امکان‌سنجی بازسازی سه‌بعدی ساختمان‌های شهری با استفاده از داده‌های لیدار؛ مطالعه موردی: شهر اصفهان

شناسایی و بازسازی سه‌بعدی ساختمان‌ها به عنوان مهم‌ترین عوارض شهری اهمیت شایان توجهی داشته و در زمینه‌های مختلفی نظیر برنامه‌ریزی و مدیریت شهری، توریسم و سیستم ناوبری اتوماتیک کاربرد دارد. هدف این مقاله ارائه روندی جهت شناسایی و بازسازی سه‌بعدی ساختمان‌های درون‌شهری متناسب با ویژگی‌های داده‌های لیدار و تصاویر هوایی رقومی موجود در کشور می‌باشد. در این راستا، ابتدا با استفاده از داده‌های لیدار و تصاویر رقومی هوایی 13 توصیفگر بالقوه اولیه که انتظار می‌رود در شناسایی مؤثر باشند، تولید گشت. سپس با اخذ داده‌های آموزشی و استفاده از الگوریتم ژنتیک و KNN توصیفگرهای بهینه انتخاب و ساختمان‌ها شناسایی شدند. در مرحله بعد، ابتدا نتایج شناسایی بهبود داده‌شده و با توجه به میزان پارامتر تغییرات شیب، یک کلاس اولیه از صفحات سقفی ایجاد بدست آمد. از روش سلسله مراتبی تورم ژئودزیک برای شناسایی صفحات باقی‌مانده و ایجاد کلاس نهایی صفحات سقفی بهره گرفته شد. جهت استخراج مرز دقیق صفحات از روش شناسایی کوچک‌ترین مستطیل محیطی به صورت سلسله مراتبی استفاده گردید. درنهایت با مدل‌سازی صفحات سقفی و دیوارها و اتصال آن‌ها به هم، مدل نهایی ساختمان‌ها ایجاد گشت. ارزیابی روش پیشنهادی مشخص نمود که بلوک‌های ساختمانی به‌طور متوسط با دقت کلی 63/92% شناسایی شده و میزان خطای ارتفاعی صفحات مدل‌شده نیز 14/0 متر می‌باشد.

بازسازی سه‌بعدی، داده‌های لیدار، توصیفگر، صفحه