随着我国城市化的发展,城市建筑物形态及其空间格局越来越复杂,三维变化检测成为地理国情监测与地理信息更新的重要内容。近年来,日益成熟的航空倾斜摄影测量系统,可高效快速的生成影像分辨率高达厘米级的航空实景三角网模型产品,越来越多的城市已经积累此类高精度实景三角网模型。实景三角网模型可为城市三维精细化模型更新、违法建筑物查违等应用提供新的数据源。但是在城市三维场景下,地物种类繁多,而变化检测也只对建筑物有重要意义,因此,本文将面向城市建筑物高频率、高时效动态监测的需求,通过高度分析的方法来提取出建筑物的轮廓信息,基于倾斜影像重建的实景三维模型对城市场景中的全要素做多次切割,获取不同高度下地物的轮廓特征,由于普通建筑物在垂直高度下的轮廓特征变化是很小的,而植被等地物则会有较大的变化,所以可通过其轮廓变化率来提取出建筑物,同时也保留了建筑物的多高度信息,进一步可以直接基于提取到的建筑物轮廓线进行三维模型的对象级变化检测。本论文的主要研究内容包括:(1)基于多高度分析的建筑物轮廓线提取。使用多高度分析法对三维场景下的三角格网模型进行全要素地物提取,然后利用轮廓闭合度、面积算子、长宽比算子、多高度面积差值变化等约束条件来提取轮廓等高线族中的建筑物轮廓线并拟合出最小外接矩形;(2)顾及轮廓特征的建筑物对象级变化检测。将相同目标区域但不同时期的最小外接矩形叠置分析,检测其面积大小的变化和中心点的位移变化,将变化建筑物结合其对应的高度,对变化进行分类可视化。(3)设计并实现变化检测原型系统。设计并开发基于前述算法的三维城市实景模型变化检测平台原型系统,通过该平台,可以系统化流程化地进行建筑物变化检测实验。为验证本文基于多高度分析法的建筑物轮廓线提取和顾及轮廓特征的建筑物三维变化检测等方法的可行性、准确性以及运行效率,本文使用2017年和2018年采集的深圳市龙华区10cm分辨率的倾斜摄影模型进行实验。利用本文所提出的算法提取建筑物的轮廓线,再进行三维变化检测,最后分别计算轮廓提取和变化检测的准确度来评价算法的优缺点。实验结果表明,本文的建筑物提取方法和变化检测方法具有效率高、效果好、准确性较好的优点。