市政道路规划方案辅助审批关键技术研究

建立道路与地形的整体三维模型是实现道路三维可视化的关键,特别是在规划设计领域,通过CAD设计数据生成道路三维模型,实时展现设计效果,动态计算方案挖填方量,为市政道路设计方案技术审查提供决策支撑。从市政道路规划辅助审批需求出发,基于三维GIS技术,研究了利用区域多边形切割算法快速构建道路整体三维模型的技术与方法。     

CityEngine与ArcGIS结合的辅助道路规划设计

结合CityEngine与ArcGIS构建了一种基于三维道路模型的道路设计方案快速集成和实时模拟的辅助规划设计平台。CityEngine参数化建模软件基于CGA规则语法的建模技术,可以对道路的三维模型进行批量化快速构建,在此基础上借助ArcGIS的空间分析功能,可以开展地形分析、断面分析、土石方计算等辅助规划管理等工作,为道路规划、设计、管理部门提供了一种将可视化的设计成果进行三维展示的技术手段,帮助设计人员提高了工作效率与方案质量,为评价和决策者提供了直观、便捷的评价及决策依据。试验证明,通过将CityEngine参数化建模软件与ArcGIS的空间分析功能相结合,开发的城市道路三维可视化辅助设计平台可以直观、准确地展现城市道路设计方案,并在此基础上对道路三维模型进行空间分析,辅助决策者对方案进行评价及改动;该平台有利于不同专业工作者之间的协同配合,可以显著提高道路设计工作的技术水平和工作效率,对于推动道路设计工作由二维向三维转变具有重要意义。     

基于GIS和模型库的土地整治三维规划设计

为探索在现有技术条件下实现土地整治三维规划设计,提高规划设计质量和效率,本研究结合无人机航测遥感技术、GIS以及三维模型库等相关技术,构建一套实用的土地整治三维规划设计技术方案。以湖北省红安县高桥镇高标准基本农田土地整治项目为例,利用无人机航测并处理得到的基础数据,构建研究区现状三维景观,在GIS中利用空间分析进行辅助规划设计,运用模型库的方法构建土地整治单体模型,并完成规划三维景观构建,将土地整治规划设计由二维转向三维,促进土地整治事业的发展。     

GIS和RS技术在城市规划设计中的应用探讨

数字技术时代的到来,城市规划行业面临机遇和挑战。本文针对国内目前3S技术在城市规划管理层次应用较广而在规划设计方面应用薄弱这一现状,结合规划设计相关案例介绍GIS和RS技术在规划设计方面的辅助应用。案例选用ArcGIS软件介入规划设计的全过程,进行现状地形分析、三维模拟等辅助分析,并与Sketchup建模充分结合制作大范围三维漫游动画,辅助推敲规划建筑与周边环境相互关系,同时还充分利用GoogleEarth与Sketchup和ArcGIS之间的接口,将规划方案和建筑模型导入全球卫星影像,从而更好地辅助规划决策和公众参与等。     

数字三维模型助力城市规划管理

随着四旋翼无人机技术不断完善,使搭载先进摄影测量和三维激光扫描设备得于实现,可更加高效准确地建立数字三维真实城市模型。应用数字三维建模技术进行规划前和规划中的三维仿真规划管理,应用旋翼无人机在项目建设完成后,建立进行数字三维真实影像模型,能让管理者直观、真实、详细、准确地了解项目的实际建设情况,在更新规划设计城市三维模型和数字城市三维影像模型的同时,为规划核实管理提供细致准确高效的建筑数据,这将极大推动规划管理走向高效化和科学化。     

基于无人机影像的空心村整治三维规划辅助设计系统研究

现有规划设计一般通过二维、平面的符号来表达,具有不直观、不形象、不利于公众参与的缺点。本文将无人机航摄和三维虚拟设计等技术集成应用于近郊区村庄规划与设计,开展空心村整治一体化规划和三维虚拟设计的实践和研究。依照真实尺度进行仿真化和模块化三维模型设计,形成空心村规划要素模型信息库,研发了空心村整治三维规划辅助设计系统,实现了在真三维环境中对各类要素进行规划设计,并可以按需求进行模型调整修改,为空心村规划整治提供了帮助。     

融合倾斜摄影和点云的公路沿线精细化三维重建方法

融合倾斜摄影影像与激光雷达点云数据,通过迭代最邻近点配准法和人工配准相结合的方法进行匹配融合,得到高精度的点云模型,构建了京雄高速公路两侧500 m范围真实三维场景模型,并在全长27.37 km的道路中线两侧100 m范围进行1∶1 000 DEM和DOM数据制作。实测数据检查对比结果表明,真三维模型的平面和高程精度分别优于0.15 m和0.1 m,满足了京雄高速公路规划设计的精度要求。     

本期导读

道路网络模型研究综述(朱庆，等)一文在综合分析现有道路网络模型的基础上，归纳总结了存在的主要问题，揭示了其发展趋势，论述了新一代道路网络模型的特征是以实际车道为最基本的研究对象，以车道及其相互之间关系的真三维表达为主要内容，以地面、地上和地下各种因素的综合分析与真实感表现为目标。地球空闻信息技术在更加精确的空间定位和地理编码以及虚拟地理环境方向的快速发展为面向实际车道的三维道路网络模型的实质性应用创造了越来越有利的条件。面向对象的地理空间信息元数据标准研制方法(周新忠，等)一文研究了地理空间信息元数…     

基于三维激光扫描的土地整治项目勘测规划设计和工程量复核

为提高土地整治项目的勘测效率,使土地整治工程规划设计三维模型化,土地整治工程量复核更客观,本文采用网络配RTK三维激光扫描进行土地整治项目勘测,内业处理软件配合GIS软件进行土地整治项目规划设计,网络RTK配合三维激光扫描进行土地整治项目工程量复核,实现了土地整治项目实景复制式勘测,土地整治项目三维透视化规划设计,以及土地整治项目工程量复核客观表达。结果表明:基于网络RTK配合三维激光扫描的土地整治项目勘测规划设计和工程量复核,节省了土地整治项目的勘测时间,规划设计更加直观,工程量复核更加准确。     

3DGIS在公路设计工程中的应用

为了优化公路设计方法，探索了3DGIS技术在公路设计工程方面的应用。从公路设计中的道路选线优化、新设计道路的三维可视化以及土石方工程量的计算等几个方面研究了数字高程模型（DEM）与ArcGIS的三维分析模块在公路设计中的应用。再现了带状数字地面模型，为道路的平面选线工作提供了准确快速的坡度、坡向分析方法，通过行车模拟对道路设计效果进行评价。3DGIS技术辅助公路设计，使得公路设计方案更为直观、科学。     

OSM辅助车载LiDAR点云三维道路边界精细提取

道路边界精确提取建模是城市道路管理、智能交通规划和高精度地图制作等领域的重要课题之一。本文提出了一种基于车载激光雷达点云数据和开源街道地图(OSM)的三维道路边界精确提取方法。首先,针对原始车载LiDAR点云数据应用布料模拟滤波分离地面点,再结合相对高程分析获取道路边界点候选数据集。然后,应用OSM矢量道路网数据的节点辅助道路边界点候选点集进行分段。最后,在各分段点云数据集中基于随机抽样一致性算法获得三维道路边界点集。通过直道、弯道及高密度复杂场景3种不同类型的城区道路边界路段分类提取试验。结果表明,利用该方法进行道路边界提取的准确率和召回率分别达96.12%和95.17%,F1值达92.11%,本文方法可用于高精度道路边界的三维精细提取与矢量化,进而为智能交通与无人驾驶导航提供支撑。     

无人机倾斜摄影测量在规划方案比选中的应用

通过无人机倾斜摄影测量生成实景三维模型,在实景三维模型的环境里导入拟规划的三维方案,将拟规划方案三维模型与实景三维模型进行整合。实现无缝融合后,可以从不同视角、不同方向观察、分析每个方案,进行规划方案比选,从而可以很好地把握规划方向。最终使整个规划范围内的建筑物与周围风格、色调保持一致,进而及早发现并规避规划方案中的缺陷,实现规划方案的选择。     

Implementation of 3D spatial planning through the integration of the standards

To plan future land use, zoning plans (i.e., spatial plans) are prepared to get the most out of land for both the public and the government. These plans manifest which facilities can be built and where they can be built on land based on defined requirements such as building height and road length. The Land Administration Domain Model (LADM) is well-known and widely used standard for describing Rights, Restrictions, and Responsibilities (RRRs) with respect to land and buildings. The next version of the standard will contain the Spatial Plan Information (SPI) part to enable better land-use planning. Three-dimensional (3D) land-use planning has gained attention to delineate detailed requirements inclusively and allow different spatial analysis that provides a basis for decisions in the planning. Data standards pertaining to 3D geoinformation are vital to put into practice 3D spatial planning. To this extent, CityJSON is proposed for the effortless and efficient use of 3D city models. This article thus first aims to extend the CityJSON schema based on the proposed SPI part of the LADM such that it allows modeling, storing, visualizing, and utilizing the features and attributes required for the implementation of 3D spatial planning. Then, the usability of the proposed extension schema is demonstrated by the real-world use cases that benefit from the exemplary CityJSON files that are created based on approved zoning plans in the country. The results of this study show that there is an important opportunity coming from the integration of international standards that enables semantic information along with their spatial counterparts within 3D spatial planning.     

面向对象的规划道路中线时空数据模型

回顾了两种类型的时空数据模型，发展了面向对象的规划道路中线时空数据模型，进一步实现了对规划道路中线对象的查询及更新维护。该模型具有充分利用GIS已有的空间分析和方便实现时态分析的功能，同时也具有数据维护和历史数据恢复方便简单，空间信息没有冗余，时态信息冗余小，且能表达变化原因等特点。     

Building modeling for 3D city model

New development in urban planning, cityscape, real estate management and the like, calls for new demands for 3D city model. There are so many objects in 3D city model such as building, river, road, and so on. The building model is very important in 3D city model. In recent years, a lot of research work about visualization has been done. In our opinions, visualization is only a part of 3D city model, while interactive operation about buildings is rather important as well. In order to implement interactive operation (create, edit, query, etc.), good data structure and model must be developed.     

Building modeling for 3D city model

New development in urban planning, cityscape, real estate management and the like, calls for new demands for 3D city model. There are so many objects in 3D city model such as building, river, road, and so on. The building model is very important in 3D city model. In recent years,a lot of research work about visualization has been done. In our opinions,visualization is only a part of 313 city model, while interactive operation about buildings is rather important as well. In order to implement interactive operation (create , edit, query,etc. ), good data structure and model must be developed.     

一种道路网三维建模方法

针对道路网三维建模中成本高、周期长等问题,该文介绍了一种基于规则的道路网三维建模方法。在规则文件驱动下,该方法充分考虑道路网的结构化特征和地理环境,利用抽象化的道路网实体数据和属性信息,实现批量化道路网建模,并在云平台上发布,进而实现道路网三维景观的浏览、查询和分析。采用上述方法实现了一段包含立体交叉在内的道路网的三维模型的快速搭建。结果表明,该方法的规则复用性强、建模效率高、模型调整速度快,为在三维GIS环境下构建道路网模型提供了高效的技术手段。     

基于DP-Modeler的精细化三维模型构建

倾斜摄影测量自动生产实景三维模型的技术已逐渐发展成熟,且具有效率高、成本低、精度高、操作简单的特点。为使实景三维模型更加精细化、可利用化,本文首先分析了实景三维模型的自动构建方法与流程,主要包括预处理、空中三角测量及三维模型自动生成;然后对三维模型的精细化处理进行了研究,其中包括模型修饰和单体化模型构建,前者主要包括悬浮物删除、道路平整、水面补洞及立面纹理修改等过程,后者主要利用DP-Modeler专业软件进行单体化模型的重构;最后讨论了精细化三维模型在规划、文物保护、不动产登记等方面的具体应用。     

三维数字城市在道路规划设计中的应用研究

＂数字城市＂建设成果在国民经济建设中逐渐得到广泛应用,以直观、可视化、信息更加丰富为显著特点的＂三维数字城市＂建设成果,成为应用创新的助推剂,而当前,传统的依靠计算机辅助设计软件开展道路设计规划成为一种需要突破的变革趋势,选择基于三维数字城市建设成果开展道路规划设计,以其显著的优势成为道路设计规划变革的新途径。     

Transect-based three-dimensional road modeling and visualization

On the basis of the study on road elements and the existing three-dimensional road data models, this paper puts forward the transect-based road modeling, resolves the modeling of the simplest road with two road transects, and fulfils the visualization of the road. OpenGL is applied as the tool of visualization. The map texture technology, LOD algorithm and dynamic multi-differentiating texture technology are of benefit to the construction of 3D road GIS, and improve the speed of roaming and effective visualization. This paper also disusses the combination of 2D digitall road map and 3D road scene, and the dynamic response between them. Finally, on the basis of the research on the transect-based road model, this paper develops the three-dimen-sional road geographic information system called virtual road ( VRoad ), which not only supplies road designers with a set of tool which can turn the designed 2D road data into 3D road and the high road assistant function area in computer, but also supplies the road management with a set of tool which can realize the road real time and interactive roaming, high-efficiency management.