[发明专利]一种基于低空摄影测量的城市高密度区太阳能利用潜力评估方法

权利要求书

1.一种基于低空摄影测量的城市高密度区太阳能利用潜力评估方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤1、获取一城市高密度区域低空遥感影像数据，通过影像处理生成三维点云数据；

步骤2、基于所述三维点云数据所携带的信息，将建筑主体点云和非建筑主体点云区分开，得到筛选后的单体化三维点云数据；

步骤3、通过基于曲率和法向量的点云面片分割方法以及柱状模型建立，对单体化三维点云数据进行三维重建，得到单体化的城市高密度区建筑物几何模型；

步骤4、通过对单体化的城市高密度区建筑物几何模型进行计算机模拟，获取太阳辐射在建筑物表面的分布信息，对所述太阳辐射在建筑物表面的分布信息进行数据分析，通过数据分析的结果对该城市高密度区域进行太阳能利用潜力评估；

所述步骤3具体为：通过KNN近邻算法找寻邻域点，为邻域点构建协方差矩阵，利用PCA主成分分析算法估计法向量和曲率来构建种子区域，再利用区域生长算法提取建筑物各个面的点云面片；构建点集P₀与地平面方格之间的映射关系，取其中点云平均高度作为方格高度，得到建筑的柱状模型，对柱状模型进行平面拟合，得到单体化的城市高密度区建筑物几何模型；

所述构建点集P₀与地平面方格之间的映射关系具体为：任意选择地平面G上一点作为原点，以地平面建立X-Y平面，以垂直地平面且指向建筑点云所在方向为Z方向，建立空间直角坐标系，并计算P₀中点云在新坐标系下的坐标；在二维轮廓范围B的区域满铺相同大小方格G＝{g(i,j)丨1≤i≤m,1≤j≤n}，其中m、n是区域内方格行列数；将P₀中的点云投影到X-Y平面，可构成点集P₀与方格之间存在的映射关系：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的低空遥感影像数据是通过消费级多旋翼无人机和单相机倾斜摄影方法获得的高分辨率遥感影像数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤2具体为：在参数化建模工具里通过volvox插件将点云模型中的色彩参数抽离，通过设定RGB值域来选取所需要的点和需要过滤掉的点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述在参数化建模工具里通过volvox插件将点云模型中的色彩参数抽离，通过设定RGB值域来选取所需要的点和需要过滤掉的点；具体为：

(1)将点云模型P分解为仅含坐标信息的集合P_XYZ和仅含颜色信息的集合P_RGB；

(2)将P_RGB再分解为三个表示R,G,B数值的独立的集合P_R，P_G，P_B；

(3)根据三维点云数据的颜色分布和具体需要筛选物体的颜色，设定P_R，P_G，P_B各自的阈值；

(4)根据P_R，P_G，P_B的交集P_R∩G∩B，从点云模型P过滤出需要的点集P₀。