Реализация математического алгоритма определения объема объекта, не имеющего «нависания», по данным лазерного сканирования
Детальная_Инф:
Да
Автор1:
Е. О. Палехова
Афиилиация1:
ЗАО «Ай Ко», г. Москва, Российская Федерация
Автор2:
Д. В. Долгополов
Афиилиация2:
Научно-исследовательский институт трубопроводного транспорта (ООО «НИИ Транснефть»), г. Москва, Российская Федерация
Автор3:
В. А. Мелкий
Афиилиация3:
Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения Российской академии наук, г. Южно-Сахалинск, Российская Федерация
Название статьи:
Реализация математического алгоритма определения объема объекта, не имеющего «нависания», по данным лазерного сканирования
Рубрика:
Дистанционное зондирование земли, фотограмметрия
Начало_Страница:
66
Конец_Страница:
76
УДК:
528.721.221.6
DOI:
10.33764/2411-1759-2025-30-1-66-76
Год:
2025
Номер:
1
Том:
30
Ключевые слова_RU:
облако точек, лазерное сканирование, реконструкция поверхности, триангуляция Делоне, метод Пуассона, геоинформационные технологии, мониторинг земель
Ключевые слова_EN:
point cloud, laser scanning, surface reconstruction, Delaunay triangulation, Poisson method, geoinformation technologies, land monitoring
Библиографический список:
1. Комиссаров А. В., Алтынцев М. А. Метод активного дистанционного зондирования: лазерное сканирование : монография. – Новосибирск : СГУГиТ, 2020. – 254 с.
2. Медведев Е. М., Данилин И. М., Мельников С. Р. Лазерная локация земли и леса : учебное пособие. − 2-е изд., перераб. и доп. − М. : Геолидар, Геоскосмос; Красноярск : Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, 2007. – 230 с.
3. Новаковский Б. А., Кудрявцев А. В., Энтин А. Л. Использование материалов воздушного лазерного сканирования при картографировании рельефа // Геоинформатика. – 2020. – № 2. – С. 27–34. – EDN FNRUOA.
4. Середович В. А., Алтынцев М. А., Попов Р. А. Особенности применения данных различных видов лазерного сканирования при мониторинге природных и промышленных объектов // Вычислительные технологии. – 2013. – Т. 18 – Спец. выпуск. – С. 141–144. – EDN TAAHPD.
5. Höfle B., Rutzinger M. Topographic airborne LiDAR in geomorphology: A technological perspective // Zeitschrift für Geomorphologie. – 2011. – V. 55. – Supp. Issue 2. – P. 1–29. – DOI 10.1127/0372-8854/2011/0055S2-0043.
6. Wulder M. A., Hall R. J., Coops N. C., Franklin S. E. High spatial resolution remotely sensed data for ecosystem characterization // BioScience. – 2004. – V. 54 (6). – P. 511–521. – DOI 10.1641/0006-3568(2004)054[0511:HSRRSD]2.0.CO;2.
7. Долгополов Д. В., Баборыкин М. Ю., Мелкий В. А. Мониторинг опасных геологических процессов при строительстве и эксплуатации объектов трубопроводного транспорта по данным дистанционного зондирования Земли // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XVII Междунар. науч. конгр., 19–21 мая 2021 г., Новосибирск : сб. материалов в 8 т. Т. 4 : Междунар. науч. конф. «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология». – Новосибирск : СГУГиТ, 2021. № 1. – С. 25–32. – DOI 10.33764/2618-981X-2021-4-1-25-32. – EDN CZDJRR.
8. Долгополов Д. В., Мелкий В. А., Верхотуров А. А. Геоинформационное обеспечение безопасной эксплуатации трубопроводного транспорта // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2021. – Т. 332. – № 12. – С. 52–63. – DOI 10.18799/24131830/2021/12/3028. – EDN ZAFHWP.
9. Жарников В. Б. Рациональное использование земель как задача геоинформационного пространственного анализа // Вестник СГГА. – 2013. – Вып. 3 (23). – С. 77–81. – EDN RDTMSF.
10. Карпик А. П., Мусихин И. А., Ветошкин Д. Н. Интеллектуальные информационные модели территорий как эффективный инструмент пространственного и экономического развития // Вестник СГУГиТ. – 2021. – Т. 26, № 2. – C. 155–163. – DOI 10.33764/2411-1759-2021-26-155-163. – EDN FXIMIO.
11. Кирсанова Л. А., Пономарчук Ю. В. Сравнительный анализ алгоритмов построения трехмерной модели сцены // Актуальные теоретико-методологические и прикладные проблемы виртуальной реальности и искусственного интеллекта : материалы Международной научной конференции, Хабаровск, 27–28 мая 2021 года. – Хабаровск : Дальневосточный государственный университет путей сообщения, 2021. – С. 106–109. – EDN HKQMPR.
12. Маркелов Д. А., Мелкий В. А., Долгополов Д. В., Акользин А. П., Алешко-Ожевская О. С. Использование ГИС-технологий и материалов аэрокосмической съемки для анализа дефектов трубы магистральных нефтепроводов и источников их возникновения // Практика противокоррозионной защиты. – 2021. – Т. 26. – № 3. – С. 17–21. – DOI 10.31615/j.corros.prot.2021.101.3-2. – EDN XFGUFU.
13. GIS, Spatial Analysis, and Modeling / Eds. D. J. Maguire, M. Batty, M. F Goodchild. – Redlands, California: ESRI Press, 2005. – 480 p.
14. ПО Leica Cyclone для обработки 3D-облака точек [Электронный ресурс] // Leica Geosystems AG – Part of Hexagon. – URL:
https://leica-geosystems.com/ru/products/laser-scanners/software/leica-cyclone?redir=w148 (дата обращения 25.12.2023).
15. Autodesk Civil 3D: Comprehensive detailed design and documentation software for civil infrastructure [Электронный ресурс] // Сайт Autodesk. – URL:
https://www.autodesk.com/products/civil3d/overview?term=1-YEAR&tab=subscription&plc=CIV3D (дата обращения 25.12.2023).
16. Белозеров Н. И., Пономарчук Ю. В. Сравнительный анализ методов восстановления трехмерной модели объекта при выполнении трехмерной реконструкции // Современные тенденции и проекты развития информационных систем и технологий : материалы Межрегиональной научно-исследовательской конференции, Хабаровск, 26 мая 2021 года. – Хабаровск : РИЦ ХГУЭП, 2021. – С. 41–47. – DOI 10.38161/978-5-7823-0747-9-2021-41-47. – EDN PLEHGB.
17. Andrade-Loarca H., Hege J., Cremers D., Kutyniok G. (2023). Neural Poisson Surface Reconstruction: Resolution-Agnostic Shape Reconstruction from Point Clouds [Electronic resource] // arXiv:2308.01766v3 [cs.CV] 28 Nov 2023. – P. 1–9. – URL:
https://arxiv.org/pdf/2308.01766v3.pdf (дата обращения 25.12.2023).
18. Kazhdan M., Bolitho M., Hoppe H. Poisson Surface Reconstruction [Electronic resource] // Eurographics Symposium on Geometry Processing, 2006. – URL:
https://hhoppe.com/poissonrecon.pdf (дата обращения 25.12.2023).
19. Fundamentals of Surfaces [Electronic resource] // ArcGIS Desktop. – URL:
https://desktop.arcgis.com/en/arcmap/latest/extensions/3danalyst/fundamentals-of-3d-surfaces.htm (дата обращения 25.12.2023).
20. Zhang W., Qi J., Peng W., Wang H., Xie D., Wang X., Yan G. An Easy-to-Use Airborne LiDAR Data Filtering Method Based on Cloth Simulation // Remote Sensing. – 2016. – V. 8 (6). – P. 501. – DOI 10.3390/rs8060501.
21. Zhang K., Chen S. C., Whitman D., Shyu M. L., Yan J., Zhang C. A progressive morphological filter for removing nonground measurements from airborne LIDAR data. Geoscience and Remote Sensing // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. – 2003. – V. 41(4). – P. 872–882. – DOI 10.1109/TGRS.2003.810682.
22. Bartels M., Wei H. Threshold-free object and ground point separation in LIDAR data // Pattern Recognition Letters. – 2010. – V. 31 (10). – P. 1089–1099. – DOI 10.1016/j.patrec.2010.03.007.
23. Pingel T. J., Clarke K. C., McBride W. A. An Improved Simple Morphological Filter for the Terrain Classification of Airborne LIDAR Data // ISPRS International Society for Photogrammetry and Remote Sensing. – 2013. – V. 77. – P. 21–30. – DOI 10.1016/j.isprsjprs.2012.12.002.
24. Дьяченко Р. А., Гура Д. А., Беспятчук Д. А., Самарин С. В., Андрющенко А. В. Разработка методики классификации точек лазерного отражения на основе программного обеспечения Bentley Microstation // Электронный сетевой политематический журнал «Научные труды КубГТУ». – 2023. – № 1. – C. 28–35. – EDN PMGCEU.
25. Amenta N. and Bern M. Surface reconstruction by Voronoi filtering // Discrete and Computational Geometry, (1999). – V. 22. – P. 481–504. – DOI 10.1007/PL00009475. – EDN AVQMWN.
26. Bernardini F., Mittleman J., Rushmeier H., Silva C., & Taubin G. The ball-pivoting algorithm for surface reconstruction // IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics. – 1999. – V. 5(4). – P. 349–359. – DOI 10.1109/2945.817351.
27. Edelsbrunner H., Kirkpatrick D. G. and Seidel R. On the Shape of a Set of Points in the Plane // IEEE Transactions on Information Theory, 1983. – Vol. 29 (4). – P. 551–559. – DOI 10.1109/-TIT.1983.1056714.
28. López D., Espadero J. M., Rodriguez A., Pastor L. Delaunay surface reconstruction from scattered points // Discrete Geometry for Computer Imagery. 9th International Conference, DGCI 2000, Sweden, Uppsala, December 13–15. – 2000. – P. 10.
29. Lorensen W., Cline H. Marching Cubes: A High Resolution 3D Surface Construction Algorithm // ACM (Association for Computing Machinery's) Computer Graphics. – 1987. – Vol. 21. – No 4. – P. 163–169. – DOI 10.1145/37401.37422.
30. Tran T.-T., Cao V.-T., Laurendeau D. Extraction of cylinders and estimation of their parameters from point clouds // Computers & Graphics. – 2015. – Vol. 46. – P. 345–357. – DOI 10.1016/j.cag.2014.09.027.
31. Середович А. В., Горохова Е. И., Ситуха О. А. Определение геометрических параметров элементов опор ЛЭП с использованием наземного лазерного сканирования // Интерэкспо ГЕОСибирь-2013. IХ Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 15–26 апреля 2013 г.). – Новосибирск : СГГА, 2013. – Т. 1 (3). – С. 128–133. – EDN QITVKF.
32. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022662888. Технологическая цифровая платформа мониторинга природно-технологической среды; дата регистрации 07.07.2022: опубликовано 07.07.2022 [Электронный ресурс] / Д. В. Долгополов, Р. А. Камашев, Д. С. Назаров, М. С. Удовиченко; правообладатель Закрытое акционерное общество «Ай Ко». – М. : Федеральная служба по интеллектуальной собственности, Российская Федерация. – Режим доступа:
https://elibrary.ru/download/elibrary_49198307_61108071.PDF (дата обращения 25.12.2023).
33. Covre N., Luchetti A., Lancini M., Pasinetti S., Bertolazzi E., De Cecco M. Monte Carlo-based 3D surface point cloud volume estimation by exploding local cubes faces. ACTA IMEKO (International Measurement Confederation). – 2022. – Vol. 11 (2). – P. 1–9. – DOI 10.21014/acta_imeko.v11i2.1206.
34. Малеев Е. Ф. Вулканиты : справочник. – М. : Недра, 1980. – 240 с.
35. Жаринов Н. А., Демянчук Ю. В. Мониторинг образования экструзивного купола вулкана Шивелуч в 1980–2007 гг. по геодезическим наблюдениям и видеосъемке // Вулканология и сейсмология. – 2008. – № 4. – C. 3–13. – EDN JHMZUB.
36. Озеров А. Ю. Ключевской вулкан: вещество, динамика, модель. – М. : Геос, 2019. – 306 с.
37. Мелкий В. А., Черниговский Ю. М., Марчуков В. С., Долгополов Д. В. Прогнозирование взрывных вулканических извержений по данным дистанционного зондирования // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. – 1998. – № 3. – С. 123–129. – EDN WGYCZF.
Образец цитирования:
Палехова Е. О., Долгополов Д. В., Мелкий В. А. Реализация математического алгоритма определения объема объекта, не имеющего «нависания», по данным лазерного сканирования // Вестник СГУГиТ. – 2025. – Т. 30, № 1. – С. 66–76. – DOI 10.33764/2411-1759-2025-30-1-66-76
Ссылка:
/upload/vestnik/sborniki/2025/30_1/66-76.pdf
Читать далее