(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210702982.3 (22)申请日 2022.06.21 (71)申请人 重庆市勘测院 （ （重庆市地图编制中 心） ） 地址 400000 重庆市江北区电测村231号 申请人 重庆市勘测院智能城市空间技 术创 新中心 (72)发明人 葛余超　陈翰新　薛梅　詹勇　 王俊勇　李锋　刘局科　王刚　 王国牛　张俊前　杨猛　唐甜甜　 (74)专利代理 机构 深圳市兴科达知识产权代理 有限公司 4 4260 专利代理师 冉玲芬 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01)G06F 30/18(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于实景三维模型的建筑主体高度提 取方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于实景三维模型的建筑 主体高度提取方法， 具体步骤如下： 步骤S1、 读取 建筑轮廓数据， 根据建筑轮廓离散化高程采样 点， 记录平面坐标和属性ID， 并按格网组成采样 批次； 步骤S2、 基于三维平台加载 实景三维数据， 读取批次采样文件， 在正射视角下对本批次内采 样点进行高程采样， 并写回采样批次文件； 步骤 S3、 根据每个建筑轮廓内采样点高程进行高程梯 度分层， 再对各梯度搜索边界和误差过滤， 并根 据各梯度的高程、 空间拓扑关系、 点密度提取建 筑主体顶高； 步骤S4、 结合建筑实体三维模型或 DEM获取建筑底高； 步骤S5、 根据建筑主体顶高与 建筑底高之差得到建筑主体高度。 本发明在大范 围快速提取建筑主体高度方面有较好适应性和 可靠性。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115048701 A 2022.09.13 CN 115048701 A 1.一种基于实景三维模型的建筑主体高度提取 方法， 其特 征在于， 具体步骤如下： 步骤S1、 读取建筑轮廓数据， 根据建筑轮廓离散化高程采样点， 记录平面坐标和属性 ID， 并按格网组成采样批次； 步骤S2、 基于三维平台加载实景三维数据， 读取批次采样文件， 在正射视角下对本批次 内采样点进行高程采样， 并写回采样批次文件； 步骤S3、 根据每个建筑轮廓内采样点高程进行高程梯度分层， 再对各梯度搜索边界和 误差过滤， 并根据各梯度的高程、 空间拓扑关系 、 点密度提取建筑主体顶高； 步骤S4、 结合建筑实体三维模型或DE M获取建筑底高； 步骤S5、 根据建筑主体顶高与建筑底高之差得到建筑主体高度。 2.根据权利要求1所述的基于实景三维模型的建筑主体高度提取方法， 其特征在于， 步 骤S1的具体步骤如下： 步骤S11、 读取建筑轮廓数据， 根据建筑轮廓生成矩形包围盒， 按照2m分辨率生成采样 点集， 再通过建筑轮廓空间求交得到轮廓范围内的离 散化高程采样点； 步骤S12、 根据整个采样区域划 分600m*600m的采样格网， 格网采样文件中记录建筑轮 廓ID和批量采样点坐标序列， 一个格网是一个采样批次， 将每个采样点根据坐标确定所在 格网， 并写到对应的采样批次文件中。 3.根据权利要求2所述的基于实景三维模型的建筑主体高度提取方法， 其特征在于， 步 骤S3的具体步骤如下： 步骤S31、 遍历采样后的批次文件， 根据轮廓ID分组同一建筑轮廓采样点； 步骤S32、 对单个建筑轮廓采样点， 按照高程梯度进行分层， 并去掉少于9个采样点的高 程梯度， 并对每 个梯度的采样点以2√2m作为约束， 按照格网边搜索离 散点边界； 步骤S33、 根据各边界的空间拓扑包含关系、 高程关系、 采样点密度约束， 排除女儿墙、 水箱、 外部装饰高度梯度， 以面积最大的高程梯度作为建筑主体的高程梯度； 步骤S34、 对建筑主体的梯度采样点进行中误差分析， 过滤超过2倍中误差的离散采样 点， 以该梯度内剩余 点平均值作为建筑主体顶高。 4.根据权利要求3所述的基于实景三维模型的建筑主体高度提取方法， 其特征在于， 步 骤S4的具体步骤如下： 步骤S41、 如有基于外业竣工资料建模的建筑实体三维时， 先对建筑实体模型三角面正 射投影， 再进 行拓扑融合得到 建筑底面二 维轮廓， 并以模型最低点作为底高， 通过与S1 中离 散采样点空间拓扑求交， 赋予每个采样点的底高， 以采样轮廓内最低的采样点作为建筑采 样的底高； 步骤S42、 如没有建筑实体模型， 则基于DEM对S1中离散采样点进行高程采样， 并以建筑 轮廓内的最低采样点高程作为建筑采样底高。 5.根据权利要求4所述的基于实景三维模型的建筑主体高度提取方法， 其特征在于， 步 骤S3到S5完成一个 建筑主体高度提取， 依次遍历建筑轮廓采样点， 再循环S3到S5的步骤， 直 到所有建筑底面完成高度提取。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115048701 A 2一种基于实 景三维模型的建筑主体高度提取方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 三维地理信息数据挖掘技术领域， 尤其涉及 一种基于实景三维模型的 建筑主体高度提取 方法。 背景技术 [0002]倾斜摄影实景三维模型具有丰富的地物纹理信息、 分辨率高、 建模生产 高效自动 化等特点， 广泛用于获取实景地理信息数据， 倾斜摄影实景三维模型成果中包含真实的建 筑高度信息； 此外， 基于外业测绘和拍照建立的精细实体三维模型也包含部分真实空间信 息， 基于实景三维模型 可以挖掘真实、 丰富的地理 空间信息 。 [0003]建筑高度是控制性详细规划和城市设计中一项重要指标， 对城市空间格局、 生态 环境、 历史风貌有不可忽略的外部影响， 密集的高层建筑对城市形态、 天际线、 山水视野有 负外部性影响， 超高层建筑也是运营监测重点对象； 此外， 建筑高度是建筑体量、 容积率评 估的重要依据， 因此建筑高度的监测与控制具有重要现实意 义。 [0004]而在建筑风貌控制中， 一般是以建筑主体高度为标准， 需要排除女儿墙、 水箱、 广 告牌、 装饰性部件等附属设施。 建筑主体高度的提取首先需要保证数据来源的真实可靠， 还 需排除附属设施的影响， 另外为便于常态化提取和监测建筑主体高度， 对提取效率和适应 性也有要求。 发明内容 [0005]本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点， 而提出的一种基于实景三维模 型的建筑主体高度提取方法， 能够批量自动根据建筑轮廓和实景三维模型进行高度提取， 过程包括基于建筑轮廓生成离散采样点、 采样点格网组织、 高程采样、 建筑高程梯度分层、 离散点边界搜索、 主体高程梯度提取、 建筑底高获取、 建筑主体高度计算。 [0006]为了实现上述目的， 本发明采用了如下技 术方案： [0007]设计一种基于实景三维模型的建筑主体高度提取 方法， 具体步骤如下： [0008]步骤S1、 读取建筑轮廓数据， 根据建筑轮廓离散化高程采样点， 记录平面坐标和属 性ID， 并按格网组成采样批次； [0009]步骤S2、 基于三维平台加载实景三维数据， 读取批次采样文件， 在正射视角下对本 批次内采样点进行高程采样， 并写回采样批次文件； [0010]步骤S3、 根据每个建筑轮廓内采样点高程进行高程梯度分层， 再对各梯度搜索边 界和误差过 滤， 并根据各梯度的高程、 空间拓扑关系 、 点密度提取建筑主体顶高； [0011]步骤S4、 结合建筑实体三维模型或DE M获取建筑底高； [0012]步骤S5、 根据建筑主体顶高与建筑底高之差得到建筑主体高度。 [0013]优选的， 步骤S1的具体步骤如下： [0014]步骤S11、 读取建筑轮廓数据， 根据建筑轮廓生成矩形包围盒， 按照2m分辨率生成 采样点集， 再通过建筑轮廓空间求交得到轮廓范围内的离 散化高程采样点；说　明　书 1/5 页 3 CN 115048701 A 3