بازسازی سه بعدی ساختمان های دارای سقف های مسطح با استفاده از داده های لیدار و تصاویر رقومی هوایی
چکیده
در این مقاله روندی برای بازسازی ساختمان های مسطح از داده های لیدار و تصاویر رقومی هوایی ارائه شده است. زیرا از یک سو، این نوع ساختمان ها، بافت اصلی شهرهای بزرگ ایران را تشکیل می دهند. از سوی دیگر، تفکیک صفحات و بازسازی آن ها به دلیل یکسان بودن بردار نرمال برای تمام صفحات و عدم تقاطع صفحات به دلیل موازی بودن، موضوعی پرچالش است. در این راستا، ابتدا با تولید 16 توصیفگر اولیه بالقوه و استفاده از الگوریتم ژنتیک و الگوریتم خوشه بندی knn، توصیف گرهای بهینه برای شناسایی ساختمان ها مشخص شده و ساختمان ها شناسایی گشتند. در مرحله بعد با ارائه روندی، مناطق به اشتباه شناسایی شده ، حذف گشته و نتایج شناسایی بهبود داده شد. روند بازسازی به گونه ای طراحی شده است که هر بلوک ساختمانی را به صورت مجزا بررسی کند تا از افزونگی داده جلوگیری شود و دقت نیز افزایش یابد. پس از انتخاب بلوک مورد نظر، با استفاده از پارامتر تغییرات شیب، یک کلاس اولیه از صفحات سقف ساختمان بدست آمد. با آنالیز ارتفاعی و بافتی، صفحات سقفی به طور کامل شناسایی شده و معادله آن ها محاسبه شد. در مرحله بعد، مرز هر یک از صفحات به صورت برداری استخراج گردید و با بررسی اطراف هر نقطه مرزی، نقطه زمینی متناظر آن نیز بدست آمد. در نهایت با استفاده از معادله صفحات و مرز آن ها و همچنین نقاط کف استخراج شده، مدل نهایی ساختمان بازسازی شد. روند پیشنهادی بر روی چند بلوک ساختمان با ساختار متفاوت پیاده سازی شد و دقت هر یک از صفحات بازسازی شده به دو صورت مسطحاتی و ارتفاعی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج ارزیابی به طور متوسط %56/84 دقت کلی در شناسایی مسطحاتی صفحات سقفی، 212/0 متر خطای مسطحاتی در مختصات گوشه های صفحات و 145/0 متر خطا در راستای ارتفاعی را نشان داد که تصریح کننده عملکرد مناسب روند پیشنهادی در بازسازی ساختمان های دارای سقف های مسطح است.