مدلسازي پل ها با استفاده از قطعه بندي ابر نقاط حاصل از پهپاد فتوگرامتري

در سال هاي اخير، تلاش هاي بسياري جهت دستيابي به مدل هاي سه بعدي عوارض شهري در حوزه فتوگرامتري و سنجش از دور صورت پذيرفته است كه در اين ميان، عنصر پل به عنوان يكي از مهمترين سازه هاي شهري، عليرغم اهميت فراوان در زمينه حمل و نقل، به دليل پيچيدگي هندسي و ساختاري از اين امر مستثني بوده است. با توجه به پيشرفت فناوري پهپاد در اخذ داده هاي مكاني، در اين مطالعه، از ابر نقاط حاصل از تصاوير پهپاد براي مدلسازي سه بعدي چهار قطعه اصلي سازه پل شامل نرده، بدنه، پايه و كوله ها استفاده مي شود. بدين منظور، با بكارگيري دانش موجود در شكل و ساختار پل ها و روابط هندسي بين المان هاي تشكيل دهنده آنها، الگوريتمي دانش مبنا ارائه مي شود كه مي تواند مدل سه بعدي انواع پل را با فرمت مناسب براي پايگاه داده هاي مكاني فراهم نمايد. ابتدا، به منظور قطعه بندي ابرنقطه پل، از روش خوشه بندي فازي (fuzzy c-means) به همراه مقادير ارتفاعي، طيفي و ويژگي هاي مستخرج از ابرنقاط نظير چگالي سه بعدي، مقادير بردار نرمال و قيد هم صفحه اي (planarity) استفاده مي شود. سپس از روش مدلسازي نگاشت مبنا كه متناسب با ويژگي هاي هندسي و ساختاري هر قطعه از پل است، براي بازسازي مدل سه بعدي آن قطعه استفاده مي گردد. روند مدلسازي شامل نگاشت ابرنقاط به فضاي دو بعدي، برازش مدل هاي هندسي پايه به نقاط و تعيين موقعيت نقاط مبنا در فضاي دوبعدي و سپس گسترش آنها به فضاي سه بعدي مي باشد. جهت ارزيابي روش پيشنهادي، ابعاد المان هاي سازه اي موجود در پلان هاي طراحي پل با ابعاد الما ن ها در مدل سه بعدي مقايسه مي شوند. عليرغم وجود چالش هاي بسيار در مدلسازي، نتايج حاصله در اين تحقيق، حاكي از دقت و توانايي بالاي الگوريتم پيشنهادي در مدلسازي سه بعدي پل ها با هندسه و طراحي هاي مختلف مي باشد، به طوري كه براي داده هاي مطالعاتي، متوسط خطاي ميانگين و انحراف معيار برابر 03/0 و 01/0 متر است.