方源敏，夏永华，陈 杰，宋炜炜，杨永明，左小清

（昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明 650093）

0 引 言

地下采矿的采空区是一次整体爆破后形成的，是形状极不规则的复杂空间实体，出于安全考虑，人员不准许进入其内进行测量［1－3］。空区探测系统（CMS）可解决采空区的自动化测量，所获取的采空区三维激光点云数据虽然很精细，但是数据量大。如果设置成水平和垂直扫描间隔均为1°，扫描一个空区得到的三维坐标数据点接近50 000个，数据量超过2MB，一个中等矿山的采空区可能超过100个，仅空区数据量就会超过200MB。整个矿区三维地理信息系统的建立还需要很多其他空间数据，诸如矿体、井巷等，巨大的数据量将使存储、运算和传输效率低下，生成三维曲面模型的速度较慢，并且过于密集的点云会影响重构曲面的光顺性。因此，在采空区点云数据预处理中，必须在保证被测物体几何特征的前提下，根据物体的特征点对点云数据进行精简，提高曲面模型重构的效率。

很多学者对数据精简的研究已有一系列成果。Schroeder等提出了基于顶点删除的网格删减方法［4］；Turk给出了基于重新划分的模型简化方法［5］；Eck等将小波技术用于模型简化［6］；Filip等应用包围盒法来简化点云［7］；Lee等通过点云法矢量估算，运用八叉树数据结构，实现点云数据的空间精简［8］；刘德平等研究了自适应最小距离精简算法［9］；吴杭彬等总结激光扫描数据的特点，并基于其线扫描的特点，提出以扫描线斜率变化为准则实施数据压缩［10］；……