基于ARCGIS ENGINE的车载激光三维点云的二维符号化与交互响应研究

论文摘要

车载激光测绘技术可以快速,全面的获取高精度的三维点云数据,获取到的点云数据有真实的三维信息,具有现实性、局部性等优点,但三维激光点云不同于二维符号,它不适合人眼判读,不能进行数据查询和分析等应用,最好的解决方案,就是将两者有机集成,实现三维点云和二维符号的交互响应。本文所研究的交互响应思想有效地解决了当今独立的二维符号和独立的三维点云的各自不足之处,有效结合了二者优点,真正做到了两者间的优势互补。互响应的表现形式为：在点云符号化之前,在三维点云工作站中,点击点云任意一点,在相应位置就会画出对应的二维符号；在点云符号化后,在三维场景中点击点云的任意一点,在二维地图中就会在相应位置高亮显示出对应的二维符号；在二维地图中选中一个二维符号,相应的在三维场景中也会高亮显示出该片点云。三维点云和二维符号互响应的实质是两个空间集合的一种映射,要达到二者的互响应就要建立三维点云和二维符号的一一映射关系。本文通过建立坐标系一一对应和地理目标实体值（唯一标识）的一一对应关系实现二者的互响应。本文在完成互响应过程中,首先要实现点云符号化,其中,详细阐述了点云二维符号库的建立过程,二维地图窗口的创建过程。在此基础上利用ArcGIS Engine相关接口和方法分别实现数据加载、几何对象创建,、渲染三个步骤。在互响应实现过程中,主要运用了属性查询和空间查询的方法,靠全局变量和消息机制来完成。最后以首都师范大学的车载激光扫描系统采集的某市区的点云数据为例,在VC++平台下,结合ArcGIS Engine开发包和OpenGL库实现三维点云和二维符号的交互响应。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 图目录
• 表目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 地图符号化研究现状
• 1.2.2 二维地图和三维场景交互响应研究现状
• 1.3 论文主要研究内容
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 符号化及交互响应机制的相关技术
• 2.1 三维点云工作站和二维电子地图概述
• 2.1.1 三维点云工作站概述
• 2.1.2 二维电子地图概述
• 2.2 点云预处理概述
• 2.2.1 数据配准
• 2.2.2 数据滤波
• 2.2.3 数据分类
• 2.3 三维点云的二维符号化与交互响应开发环境
• 2.3.1 ArcGIS Engine概述
• 2.3.2 OpenGL概述
• 2.4 本章小结
• 第三章 数据库设计与二维符号库建立
• 3.1 三维点云类库设计
• 3.2 二维地图的数据库设计
• 3.3 二维符号库设计与实现
• 3.3.1 符号的创建
• 3.3.2 符号的分类和命名
• 3.3.3 符号库文件的生成与转换
• 3.4 本章小结
• 第四章 三维点云的二维符号化实现
• 4.1 二维窗口构建
• 4.2 数据加载
• 4.2.1 地图对象的组成
• 4.2.2 数据加载的实现
• 4.3 几何对象创建
• 4.3.1 Point几何对象创建
• 4.3.2 Polyline和Polygon创建
• 4.4 渲染
• 4.4.1 渲染方法
• 4.4.2 简单渲染实现
• 4.5 本章小结
• 第五章 三维点云和二维符号的交互响应实现
• 5.1 互响应机制的原理
• 5.2 互响应机制的表现形式
• 5.3 互响应的总体实现流程
• 5.4 互响应机制的实现方法
• 5.4.1 实现方法
• 5.5 成果展示及分析
• 第六章 总结与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢