三维城市范例6篇

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三维城市

三维城市范文1

【关键词】地籍管理;三维城市模型;三维宗地图;宗地信息

随着科学技术的快速发展,目前在城市发展中,利用三维城市模型来表达城市内所有固定对象已十分普遍,特别是三维地理信息系统软件的应用,更使现实世界对象及城市景观利用三维模拟和仿真成为可能,通过自动或是手动的方式构建三维模型来将城市的景观展现出来。而且三维城市模型在表达上具有较强的直观性,交互操作上灵活性较强,具有强大的数据管理能力,因此在当前城市管理工作中应用越来越广泛,在各领域发挥着非常重要的作用。

一、三维城市模型在城镇地籍管理中的意义

地籍管理作为国家行政管理措施及土地管理的重要组成部分,能够对土地管理工作进行强化。目前主流地籍管理信息系统是基于GIS及办公自动化的图、文一体的办公信息系统,属于二维地理信息系统,能够对城镇宗地空间位置进行测定,查询土地权属信息及宗地图输出。但基于二维地理信息系统下所输出的宗地图,由于线条简单及界址点表观不直观等,从而极易引发宗地图在面积及界址上产生纠纷。宗地图主要是对现实世界中某块宗地的基本情况进行反映,二维宗地图主要是由二维线划及平面符号来表达,由于线条十分简单,无法准确反映出自然界的本原情况,而且在表达上缺乏直观性,容易引发土地纠纷。三维城市模型是利用三维形式来对城市真实空间的情况进行描绘,能够将城市地形、道路、建筑、围墙及周边环境直观的表达出来,实现对可视化多维数据的有效管理。因此将三维城市模型引入到城镇地籍管理工作中来,将界址点的位置有效的标注在三维城市模型的相应位置,实现对宗地的形象化管理,可以有效的避免因界址不明而引发的土地纠纷发生。

二、三维城市模型在城镇地籍管理中的应用

(一)现场勘测

目前在城镇土地管理工作中,对于城镇建设项目用地在现场勘测过程中主要由前期的勘测定界及后期的现场测绘两个阶段组成。首先,在前期勘测定界工作中,对采用征用、划拨及使用等方式提供用地的各类建设项目,需要实地对土地使用范围、测定界桩位置、标定用地界线、调绘土地利用现状、计算用地面积进行勘测定界,从而为土地管理部门进行建设项目用地审查提供重要的依据。其次,后期的现场测绘工作。这部分工作通常是在用户取得土地使用权后领取土地证时进行,是对前期勘测定界图的复核和验证,并依据权威信息来进行宗地图的编制。基于前期勘测定界及后期的现场测绘工作来制作城市三维宗地图,在具体制作过程中不仅需要该宗地及其周边的底座信息,同时还需要将本宗地及周边建筑物、围墙等高度数据、本宗地及周边环境的纹理数据、本宗地及周边地块的权属信息等测调内容补充进去。

(二)三维城市模型的制作

在制作三维城市模型过程中,由于空间数据获取方式及表达形式都存在着差异性,这也使其制作模型具有多样性。对于国土部门来讲,其在宗地图中利用三维城市模型能够更好的对宗地及周边的情况进行再现,确保达到亲临现场的效果。这就决定了在对宗地内及周边三维城市模型制作过程中不能利用示意性纹理和火柴盒状简易模型的自动化生成方式,需要利用三维建模型工具来详细进行构建。在制作三维城市模型时,需要以现场实测的地籍图作为底图,建筑物及围墙等的高度需要利用全站仪来进行测定,宗地及周边的外观纹理数据可以利用数码相机进行拍摄。在制作时应遵循以下原则:1)真实坐标原则,道路、河流、绿地、建筑物、围墙、界址点、界址线等对象严格按二维地形图的底座坐标来构建三维模型。2)合理取舍原则,受制于计算机处理能力和模型制作成本的制约,如果想将宗地周边所有地物的全部细节信息进行重建具有不现实性,因此利用三维城市模型可以在表达对象特征时将一些不必要的细节信息进行简化,将最能代表地物显著特征的部分进行保留。3)模型、纹理简化原则,为了能够有效的提高三维城市模型在可视化软件中的运行效率,则可以在确保模型几何形状及纹理外观的基础上,充分的减少模型使用的三角面片数量和纹理尺寸,对于几何模型中无法表现出来的详细信息,可以尽量使用纹理来进行弥补,从而起到更好对几何图形细节和材质属性丰富的目的。

(三)三维城市模型的可视化与管理

利用三维地理信息系统软件能够将各种通用格式的三维城市模型数据导入其中,从而实现模型数据的三维交互浏览。而且三维城市模型与实地的空间坐标完全一致,这样在三维场景中工作人员就能够直接对界址点位的三维坐标进行读取,并对界址线圈定的宗地面积进行量取,三维城市模型的可视化功能,为地籍管理提供了更多的便利。

(四)制图输出

三维城市模型软件具备高分辨率的制图输出功能,可以将一处宗地的三维城市模型导入到三维城市模型软件中,并对观察角度进行合理的调整,而且所输出的宗地图精度能够达到屏幕分辨率的十多倍以上,能够有效的满足大幅面图纸打印关于像素的需求。

三、结束语

利用三维城市模型来进行城镇地籍管理工作,能够构建宗地三维城市模型及界址点模型,同时将这些模型导入到三维城市模型软件中,从而在软件上即可实现对宗地浏览、查询和量测。在对三维宗地图进行制作时,需要对其角度进行有效调整,从而输出满意的宗地图。通过推广和使用三维宗地图,能够使民众更好的理解地政管理工作,同时减少宗地纠纷问题的发生,有利于更好的实现对国土资源的有效管理。

参考文献

[1]文小岳,李志文,李光强,王振兴.二维地籍模型到三维地籍模型的转换方法[J].测绘通报,2010-04-25.

三维城市范文2

关键词:三维建模,三维景观,虚拟城市,Google SketchUp,ArcScene

Abstract: at present, the description of the 2 d space information GIS research achievements and application are more mature, but real 3 d world will with two-dimensional expression way of great limitations, this to the set up 3 d GIS put forward the urgent requirement. This paper study the area using CAD data, in the 3 d model making software Google SketchUp ground in modeling, and use the study area the aviation image of high resolution in the study area set up terrain model, and then in the ArcScene software loading terrain model and the ground model, provides a quick set up 3 d scene with methods for more 3 d scene construction provides technical support.

Keywords: 3 d modeling, 3 d landscape, a virtual city, Google SketchUp, ArcScene

中图分类号:P901文献标识码:A 文章编号:

1 引言

自1998年美国副总统戈尔提出“数字地球”的概念以来,“数字城市”、“虚拟城市”、“三维仿真”等技术也成了当前最热门的研究领域之一。所谓的“虚拟城市” 就是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,以宽带网络为纽带,运用3S技术(遥感RS、全球定位系统GPS、地理信息系统GIS)、遥测、仿真虚拟技术等对城市进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述,模拟和表达城市地形地貌、城市道路、建筑、交通、水域等城市环境中的现象和过程[1]。三维虚拟城市已成为当前三维GIS中研究与开发的一个重要方面。本研究在Google SketchUp与ArcGIS软件的基础上进行了三维场景建模方法的研究,实现了三维场景快速建模,为在三维场景中实现查询、浏览、空间分析奠定了重要基础。

2 城市三维景观建模

2.1地形模型建模

城市三维景观中涉及多种地物模型和地形模型,而地形模型是其中必不可少的一类特殊模型,是城市实体的三维空间基础。本研究主要利用研究区的高分辨率影像和DEM数据进行叠加分析,生成研究区的地形模型。

2.2地面模型建模

城市三维建模中地面模型主要包括三类:点状模型,线状模型及面状模型。从实体建模的角度看,城市模型主要分为地形模型和地物模型两大类,包括地形、地物以及实体空间位置的几何模型和描述地表覆盖、地物纹理的信息等[2]。

地面模型的建模有多种方法,其中有两种方法用得较多:一种是利用航空摄影测量的原理,采集地面地物的轮廓线及几何高度从而建立建筑物等模型;另一种是利用研究区已有的CAD,MAPGIS等矢量格式数据手动建立模型。两种方法各有优缺点,前者在大场景三维建模中能够方便快速建立模型,但是该方法建立的模型只能提取建筑物外部的轮廓线,不能更好的表现建筑物的细节;后者主要利用研究区现有的矢量数据手动建模,能在专业的建模软件中详细地表现建筑物细节,但是建模周期较长。

2.2.1建模数据前期处理

本研究主要采用研究区域的dwg格式城市现状矢量数据,结合高分辨率航空影像来实现三维场景建模。由于城市测量时地类地物的分层与三维建模时数据的分层略有不同,同时,不做任何编辑和修正的大比例尺地形图一般具有较多的图层,如果将其直接导入到Google SketchUp中,不仅影响整个场景的美观,而且会干扰建筑物的三维建模,因此先需要对CAD数据进行处理,以满足三维建模的需要[3]。

在三维城市建模中,根据建模精度的不同,地类地物的细节表现也不尽相同。在城市三维建模中,主要表现道路、河流、绿化等地类地物及其附属设施。因此在建模之前需要对现有的矢量数据进行处理,主要包括:减少数据的冗余,删除不必要的注记、控制点、高程点、等高线,清理不需要的图层;将点,线的高度属性统一改为0,防止有飞线,飞点产生。必要时需要手动修改点、线,将其高度属性改为0,将建筑物,道路,河流,绿化等信息分层设色,同时检查线状地物是否有重叠、悬挂等情况并加以修正。

2.2.2 SketchUp软件建模

在地面模型建模中,线状模型和面状模型在专业的三维软件中建立,点状模型则主要使用ArcScene三维符号库里的点状符号即可。

将整理好的CAD文件导入SketchUp软件中作为建模的底图,注意单位的统一,避免出现导入图形的距离数据与实际距离不符的情况。

(1)建筑物建模:在一般的三维景观中,建筑物是最重要的组成部分,因为城市中建筑物种类繁多,结构造型和用途各异;不同的城市又具有各自的建筑风格。在特定地段,建筑物及其所处的环境以其特定的内涵可以反映出一个城市的特色。所以,建筑物是城市景观模型的主要表达内容[4]。

由于CAD矢量数据中建筑物等的属性信息不完善,因此,建筑物的高度信息需要查找相应的建筑物楼高资料,以获得准确的楼高信息,保证模型的精确性。导入的CAD底图中,构成建筑物的很多线不闭合,需要沿着建筑物的轮廓线重新描线,由线构成面,并根据建筑物高度赋予相应的高度值。

(2)道路:研究区地形图提供了不同详细程度的道路信息,包括道路材质,宽度,道路级别等。根据道路的表现形式不同可以将道路分级建模。级别低的道路如小路、内部道路等,可以贴近地面建模,而高速路、省道、国道等建模时则要高出地面相应的距离。

三维城市范文3

基础空间数据作为社会发展中基础性、关键性战略资源,为政府管理辅助决策等方面提供了资源保障,在政府部门信息系统建设中发挥了巨大作用[1]。但是,随着“数字城市”建设的推进,随着公共安全、应急联动等对基础空间信息的保障能力提出新要求,目前共享方式已不能满足需要[2],建设三维数字城市,不仅大幅提升城市基础数据的开发利用水平,而且对政府部门间、不同行业的信息资源共享服务应用具有重要的借鉴价值。

1建设意义

该项目的实施建设:不仅有利于提升整个城市的综合实力,而且有利于城市经济运作与国际市场协调,是推动改革的重要举措。能实现对城市地理空间信息资源的合理规划和有效管理。能彻底改善“信息孤岛”现象。能较好实现各类地理空间数据的整合,维护更新现势数据。将在土地利用动态监测、农业、林业、防汛防灾、城市规划乃至日常生活等领域具有广泛应用前景。

2系统建设目标

系统的建设目标:“数字城市”是一个由多种高新技术支持的计算机网络信息系统。它不仅能在计算机上建立虚拟城市,更主要的是能促使城市不同部门、层次之间的信息共享,减少资源的浪费和功能重叠,进而从宏观全局的角度制定城市规划和管理的整体战略[5]。“数字城市”的基本内涵包括以下几个方面:城市信息资源的开发与应用;城市信息基础设施建设;城市信息技术的开发与信息产业的发展;城市信息化的标准、规范与法规的制定;信息人才的培养与信息知识的普及。

3系统体系架构

系统的整体体系结构遵循三层架构体系,包括数据层、逻辑层和应用层3个应用层次。采用B/S结构的组织模式,为政府提供对多种数据等的管理,系统采用ArcServer为GIS平台,Oracle为数据库服务器,利用多种软件技术,实现对国土规划数据、安全生产数据等的显示、查询、统计等功能,为城市规划管理工作提供支撑。总体结构图如图1所示:数据库层:为系统提供基本的数据服务。逻辑层:包括GIS服务层和系统功能层2个层:GIS服务层提供底层GIS管理服务;系统功能层在开发接口之上封装一套统一开发接口,实现对底层数据的访问。应用层:此层是系统主要应用模块,用户通过桌面访问系统数据,进行查询、统计分析等工作。

4系统功能设计与实现

系统要为政府网络办公和对外服务提供应用,大部分用户通过浏览器来应用系统,政府管理员使用桌面系统维护系统数据。系统运行网络架构。根据系统的设计目标和用户需求,三维数字城市平台由三大子系统组成:三维展示子系统、数据管理子系统和共享服务子系统。系统主要通过局域网及专网实现信息共享,满足市政府对三维数字城市平台的数据访问及编辑的要求。

4.1三维展示子系统

三维展示子系统根据用户的需求,设计了系统登录、图层控制、专题应用、空间分析、路径浏览、视图工具、信息查询等功能模块。图层控制:能够对图层的分类、顺序、是否可见等内容进行管理。空间分析:包括量测、通视分析、填挖分析、淹没分析等分析功能。路径浏览:包括地面浏览、航空浏览等功能。视图工具:包括双屏联动、地形编辑、影像影藏等功能。信息查询:包括关键字查询、点击查询、空间查询等功能。辅助工具:包括热点添加、数据导入、方向指北等功能。

4.2共享服务子系统

(1)数据服务接口。提供有关的地理空间数据服务接口,将基础地理信息数据库中的DLG,DOM,DEM,电子地图、多媒体数据、三维模型数据、兴趣点等基础空间数据、元数据等成符合XML,WMS,WFS等标准的数据服务接口,可同时为多个部门的应用提供数据共享服务,达到数据统一更新、实时的目标。

(2)基础地理信息共享服务模式。由于委办局众多,各委办局对基础地理信息的数据需求、应用系统的开发模式均各不相同,平台提供4种共享模式。通过数据接口,直接在线访问的数据模式;基于服务的空间数据共享模式;基于图片的空间数据共享模式;通过介质拷贝,提供特殊需求的部门服务。

4.3数据管理子系统

提供海量影像数据和DEM数据的合成工具,可生成三维平台中的应用场景。在三维平台后续实际应用中,使用合成工具可方便完成影像数据和DEM数据的更新。

4.4系统实现主界面图

根据设计要求,系统最终主界面。

5结语

三维城市范文4

【关键词】三维建模技术 技术构建 数字城市 应用

中图分类号:F291.1 文献标识码:A 文章编号:

一、 三维技术构建

数字城市需要一个逼真的模拟,实时动态的环境中,考虑到硬件限制和虚拟现实系统。

数字城市建模和模拟的动画要求建模方法有一个显着不同的数字城市建模模型分割和纹理映射技术。目前众多世界城市虚拟场景结构在以下方面:基于模型和BR这两种方法可以实现在3DSMAX中验证。多边形模式是第一次使用的建模技术,用一个小平面来模拟表面,从而形成各种形状的三维对象的一个小的平面可以是三角形,矩形或其它多边形,但在实践中更多的使用三角形或矩形。多边形建模的,直接创建基本几何体,根据要求修改调整对象的形状,或使用放样面片建模,组合对象创建的虚拟现实工程,多边形建模的主要优点是简单、方便、快捷,但它产生一个光滑的表面,因此适于构建规则形状的对象,如大多数的人造物体的多边形建模技术是困难的,同时可根据要求,只可通过调整的参数建立的虚拟现实系统该模型可以得到不同的分辨率的模型的虚拟场景的实时显示的需要和适应。

在国内,建设“数字城市”在全国形成一般不可阻挡的浪潮。围绕第一阶段建立自己的数字化城市或数码领域,更多的数字移动通信,数字化校园,小规模项目的实施建设,并取得了一些进展。相当一部分的城市已经把数字城市的推进纳入了统筹规划这样一个战略高度。我国的增幅部门与学者对数字城市的建设重视于2009年10月22日在北京举行的第四届国际数字城市大会,将以“顶层架构数字城市发展,提高公共管理与服务水平”为主题,以使国家及城市政府与建设界、科技界、IT界、金融界、教育界等人士的互动研讨,在政府宏观决策指导、政策法规配套,建设运作机制、科技创新攻关、行业应用实践、产业发展思路等方面激发创新,商议讨策。

二、三维建模技术应用

很长一段时间,数字城市规划的一项重要工作是多方面的设计或绘图计划,但这些图纸是不是给人们一个直观的,丰富逼真的场景。后来,人们用纸板或木板创建一个三维模型,以实现城市景观的三维可视化。VR是利用电脑产生一个三维的虚拟世界,对于用户在各感官的模拟,使用户如同身临其境,没有限制内观察三维的东西。VR是一项综合集成技术,涉及计算机图形学,人机交互技术,传感技术,人工智能能源和其他领域,这是由计算机逼真的三维视觉,听觉,嗅觉,和感觉。作为参与者通过适当的移动设备,虚拟世界的经验和相互作用的性质。用户的位置时,计算机可以立即复杂的计算精确的3D世界影像传回产生临场感。该技术集成了计算机图形(CG)技术,计算机仿真技术,人工智能,传感技术,最新的显示技术,网络并行处理技术所产生的计算机技术的发展成果,协助高科技仿真系统。

特别注意的是,在3dmax中,放样建模是一个非常强大的建模方法,可以是非常复杂的物理模型和其他方法无法形成的形状,而通过放样几乎都可以得到。而CAD在三维创建过程中能够实现一个三维组合物的功能,得到图像轮廓的各个数据。建模是基于三维生产,其他进程是依赖于建模。剥离载体材料的模型,动画和渲染没有任何实际意义。关注的三个主要类型,基本的建模多边形建模,面片建模,NURBS建模。传统的建模多边形建模方法,是目前最完美的方法,游戏角色制作尤为适宜。多边形建模3DSMAX的优势,在每一个版本升级的多边形建模功能将增加或加强多边形建模进行了详细的研究,在这里我们重点研究多边形建模的应用。

为满足“数字城市”时代的发展要求,地理信息系统必须把三维世界真实地表达出来,因此如何更有效地表达城市景观中的各种信息是个关键问题。由于上述原因,在电脑上建立一个三维城市是非常有必要的。三维城市的建立直观地为人们提供各种有关城市的信息逼真的场景信息,并可以进入城市以第一人的身份进行现实主义的实地观察。三维城市每种模型都有易于修改和城市信息查询功能。这些都是传统的方法没有方法比较。

以三维动画技术为例,它不但给人们以演示,同时也是设计中的重要手段。这是视觉的形式反映。例如,设计者认为,建立一个现代化的大厦前,你需要做的第一件事情是建设的交界处,结构,形状详细的想法,为了使定量的,你需要设计图纸,当然这些图纸只能在行人读取,三维动画技术可以把这个想法变成一个可见的虚拟物体和环境,所以在过去只能由所得到的设计模式才可以帮助传统提升到数字化,现在三维建模技术的出现大大提高了设计和规划质量和效率。利用三维动画技术,设计者可以完全按照自己的想法来构建装饰“虚拟”室,可以改变的房间中的任何位置观察的设计,直到满意为止。如节省时间,又节省了成本模式。通过虚拟现实技术,城市的三维地形模型,数字正射影像和城市街道,建筑物,等市政设施的三维模型,构建数字化三维城市景观。系统有一个真正的立体效果,丰富的数据,可广泛应用于城市规划,城市更新,环境监测,消防安全,旅游交通,特别是对于比较和决策的规划和建设计划,以提供更科学的依据和手段。

三维建模技术是数字城市建设和现代计算机应用技术一个新的时代。在探讨三维技术在数字城市时代的变革,学习了通过虚拟现实手法为大家呈现出数字化城市新面貌,在三维数字图书馆模型的建立上,提出了三维建模方法,通过这种手法使建筑模型更加直观,在城市规划中的道路标志如交通标志、标线、路灯及绿化等实体得到立体展示。三维动画的虚拟现实方法优点有二:一是点位精确;二是微观可识。三维动画对这些的表达,可利用强大的可视支持系统,以多视角精确而微观之呈现,甚至达到其材质的仿真有如亲临其境,感同身受。

“数字城市”不仅仅是一个概念。与发达国家相比,中国开始了数字化城市晚起点高,城市化同步推进数字化,高凭借新的技术,完全实现跨越式发展。前景未来,从数字地球,数字城市,数字国家再次数字化社区,将逐步成为现实,将成为未来人类社会,科学发展,和谐发展,高品质的生活主要的方式,也将成为未来生存和发展的城市随着现代化管理的重要途径。在数字城市建设中,三维模型为政府及各行业提高工作效率和管理水平,决策科学化提供了数据基础,并实现了各部门,各行业信息资源的集成和共享。

参考文献:

[1] 朱庆,林珲.数码城市地理信息系统——虚拟城市环境中的三维城市模型初探[M].武汉:武汉大学出版社,2004.

三维城市范文5

P键词:A3 航空摄影 城市三维模型 纹理

中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(a)-0046-03

三维城市模型的构建,一直是测绘领域的主要发展趋势和热门研究课题,在城市规划、国土管理、通信、房地产、城市应急减灾、虚拟现实等行业领域具有极为重要的应用价值。

目前业内针对城市三维建筑模型还没有一个建模标准,笔者基于近两年的项目与技术实践,认为构筑数字城市中的模型数据应该至少包含以下要素:高精度的地形数据、准确的建筑模型以及真实的城市纹理和真实的要素模型等,这是城市最真实化的展示。基于最真实的城市模型数据,才可以实现三维视角下的城市空间信息管理、查询和分析,使普通用户不仅能有接近现实世界真实的感受,也为专业用户提供城市空间现状更为真实、客观和准确的数据分析。

1 A3航空摄影技术介绍

1.1 硬件简介

2011年以色列VisionMap公司推出了大幅面A3数字航摄仪,将传统框幅式与推扫式优点结合起来,并且配备300 mm超长焦距,可以高效率同步获取正射和倾斜高分辨率影像。

A3数字航摄仪由存储器、小型计算机、GPS、电源、控制终端接口及旋转双镜头组成。相机质量为35 kg,尺寸为53×53×53 cm,镜头数量2个,焦距300 mm。

1.2 主要技术特点

(1)300 mm超长焦距在相同航高下可以获取超高分辨率影像数据,保证城市影像分辨率质量和效果。(2)109°超大视场角可以获取超大幅面影像数据,不但采集效率高,还可以同步采集不同角度的影像。(3)70%以上超高重叠度可获取同一地物的多角度观测影像,保证航带间影像加密点数量,提高空三精度。(4)LightSpeed全自动数据处理系统,可以保证数据的生产效率。

2 三维模型制作方法

2.1 技术路线

基于A3航空摄影数据特点,同时吸收了传统建模方法中手工制作的优点,形成了一套较完整的解决方案,可以有效解决传统城市三维建模的不足。

该方案利用A3数字航摄仪提供的超大幅面立体像对(superlarge format,SLF)同步采集建筑物矢量模型、地形,并利用大角度倾斜影像映射建筑模型侧面纹理。另外,为了弥补航空采集不足,地面底商、楼宇遮挡以及小品等区域,通过地面拍照方式进行采集制作,如图1所示。

该技术路线具有如下特点:

(1)利用A3高空航空摄影的作业方式,可以进行大面积、高效率的采集,特别适合大范围、快速的城市建模需求。(2)超大幅面立体像对(SLF)可以用于采集准确的建筑物轮廓几何信息,并同步提取高分辨率的纹理,节省纹理单独制作环节。(3)A3长焦距影像可以制作城市准真正射影像,保证城市密集区的视觉效果,与三维模型整合的三维场景更真实。(4)此种方式建立的建筑物模型为单体的、对象化的模型,可以对各个模型进行单独的加工、修改、编辑,甚至添加各种属性信息。(5)实景模型数据精确,三维GIS分析结果准确度更高,可以满足规划、国土、城市管理等领域的应用需求。

2.2 三维模型制作

利用超大幅面立体像对(SLF)进行三维模型的制作。在立体采集环境的支持下,类似传统DLG采集模式,采集建筑物几何信息。较传统航摄相机,SLF立体像对由于视场角度大,可以最大可能采集到建筑物侧面几何信息,如图2所示。

2.3 实景纹理制作

(1)倾斜影像空间定位。

经过空三加密输出的SLF立体像对具有精确的影像外方位元素,可以准确恢复每张影像的空间位置,具有精确的三维坐标信息,如图3所示。

(2)纹理制作。

在制作出高精度的体框模型后,基于定位后倾斜影像本身的特点,结合数字三维及空间几何投影技术选取每个模型面,获得其角点的物方坐标(X,Y,Z),已知倾斜影像的外方位元素及倾斜影像本身的投影框物方坐标(X,Y,Z),通过判断每张倾斜影像与该模型面是否相交筛选出与之模型面对应的所有影像集,然后利用共线方程,计算出所选模型面在每张像片上的投影像点坐标(x,y),通过筛选算法按照影像质量及影像投影面最优原则将相应影像集排序,挑选最优影像稍作编辑,最后将所选像片纹理部分截取并计算出纹理坐标自动映射到模型面上,从而实现实景三维模型的自动化纹理提取映射功能,如图4所示。

3 应用案例

2014年4月,在长沙市选取了约50 km2建成区进行A3影像数据采集,为了更好采集侧面纹理,测区采用双向交叉飞行方式,测区技术参数见表1。

该项目制作完成1∶1 000数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM),并针对核心区进行了实景城市模型制作,如图5所示。

4 三维建模技术探讨

三维城市范文6

文献标识码: A城市规划具有一定的调控作用,是城市未来建设与发展中的控制方法,三维可视化GIS在城市规划中的应用,解决了城市规划中的复杂问题,如:杜绝土地资源浪费问题、土地规划布局问题等,优化城市规划中的协调与控制措施。三维可视化GIS中涉及到大量的科学技术,构建三维立体化的规划空间,协助城市建设,保障城市建设的准确性,打破城市规划中的地理限制。一、三维可视化GIS在城市规划中的应用三维可视化GIS在城市规划中强调了三维与可视化的优势,其在城市规划中发挥重要的作用。城市规划与生活、发展和经济建设存在直接的关系,一旦出现规划问题,就会产生较大的影响。城市规划包括交通、建筑等多项内容,决定了城市未来建设的方向。三维可视化GIS在城市规划中,可以按照城市现状提供三维立体的图像,城市规划人员能够准确把握城市规划的方向,保障城市规划中各个对象之间的协调性,同时利用三维可视化GIS修改城市规划的方案,分析三维可视化GIS在城市规划中的应用重点。1、三维可视化GIS的工作内容城市规划有明确的目标,三维可视化GIS应用中需要以城市规划目标为主,科学的安排辅助工作[1]。首先规划人员利用三维可视化GIS建立城市规划的模型,主要以城市地形、地貌为主,大致规划出城市的根本布局;然后构建三维立体化的城市模型,模型中应该包括城市中的建筑、绿化带实际市政工程的分布情况,反应出城市规划的现行状态,提供可视化的城市信息;最后是形成三维可视化的地形图,以电子地图的形势存储到计算机内,构建三维状态的城市景观,为规划人员提供虚拟的规划地图,然后规划人员通过对电子地图进行修改、评估,保障城市规划方案的可实施性。2、三维可视化GIS应用实例分析例举城市规划中的三维可视化GIS应用,分析三维可视化GIS的应用实例,城市规划对三维可视化GIS的应用主要体现在两个方面,分析如下:2.1 评估城市规划的方案

三维可视化GIS具有综合、系统的优势,可以将城市规划的整体布局图存储到电脑内,规划人员在电脑内在线跟踪城市规划的路线,评估规划路线是否具有实施的意义,而且规划人员利用三维可视化GIS商讨城市同一地点的规划方式,同时讨论该点城市规划的布局、空间分布等,避免出现规划矛盾,提高城市规划的判断能力,体现三维可视化GIS在城市规划中的辅助作用,精确城市规划方案的评估结果,保障城市规划的合理性。城市规划涉及到多项方案,规划人员通过三维可视化GIS评估规划方案的价值,选择可以应用到城市规划中的方案,解决方案中的规划矛盾和相关问题。2.2 提供虚拟城市规划图

城市规划中比较常用的是二维的规划图,增加了城市规划的难度,达不到简化和灵活的标准[2]。三维可视化GIS的优势明显,其可为城市规划提供虚拟的规划图,打破二维规划的局限,促使城市规划中的建筑、交通、景观等都可匹配到同一个三维空间中,通过电脑清晰的表达出来。虚拟城市规划图在三维可视化GIS的作用下,可以自主更改多项因素,如:景观结构、室外光线等,营造仿真的规划环境,实现虚拟状态下的城市规划。虚拟城市规划图是主要的途径,展示了城市的基础规划,虽然属于虚拟化的规划图,但是优势明显,其效益远高于二维规划地图,也是三维可视化GIS应用的主要目的,致力于完善城市规划图的信息化应用。二、城市规划中三维可视化GIS的关键技术结合三维可视化GIS在城市规划中的有效应用,例举三维可视化GIS的关键技术,提高其在城市规划中的应用效率。1、三维技术三维技术的基础是三维坐标,利用光学与电子操作,促使三维城市具有可调节的功能,利用多样化的方式表现出城市规划的现行状态。三维技术属于根本性操作,其对动态的要求高,促使城市规划具备立体表现的优势。2、可视化技术

可视化技术借助计算机实现可视化的图像处理,将城市规划的信息转化成图像形式,辅助规划人员决策。可视化技术与GIS的结合,提供了强化的信息处理渠道,有效描述城市规划的属性信息,形象的表达城市规划的内容,降低城市规划的操作难度。3、虚拟现实技术虚拟现实技术的融合性强,融入了图像、传感等多项技术,属于信息化的产物,虚拟现实城市后转化成三维的表达方式,促使规划人员能够体会到仿真的三维城市环境,体现虚拟现实交互操作的可行性,在计算机中形成小型的城市现状,方便规划人员参考。4、GIS技术

GIS技术用于分析城市规划中的空间信息,主导了城市规划中的资源和环境。近几年,GIS技术的发展速度非常快,高效的管理城市规划中的空间属性,通过GIS技术可以快速掌握城市规划的信息,辅助规划决策,同时监督城市规划的动态变化,形成了信息化的交流平台。5、空间数据库技术