三维虚拟城市成为三维GIS研究与开发的重要方面

测绘展

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。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。近年来城市三维模型越来越广泛地应用于城市的数据处理与管理。比如城市规划与管理、虚拟城市三维可视化、城市开发决策支持、三维空间分析：如（日照分析、可视性与视觉景观、空气污染与噪声扩散分析、电磁波传播分析等）、污染分布仿真、土木工程与军事行动支持等。在众多领域显现出巨大的应用潜力，从而成为普遍关注的焦点，三维模型表示日益成为地球空间信息在线服务的主要方式。
　　1三维建模技术基础
　　数据获取是三维建模的基础，目前应用于建筑物，数字地面和高程，自然地貌的属性数据和纹理数据的采集方法。主要有利用三维激光扫描获取数据、利用航空摄影测量技术获取数据、利用移动测绘系统获取数据。
　　1.1利用三维激光扫描获取数据
　　三维激光扫描系统，也称三维激光成图系统。主要由三维激光扫描仪和系统软件组成，这套系统能快速，方便，准确的对近距离静态物体进行测绘，获取的空间精细三维坐标，给三维建模工作提供高精度的数据。三维激光扫描系统主要用于小面积的三维数据获取工作。
　　1.2利用航空摄影测量技术获取数据
　　航空影像的数据获取是通过飞机上加载摄影平台如（数字航摄仪，LIDAR机影测量系统对资料进行处理与合成获取测绘数字线划矢量图（DLG），数字高程模型（DEM），建立数字正射影像图（DOM）等空间三维数据。适用于宏观的，大面积的获取空间三维数据。应用实例，飞燕航空遥感技术有限公司与2017年承担了衢州市倾斜摄影测量三维建模影像获取协作项目,使用目前国内较先进的倾斜航摄仪AMC580执行本次的倾斜航摄任务。
　　1.3利用移动测绘系统获取数据
　　移动式测绘系统就是一种以汽车为运载工具的综合多种传感器测绘系统，主要由GPS接收机，惯性导航系统，CCD相机，激光雷达测距仪和运载平台汽车组成，这套系统的特点在于能够填补航空摄影测量技术在获取数据时难以充分提供复杂地物的细节信息与人工地面数据采集时间过慢的不足。适用于中等面积高精度的三维空间信息数据采集工作。
　　2三维建模数据处理的关键技术
　　2.1模型文件格式
　　由于在城市三维建模的过程中需要实时重绘三维模型，所以一般采用纹理映射替代增加几何造型复杂度以提高逼真度。
　　在各种项目中，三维模型大多采用OpenFlight格式。OpenFlight格式是虚拟现实领域最为流行的文件格式，是事实的行业标准。OpenFlight采用几何层次结构和节点属性来描述三维物体，节点类型由高级到低级依次为数据库头（db）、组（group）、物体（object）和面（polygon）等。组节点可以包含子组节点和物体节点。对于每个物体而言，其模型实体是由一个或多个面组成，而每个面又是由多个顶点来标定的，模型实体的几何造型就是由这些点和面来确定的，模型实体的质地则通过纹理映射来实现。如图1所示。
　　2.2模型结构
　　依据三维模型表达城市信息的需求，考虑到模型需要配合城市发展建设的脚步而更新，为了满足这一实际情况，我们将三维模型的区域场景分为基础环境和地物两大部分，各类用地地块和道路模型归入基础环境场景部分，而更新相对频繁的各层次地面建筑物模型归入地物部分。建模中，每个需要实时查询的对象指定其标识。这样的结构，不仅能满足功能要求，还为日后的数据更新维护带来方便。
　　3结语
　　三维建模技术也是许多相关学科领域交叉、集成的产物。随着这门技术日益发展，我们必须清醒地认识到，虽然这个领域的技术潜力是巨大的，应用前景也是很广阔的，但仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。如何快速、高效的建立既符合场景表达要求又满足系统要求的精简且精彩的三维模型是我们需要不断探索。
　　参考文献
　　[1]孙敏，陈军，张学庄.基于表面剖分的3DCM空间数据模型研究.测绘学2000（3）.
　　[2]夏超文.基于三维城市规划的城市建模方法研究与实现[J].2005050 TU9814.
　　[3]李德仁，朱庆.数字高程模型[J].武汉测绘科技大学出版社[J].2000年（3）.
　　[4]徐建春，赵英时.基于组件对象模型的GIS校园地理信息系统国土资源遥感[J].1999（1）.
　　[5]王东，林冬梅.等面向对象应用数据模型的上载大庆石油学院学报[J].城市规划99（2）.
　   [6]飞燕航空遥感城市三维

zhlxmb

666666666666666

WUMingRen

谢谢提供分享！

测绘展

从最传统和最普遍的应用来讲，过去的纸质地图，就是测绘地理信息最重要的一个产品，我们的世界地图、中国地图、省级地图、各地市地图，这都是测绘地理信息通过它的职能职责进行采集处理生产出来的大众产品。地铁、公交是常用的交通工具，地铁、公交车站都贴有北京市交通地图，为方便群众，这都是测绘地理信息的产品。
进入网络时代，出现了网络地图，这个应用现在就更加广泛，最早大家知道的可能是谷歌的网络地图，现在可能也在用，全球用的也比较多。而我们中国也有自己的网络地图，不知道大家有没有用过天地图，在国内的数据是最准确、最精细、最丰富的，也是原国家测绘地理信息局研制的中国网络地图，和谷歌一样的地位。除了天地图以外，还有高德地图、百度地图等，这些都是基于测绘地理信息的数据技术而研制出的为大众服务的产品，在我们生活当中时时都有。
再近一点就是手机导航，手机导航可能每个人都能够用到，开车到什么地方去，现在基本上不用车载导航了，基本都是用手机导航，我出差，驾驶员也是用手机导航多一些，现在高德还比较好用一些，这些都是我们日常非常普遍使用的测绘地理信息的成果和产品。除此之外，下一步在自动驾驶方面，自动驾驶最核心的要素是什么？就是精准定位。精准定位最重要的基础就是测绘地理信息的基准数据，这些都离不开测绘地理信息数据和成果技术的支撑。

ll_0330

:ai:ai

1341758923

不错。感谢分享！