Архив
Том 23, 2026
Том 22, 2025
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:
ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2026. Т. 23. № 5. С. 35-49

Алгоритмы векторной обработки данных лазерного сканирования объектов на земной поверхности для комплексирования со спутниковыми данными

А.Б. Мурынин 1 , А.А. Рихтер 2 
1 Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" РАН, Москва, Россия
2 АО «Тазмар Айти-Солюшнз», Санкт-Петербург, Россия
Одобрена к печати: 02.07.2026
DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-5-35-49
Представлен метод векторизации данных лазерного сканирования (облаков точек) антропогенных объектов, ориентированный на автоматизированное построение интерпретируемых геометрических моделей дорожной инфраструктуры. Подход базируется на комплексировании данных наземного лазерного сканирования со спутниковыми и картографическими данными. Предложена многоэтапная схема обработки, включающая предобработку и фильтрацию облаков точек, их декомпозицию на связные компоненты с использованием методов кластеризации, векторизацию выделенных элементов на основе операций вычислительной геометрии и морфологического анализа, а также последующий расчёт геометрических параметров объектов. Особое внимание уделено обработке линейно-протяжённых объектов (автомобильных дорог): разработаны алгоритмы выделения осевых линий, границ полотна и обочин, а также методы продольного и поперечного зонирования для структурирования пространства. Эффективность предложенных решений продемонстрирована на примере сегментации и построения геометрических моделей дорожных опор с оценкой точности по гистограммам отклонений. Алгоритмическая и программная реализация базируется на использовании открытых инструментов, что обеспечивает воспроизводимость результатов.
Ключевые слова: облако точек, лазерное сканирование, лидар, векторизация, дистанционное зондирование, морфологический анализ, вычислительная геометрия, дорожная инфраструктура, геометрическая модель
Полный текст

Список литературы:

  1. Евтюков С. А., Перевалов Н. В. Лазерное сканирование при строительстве и ремонте автомобильных дорог // Вестн. гражданских инженеров. 2018. № 4(69). С. 132–137. DOI: 10.23968/1999-5571-2018-15-4-132-137.
  2. Миронюк В. П., Кузнецов А. О., Шахназарян В. В. О формировании требований по выполнению лазерного сканирования автомобильных дорог // Дороги и мосты. 2023. Вып. 49-1/2023. С. 54–82.
  3. Мотуз В. О., Сарычев Д. С. Применение лазерного сканирования и 3D-моделей в жизненном цикле автомобильных дорог // САПР и ГИС автомобильных дорог. 2014. № 1(2). С. 12–15. DOI: 10.17273/CADGIS.2014.1.3.
  4. Мсаллам М., Сырямкин В. И. Методика регистрации 3Д облаков точек с использованием коррекции плоскостей и корреляции гистограмм // Прикаспийский журн.: управление и высокие технологии. 2023. № 1(61). С. 73–89.
  5. Овермарс М., Берг М., Чеонг О., Кревельд М. Вычислительная геометрия. Алгоритмы и приложения: учеб. М.: ДМК Пресс, 2017. 438 с.
  6. Сойфер В. А. Методы компьютерной обработки изображений. М.: Физматлит, 2003. 784 с.
  7. Уймин А. Г., Греков В. С. Применение алгоритма Дугласа–Пеккера в вопросах онлайн-аутентификации инструментов удалённой работы при подготовке специалистов укрупнённой группы специальностей 10.00.00 «Информационная безопасность» // Электронные библиотеки. 2024. Т. 27. № 4. С. 679–694. DOI: 10.26907/1562-5419-2024-27-4-679-694.
  8. Щербаков В. В., Бунцев И. А., Щербаков И. В. и др. Система мобильного лазерного сканирования для железных и автомобильных дорог // Вестн. Сибирского гос. ун-та путей сообщения. 2024. № 5(72). С. 106–115. DOI: 10.52170/1815-9265_2024_72_106.
  9. He G. B., Li L. L. Research and application of LiDAR technology in cadastral surveying and mapping // The Intern. Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2020. V. XLIII-B1-2020. P. 33–37. DOI: 10.5194/isprs-archives-XLIII-B1-2020-33-2020.
  10. Julge K., Ellmann A., Köök R. Unmanned aerial vehicle surveying for monitoring road construction earthworks // The Baltic J. Road and Bridge Engineering. 2019. V. 14. No. 1. P. 1–17. DOI: 10.7250/bjrbe.2019-14.430.
  11. Kaňuk J., Supinsky J., Šašak J. et al. Semi-automatic LiDAR point cloud denoising using a connected-component labelling method // Geographia Cassoviensis. 2019. V. XIII. Iss. 2. pp. 210–227. DOI: 10.33542/GC2019-2-08.
  12. Knyaz V. A., Kniaz V. V., Zheltov S.Yu. et al. Hierarchical scene graph generation and vectorization of aerial images // The Intern. Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2025. V. XLVIII-2/W9-2025. P. 161–167. DOI: 10.5194/isprs-archives-XLVIII-2-W9-2025-161-2025.
  13. Murynin A. B., Rihter A. A., Vorobyev V. E. Algorithms for morphological analysis of vectorized boundaries in images // Pattern Recognition and Image Analysis. 2025. V. 35. No. 3. P. 438–454. DOI: 10.1134/S1054661825700300.
  14. Pradhan B., Sameen M. I. Laser scanning systems in highway and safety assessment. Analysis of highway geometry and safety using LiDAR. Cham: Springer, 2020. 172 p. DOI: 10.1007/978-3-030-10374-3.
  15. Tang S., Li X., Zheng X. et al. BIM generation from 3D point clouds by combining 3D deep learning and improved morphological approach // Automation in Construction. 2022. V. 141. Article 104422. DOI: 10.1016/j.autcon.2022.104422.
  16. Vorobyev V. E., Murynin A. B., Richter A. A. Choice of clustering methods in machine learning for studying ecological objects based on satellite data // J. Computer and Systems Sciences Intern. 2024. V. 63. No. 5. P. 821–832. DOI: 10.1134/S1064230724700588.
  17. Vu N. Q., Thanh H. P.T. Mobile Lidar for road surface monitoring: a case Study of an integrated AU20 Lidar // Recent Advances in Structural Health Monitoring and Engineering Structures. Lecture Notes in Civil Engineering. V. 460. Singapore: Springer, 2024. P. 575–584. DOI: 10.1007/978-981-97-0399-9_53.