点云的智慧(三维数字城市实践)

书稿主要内容包括：激光雷达测量技术基础介绍、车载激光雷达测量、机载激光雷达测量、激光雷达点云数据的处理、基于点云数据的三维数字模型建设、三维数字城市应用实践等。本稿中激光雷达点云数据处理、基于激光雷达点云数据的三维数字模型建设、三维数字城市应用等方面的研究成果、工程实践分别获得天津市科技进步一等奖、全国测绘科技进步二等奖、全国优秀测绘工程白金奖、金奖等奖励，属于作者与团队成员多年来工作实践与应用成果。读者对象为测绘遥感和地理信息专业相关的工程技术人员、教师，以及专科生、本科生与研究生。

武汉大学地理信息系统专业硕士研究生，现任天津市勘察设计院集团有限公司信息中心副主任，高级工程师，致力于城市信息化建设和应用工作，已完成20余项科研成果和应用系统的推广项目.

序 前言 第1章 绪论 1.1 点云与三维城市模型构建 1.2 三维数字城市基础平台建设 1.3 三维数字城市应用 第2章 点云获取平台 2.1 机载激光雷达测量系统 2.2 车(船)载激光雷达测量系统 2.3 固定站式激光雷达测量系统 2.4 便携式激光雷达测量系统 第3章 多平台点云获取与融合 3.1 机载激光雷达点云获取与处理 3.1.1 点云数据获取 3.1.2 点云数据预处理 3.1.3 点云数据质量控制 3.1.4 点云平差配准 3.1.5 工程实例 3.2 车(船)载激光雷达点云获取与处理 3.2.1 点云数据获取 3.2.2 点云数据预处理 3.2.3 点云数据质量控制 3.2.4 工程实例 3.3 固定站式激光雷达点云获取与处理 3.3.1 点云数据获取 3.3.2 点云数据预处理与质量控制 3.3.3 工程实例 3.4 便携式激光雷达点云获取、处理与工程实例 3.5 点云的融合处理 第4章 点云测图 4.1 点云分类 4.1.1 点云滤波分类 4.1.2 机器学习点云分类 4.2 数字高程模型 4.3 数字表面模型 4.4 数字正射影像 4.5 数字线划图 4.5.1 集成机载点云和DOM测图 4.5.2 集成机载点云和航片立体像对测图 4.5.3 集成机载点云和航片单片测图 4.5.4 点云剖面测图 4.6 车道级高精地图 4.6.1 车道级高精地图生产技术流程 4.6.2 车道线自动提取算法 4.6.3 工程实例 第5章 点云矢量三维建模 5.1 建筑物矢量三维建模 5.1.1 融合机载点云和航片建筑物屋顶建模 5.1.2 融合车载点云和影像的建筑物侧面构建 5.1.3 固定站式激光雷达测量与古建筑BIM建模 5.1.4 工程实践 5.2 城市部件矢量三维建模 5.2.1 城市部件点云分割 5.2.2 部件矢量化三维建模 第6章 三维数字城市模型构建 6.1 点云矢量模型精细化 6.1.1 城市要素模型的精细化构建 6.1.2 纹理数据 6.1.3 灯光与烘焙 6.1.4 输出及格式转换 6.2 地下空间建模技术 6.2.1 三维地质建模 6.2.2 管网建模 6.3 其他辅助建模技术 6.3.1 相片建模技术 6.3.2 基于结构光的建模技术 第7章 三维数字城市数据处理与组织 7.1 三维数字城市模型的建模总体要求 7.1.1 几何结构要求 7.1.2 纹理材质要求 7.1.3 其他要求 7.2 三维数字城市模型的组织结构要求 7.2.1 命名方法与要求 7.2.2 地理模型要素的分类与编码 7.2.3 建模区域的级别划分与建模要求 7.3 三维数字城市模型LOD的简化处理方法 7.3.1 模型的几何结构简化 7.3.2 模型的纹理简化 7.4 城市综合信息一体化管理模型 7.4.1 数据管理 7.4.2 关键技术 7.5 时空立体海量城市数据管理模型 7.6 数据动态更新维护机制 第8章 三维数字城市基础平台 8.1 软件体系架构 8.1.1 平台体系 8.1.2 平台架构 8.1.3 主要产品介绍 8.2 地理实体对象模型设计 8.2.1 几何对象 8.2.2 要素对象和要素类 8.2.3 数据集和数据源 8.2.4 索引 8.3 多源数据 8.3.1 点云数据 8.3.2 二维矢量数据 8.3.3 三维模型数据 8.3.4 DTM数据 8.3.5 倾斜摄影数据 8.3.67 20°全景数据 8.3.7 BIM数据 8.4 海量数据调度与渲染 8.4.1 分页调度与LOD技术 8.4.2 全球与区域分页调度 8.4.3 三维模型的调度与渲染 8.4.4 二维数据的调度与渲染 8.4.5 其他数据的调度与渲染 8.4.6 系统资源管理 8.5 数据切片 8.5.1 二维瓦片切片 8.5.2 二维矢量切片 8.5.3 三维模型切片 8.6 数据服务发布 8.6.1 地理信息数据服务架构 8.6.2 数据服务标准 8.6.3 网络内核设计 8.6.4 分布式与集群部署 8.6.5 服务访问控制 8.7 工程实践 8.7.1 某市规划自然资源“一张图”综合应用系统 8.7.2 某区三维规划综合管理系统 8.7.3 某市三维数字城市审批系统及地下综合管线管理系统 第9章 三维数字城市应用 9.1 城市规划管理应用 9.1.1 多维数据支撑规划分析 9.1.2 城市仿真辅助审批决策 9.1.3 指标核验实现立体管控 9.1.4 全量数据支撑科学选址 9.1.5 创新精准三维规划放线 9.1.6 支撑规划验收对比分析 9.2 自然资源管理应用 9.2.1 支撑耕地资源保护 9.2.2 服务资源、资产综合管理 9.3 城市综合管网管理应用 9.3.1 地下空间全息场景 9.3.2 辅助设计规划审批 9.3.3 工程施工辅助分析 9.3.4 支撑运维应急管理 9.4 城市公共安全和应急管理应用 9.4.1 风险监测与监督管理 9.4.2 智能模拟演练 9.4.3 应急资源优