采樣點提取
3.5.3 基于最小生成樹的特征線生成
3.5.4 最小生成樹裁剪
3.5.5 實例
3.6 基于特征約束的空間對象表面重建
3.6.1 可見性判別
3.6.2 頂點選擇
3.6.3 法向一致化
3.6.4 算法流程
3.6.5 實例
3.7 分析
3.8 本章小結
第4章 三維表面模型的多分辨率表達
4.1 引言
4.2 表面模型質量指標
4.3 已有方法的分類表述
4.3.1 誤差度量準則
4.3.2 簡化算子
4.4 基于邊折疊算子及二次誤差準則的LOD模型構建算法
4.4.1 基本定義
4.4.2 二次誤差
4.4.3 邊折疊代價
4.4.4 半空間測試
4.4.5 算法流程
4.4.6 實例與分析
4.5 本章小結
第5章 自適應視相關LOD模型的動態構建
5.1 引言
5.2 三維表面模型的漸進格網表示法
5.3 可見性判別
5.3.1 視錐
5.3.2 法向椎
5.3.3 包絡球
5.3.4 可見性判別算法的實現
5.4 自適應視相關LOD模型的動態構建及其實施更新
5.4.1 預處理
5.4.2 視相關LOD模型的動態構建
5.4.3 視相關L0D模型的實時更新
5.5 實驗與分析
5.5.1 時間復雜度
5.5.2 空間復雜度
5.6 本章小結
第6章 基于三角條帶的三維表面模型編碼
6.1 引言
6.2 三角條帶表示法
6.3 算法描述
6.3.1 對偶圖節點的類型劃分
6.3.2 條帶化
6.4 實驗與分析
6.5 本章小結
第7章 結論與展望
7.1 結論
7.2 展望
參考文獻