TU Delft
SCRIPTIES
Automatische gebouwen
reconstructie uit laserscanner-
gegevens en GBKN-gegevens
Vlakidentificatie uit
onregelmatig verdeelde laser-
altimetriegegevens
De afstudeerscripties van de TU Delft, afde
ling Geodesie, zijn te verkrijgen bij de bi
bliotheek, Thijsseweg 11, 2629 JA Delft, tele
foon (015) 278 25 60 of 278 25 68. De publi
caties zijn ook aan te vragen via: www.geo.
tudelft.nl/bibliotheek.
Sander Dijkman
(Afstudeerdatum: 19-10-2001)
Werd laseraltimetrie enkele jaren
geleden louter voor de vervaar
diging van DHM's en DTM's gebruikt, te
genwoordig wordt het voor steeds meer
toepassingen aangewend. Gebleken is
dat laseraltimetrie geschikt is om 'man-
made-objects', bijvoorbeeld gebouwen,
te modelleren zodat digitale stadsmo
dellen gevormd kunnen worden.
Het berekende digitale model.
Digitale stadsmodellen worden ge
bruikt bij onder andere het uitvoeren
van microklimaatstudies in steden, bij
het plaatsen van masten voor mobiele
telefonie en bij stedelijke planning.
Het creëren van digitale stadsmodel
len met traditionele meettechnieken
kost veel geld. In dit onderzoek is de
mogelijkheid onderzocht om op basis
van laserscannergegevens en GBKN-
kaartmateriaal automatisch stadsmo
dellen te vervaardigen die vanuit eco
nomisch oogpunt aantrekkelijk zijn.
Door gebruik te maken van gebouw
omlijningen van digitaal kaartmateri
aal (bijv. GBKN) zijn de plaatsen, oriën
teringen en omlijningen van gebou
wen in de laserdata geen onbekenden
meer. Het gebruik van digitale kaarten
heeft voorts als voordeel dat aan de
hand van de vorm van de gebouwom
lijningen uitspraken kunnen worden
gedaan over mogelijke dakvormen.
In grote lijnen zoekt het reconstructie
algoritme in eerste instantie naar de
globale dakmodellen in de laserpun-
tenwollcen. In de daaropvolgende stap
pen wordt gezocht naar verfijningen
op het globale model. Op deze manier
blijkt het goed mogelijk om bijvoor
beeld dakkapellen en schoorstenen te
modelleren.
Het huis in de werkelijkheid.
Om gebouwen te modelleren op basis
van laserscannergegevens met punt
dichtheden van 1,25 a 1,5 punten per
vierkante meter (wat niet veel is, in
dien men bedenkt dat vele dalcstructu-
ren slechts enkele vierkante meters
groot zijn) wordt in de laserpunten-
wolken expliciet gezocht naar bepaal
de van tevoren gedefinieerde para
metrische dalcmodellen.
Het algoritme is getest op een wijk
waarin van 106 gebouwen zowel de la
serdata als GBKN-gebouwomlijningen
aanwezig waren. Op basis van laser
scannergegevens met een puntdicht
heid van 5-6 punten/m2 is 78% van
de huizen juist gemodelleerd. Bij een
puntdichtheid van 1,25-1,5 punten/m2
wordt 73% van de huizen juist gemo
delleerd. Bij de modellen op basis van
5-6 punten/m2 worden dakkapellen
vrijwel altijd gemodelleerd en in veel
gevallen ook schoorstenen. Op basis
van 1,25-1,5 punten/m2 komt het voor
dat dakkapellen gemodelleerd wor
den, schoorstenen daarentegen wor
den nooit gedetecteerd. Tenslotte
moet worden opgemerkt dat het sla
gingspercentage zeer sterk afhangt
van het type wijk dat gemodelleerd
wordt. Nieuwbouwwijken zijn vele
malen beter te reconstrueren dan bij
voorbeeld oude stadskernen.
Mirelle Goos
(Afstudeerdatum: 19-10-2001)
De behoefte aan 3D-stadsmodellen
is groeiende. Deze stadsmodellen
kunnen onder andere worden ge
bruikt voor stedelijke planning en stu
dies naar golfvoortplanting. Bij deze
studies kan men denken aan studies
betreffende geluidsvoortplanting of
het plaatsen van masten ten behoeve
van de mobiele telefonie. Voor de ont
wikkeling van deze stadsmodellen is
in de eerste plaats een goedkope me
thode gewenst voor het inwinnen van
2.5D-gegevens van het betreffende ge
bied. Daarnaast wordt de voorkeur ge
geven aan een modelleringsalgoritme
dat aan de hand van deze gegevens
automatisch gebouwen reconstrueert.
Laseraltimetrie is een relatief goed
kope methode voor het inwinnen van
2.5D-gegevens. Voor het reconstrueren
van een stadsmodel uit enkel laseralti-
metriegegevens is het identificeren
van vlakken uit deze data noodzake
lijk. Om interpolatiefouten te voor
komen zal het automatische algoritme
gebaseerd moeten zijn op de originele,
onregelmatig verdeelde laserpunten.
De probleemstelling van dit onderzoek
luidde dan ook: wat zijn de mogelijk
heden voor vlakidentificatie uit onre
gelmatig verdeelde laseraltimetriege-
gevens? Dit onderzoek heeft zich be
perkt tot het identificeren van platte
vlakken. De lasergegevens die gebruikt
zijn, zijn de coördinaten van de laser-
punten op gebouwen. Vier bestaande
methoden voor de identificatie van
vlakken uit een onregelmatig verdeel
de puntenset zijn onderzocht. Veel al
goritmen voor vlakidentificatie zijn
gebaseerd op deze vier methoden:
Hough-transformatie;
clustering van normalen gebaseerd
op een TIN;
segmentatie van scan-lijnen;
TP-algoritme.
De Hough-transformatie en het TP-
algoritme blelcen de meest veelbelo
vende algoritmen voor vlakidentifica
tie uit onregelmatig verdeelde data-
GEODESIA 2001-12
