Extracción Automática de Edificios a partir de Modelos Digitales de Superficies : el sistema BUILDING

Resumen

En este trabajo se plantea una aproximación al complicado problema de la localización, extracción y representación vectorial de manera semiautomática de edificaciones situadas en zonas urbanas o suburbanas, a partir del análisis de modelos de superficie, lo suficientemente densos como para representar la escena urbana, y de imágenes aéreas orientadas de la zona de estudio. Elmétodo propuesto utiliza como información de partida losmodelos digitales de superficie generados de forma automáticamediante técnicas fotogramétricas o de sistemas LIDAR con una densidad demalla elevada, así como de un modelo previo de forma geométrica de los edificios existentes en la zona. Estos modelos de superficie, serán tratados mediante operaciones de morfología matemática para la diferenciar los puntos que pertenecen al terreno propiamente dicho, de los pertenecientes a objetos situados sobre él, así como por momentos geométricos invariantes para obtener el rectángulo representativo del objeto localizado. Una vez localizados los posibles edificios, así como los rectángulos que representan a cada uno de ellos, se procederá a refinar estos resultados trabajando sobre los fotogramas aéreos correspondientes. Mediante análisis digital de imágenes se realizará una extracción de bordes y con la ayuda de la transformada de Hough se obtendrá el rectángulo principal de la imagen. Este rectángulo junto con la altura delmismo extraída en la fase anterior, formará el prisma de base rectangular que representará al edificio. Todas estas operaciones han sido implementadas en un sistema de desarrollo propio, el sistema BUILDING, cuyos resultados iniciales son presentados en este trabajo para poner de manifiesto las posibilidades y problemas de la metodología propuesta.

In this work we present an approximation to the complicated problem of the semiautomatic location, extraction and vector representation of buildings. This approximation is based on surface obtained from the high-density model analysis and of the oriented aerial images of a determinate area. The proposed method uses as input information the digital surface models (obtained from photogrammetric process or LIDAR mapping data capture according to a very high density grid) and a previous geometric model of the form of the existent buildings in the zone. The surface models will be processed using mathematical morphology operators in order to classify ground points and non-ground points. Furthermore, the regions that have been classified as non-ground regions will be processed using invariant geometric moments in order to obtain the representative rectangle of localized object. Once the possible buildings have been detected, their representative rectangles are defined. The results will be refined using the complementary information provided by aerial photogrammetric imagery. Using digital image analysis procedures it is possible to extract the main borders presented in the images and applying the Hough’s transform the principal rectangle will be obtained. This rectangle combined with the heights obtained from the DSM in the same location, constitute the rectangular base prism that represent to the building. All these operations have been implemented in an own developed system,whose preliminary results are presented in this works in order to establish the capabilities and problems of the methodology.