1.基于屋顶轮廓线的三维建筑模型简化方法，包括以下步骤：

步骤1、首先提取出屋顶面的三角面片，然后用Alpha Shapes算法进行轮廓线粗提取，再将粗轮廓线进行简化和规则化；

步骤2、采用改进的RANSAC算法进行屋顶面聚类分割，然后通过内轮廓线提取方法获取屋顶面之间的邻接关系；

步骤3、根据内外轮廓线之间的“顶点重合”、“虚相交”和“过相交”关系，校正每条特征线段，依次有序连接获得平面基元；

步骤4、针对非平面基元，通过完整性探测方法进行处理简化成矩形等平面基元；

步骤5、最后，通过恢复所有平面基元和非平面基元每个顶点的高程值，再将每个顶点分别向地面投影，然后连接相应的顶点构成最终的简化模型。

2.如权利要求1所述的基于屋顶轮廓线的三维建筑模型简化方法，其特征在于：所述步骤1中具体包括：

11)针对单幢三维网格建筑物模型，首先提取出屋顶面的三角面片，将三角面片高度大于h，h取1/2建筑物高度的值，且三角面片法向量与地面法向量夹角小于θ的三角面片视作屋顶面片，θ取20度；

12)在提取完屋顶三角面片后，采用Alpha Shapes方法提取屋顶面外轮廓线；提取过程等同于用一个半径为α的圆在点集周围滚动，α取3米；

13)然后，对提取出的粗轮廓线进行精化，首先是简化粗糙的轮廓线，保留轮廓线的主体，拟合轮廓线的局部，用更少的线段来表示轮廓线，使化简后的轮廓线更接近实际的轮廓线；然后将轮廓线规则化，使之满足建筑物的几何特性。

3.如权利要求1所述的基于屋顶轮廓线的三维建筑模型简化方法，其特征在于：所述步骤2所述的改进的RANSAC算法具体如下：

21)首先，将粗提取的聚类结果作为样本集S，从S中任意选择一个三角面片集合，利用局部采样方法获取样本子集S’；然后从S’任取一个三角面片作为开始，根据当前三角面片法向量和连通性判断，使用基于广度优先遍历的方法先将周围最近一圈的三角面片聚为一类，然后继续往外扩张，直至没有新的三角面片加入为止；最后，对样本集S中剩下的集合重复上述步骤，直至S中全部的集合判断结束；

22)其次，获取屋顶面之间邻接关系的操作方法，详细步骤如下：首先将所有屋顶面上的点云投影到一个水平面，对该平面上的二维点云进行网格化处理，网格单元长度为平均点间距的2倍；然后对每个网格单元进行标记，统计每个网格单元内包含点云数量最多的屋顶面，将该屋顶面ID号作为该网格单元的标识；最后通过遍历每个网格单元，判断该网格单元八邻域内网格单元的标识符。若两个标识符不同，则这两个标识符所对应的两个屋顶面应为相邻屋顶面；

23)得到相邻屋顶面集合后，则可以计算两个屋顶面之间的内轮廓线；内轮廓线有两类：直交线段和悬交线段；其中，直交线段可以通过两平面的平面方程直接求交获取；悬交线段的计算更为复杂：首先通过将两平面先投影到一个水平面上，求出水平的候选悬交线段；然后求出该候选悬交线段所在的竖直平面方程；最后将竖直平面方程分别与两个屋顶平面方程求交，用求直交线段的方法分别求出两条悬交线段。

4.如权利要求1所述的基于屋顶轮廓线的三维建筑模型简化方法，其特征在于：所述步骤3中的“顶点重合”问题定义为重合约束，是指两个顶点之间的距离小于一定的阈值；而将“虚相交”和“过相交”这两个问题定义为共线约束，是指某顶点到一特征线段的距离小于一定的阈值；假设AF、BG、CH和DE为待处理的特征线段，其中两个顶点A和D具有等式重合约束，应直接满足公式1；顶点B落在DE直线上，具有共线约束，应满足公式2；同理，顶点C也具有共线约束，应满足公式2；通过将特征线段精化问题抽象成等式约束问题来求解,校正完每条特征线段后，按照先前的聚类结果将同一个平面上的特征线段依次按序相连，获得平面基元：(xB-xD)(yE-yD)-(xE-xD)(yB-yD)＝0   (2)

其中，xA、yA分别是顶点A的x坐标和y坐标；xB、yB分别是顶点B的x坐标和y坐标；xD、yD分别是顶点D的x坐标和y坐标；xE、yE分别是顶点E的x坐标和y坐标。

5.如权利要求1所述的基于屋顶轮廓线的三维建筑模型简化方法，其特征在于：所述步骤4的非平面基元由于其形状不是一个规则的平面，大多是凹凸不平的，所以不能放在屋顶面聚类过程中一起处理提取。在提取完屋顶面全部的平面基元后，对剩下的屋顶三角面片仅采用区域增长法，不考虑三角面片法向量之间的关系，进行非平面部分的连通性聚类，找出非平面基元的聚类后，将此部分进行平面化处理。具体是先通过阈值设定，将大面积的非平面基元的聚类结果进行保留；然后通过计算当前非平面聚类的中心点O，从中心点O出发找距离最近的两条轮廓线段，且这两条线段法向量互相垂直；最后求出这两条轮廓线的交点P作为该非平面基元的一个顶点，以该顶点为起始点，向两边进行完整性探测，求出另外两个端点Q和R，最后再恢复出对角线上的顶点，将此非平面基元简化成矩形。

6.如权利要求1所述的基于屋顶轮廓线的三维建筑模型简化方法，其特征在于：所述步骤5中，通过恢复所有平面基元和非平面基元每个顶点的高程值，得到具有三维坐标信息的空间平面；为了获得封闭的建筑物实体模型，将每个顶点向地面投影，然后连接相应的顶点构成几何多边形，最后类似往下挤压生成最终的简化模型。