实景三维模型实用化关键技术研究与软件实现

实景三维模型在城市智能化、精细化发展方面具有不可替代的作用,是智慧城市空间数据体系的重要组成内容。本文针对实景三维模型在实际应用中无法选中和分析等问题,设计了一条基于动态单体化技术与空间分析技术融合的实景三维模型空间分析技术路线,并按照该技术路线对实景三维模型的几种典型应用进行软件的设计与实现。研究成果证明了技术路线的可行性,为实景三维模型的应用与研究提供技术参考。     

倾斜摄影与近景摄影相结合的山地城市实景三维精细化重建与单体化研究

无人机倾斜摄影实景三维模型是一种能够对复杂山地环境较好感知和表达的有效手段之一。本文针对复杂山地城市开展倾斜摄影实景三维存在的问题,提出了适应于山地区域的多尺度的影像获取策略,并通过与近景摄影测量融合建模的方法,实现了对山地城市倾斜摄影实景三维模型精细化建模的目的;同时,对实景三维模型的单体化方法进行了介绍及对比分析,对后期山地城市开展倾斜摄影提供了一定的技术参考。     

基于倾斜摄影实景三维模型单体化分类与应用

目前,利用倾斜摄影测量进行城市三维建模技术已趋渐成熟,实景三维模型也越来越多的用于城市精细化管理中。本文阐述了三种不同类型城市三维模型建设方法,结合倾斜摄影实景三维模型,分析了多种模型单体化构建方法的优缺点,按照城市构成要素对单体化模型进行分类,并针对不同城市管理部门的三维模型应用需求,研究二维数据与三维模型数据融合组织方式,结合实际案例分析三维模型在城市管理、土地管控、规划审批等方面的应用。     

空天地遥感影像三维模型协同生产研究

本文研究和总结了基于多源光学遥感平台数据进行三维模型协同生产的总体技术方案。通过对当前生产三维模型的技术手段进行分析和总结,研究并实现了基于立体卫星影像、航空及低空倾斜影像和近景摄影影像等数据通过立体(实景)量测结合3D Max辅助单体化、实景修饰等技术手段生产大场景、高精度、高质量的三维模型,为智慧城市以及实景三维中国地理信息数据生产和建设提供技术参考。     

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。     

城市高精度实景三维单体模型建设及应用

倾斜摄影测量技术可以实时、综合感知大尺度、高精度的复杂城市场景,在获取正射影像的同时获得真实的立面纹理信息,为城市实景三维模型建设提供保证。本文分析了城市三维单体模型测量基本技术,按照城市要素类型对单体化模型进行分类,研究了二维与三维数据的融合方式,其精细单体化成果在广州市白云区665 km²城市实景三维模型建设中得到应用,在提高工作效率的同时降低了外业劳动强度。     

生产级倾斜实景三维建模方法比较分析

随着信息化、智能化城市的高速发展,快速建立与更新实景三维模型的需求日益迫切。本文对目前较为成熟、可大规模生产推广的倾斜实景三维建模方案进行比较分析,包括匹配建模方法、基于匹配建模成果的单体化三维建模、基于点云数据的单体化三维建模、基于数字摄影测量系统的单体化三维建模、以及基于拟合算法的单体化三维建模。本文系统阐述了各种建模方法的实现原理、关键环节和技术特点,以辅助生产方和应用方进行更合理的选择。     

基于倾斜摄影的实景三维单体化模型构建方法

倾斜摄影实景三维模型是由连续的三角网通过纹理贴图组成,模型上各地理要素具有“一张皮”的特点。针对无法管理与编辑模型上各地理对象的问题,本文提出了基于倾斜摄影实景模型进行单体化建模的技术方法。首先,利用倾斜航空摄影技术,探讨了基于Street Factory实景三维模型全自动构建方法;然后,以生成的实景三维模型为基础,利用倾斜摄影实景模型单体化建模方法,完成了地理对象单体化模型与属性数据库的搭建。本文以土默特右旗城区为试验区,通过对空三加密的精度分析,有效验证了本文实景三维模型的构建精度,为模型中地理对象属性的查询、管理和应用提供了方便,有效扩大了模型数据的应用领域,对内蒙古智慧城市建设具有一定的参考价值。     

倾斜摄影实景三维模型建筑物单体化方法研究

针对倾斜摄影测量技术生成的三维实景模型“一张皮”特点,无法满足三维地理信息系统进一步应用的问题,本文以天际航DP-Modeler为单体化平台,探索建筑物单体化的方法。主要研究了不同结构建筑物单体化与贴图的方法,为地理目标的单独操作和管理提供技术支持。经过多次试验,建筑物单体化成果能够满足研究区域精细化管理和“智慧城市”建设的需求。     

采用倾斜摄影测量和几何造型方法的城市实景三维建模

近年来，数字城市在实景三维模型的基础上得到了广泛研究与应用。但是，传统三维建模手段难以满足现代数字城市更快速、更真实、更准确、更大规模的数据生产要求。本文以江苏省淮安市蒋坝古镇为例，开展快速构建城市精细化三维模型的研究，基于低空无人机倾斜摄影测量技术构建城市实景三维模型，利用几何造型方法对实景三维模型进行精细化加工。结果表明，采取的方案满足实景三维模型的应用需要，适合城市三维模型快速构建，对大规模三维模型数据生产具有一定的参考价值。     

三维不动产权籍测绘生产关键技术

随着城市空间利用的复杂化、规模化，传统的二维GIS无法满足三维不动产的精细化、准确化的空间信息管理。本文以满足不动产登记要求为出发点，对三维不动产权籍测绘生产中倾斜摄影实景三维模型建立、三维模型单体化、不动产登记数据整合、三维模型与不动产登记数据关联，以及三维不动产权籍数据库建立的关键技术展开研究，并通过实例得以验证，实现了三维不动产登记信息的精细化管理，有效提升了不动产登记过程中具体业务的工作效率，可以辅助不动产统一登记工作的快速推进。     

基于倾斜摄影的大规模城市实景三维建模 技术研究与实践

倾斜摄影测量技术为大规模城市实景三维模型数据快速生产提供了有效的解决途径。本文面向大规模城市实景三维建模生产需求,对三维数据生产中关键技术进行了分析和研究,以北京六环范围实景三维建模实践为例,基于Context Capture Center建模软件,提出了实景三维模型数据生产的技术流程,对实景三维建模生产效率、三维模型成果精度进行了分析和总结。     

基于倾斜摄影技术的三维场景快速搭建

针对DOM叠加DEM方式构建三维场景不够真实,最新的三维实景模型成果具有一些缺点,如没有单体化、建模不够精细等。在倾斜影像空三加密成果或三维实景模型成果基础上,基于透视成像原理,采用人机交互的方式构建三维单体模型,并对三维实景模型进行踏平等编辑处理,将三维单体模型与三维实景编辑模型进行数据融合,从而达到构建真三维场景的目的。该技术方法能真实还原城市风貌,是三维场景快速搭建的一种有效的解决方案。     

基于优视摄影测量的天-空-地协同实景三维构建方法

随着信息技术的发展,实景三维模型已成为城市数字空间的数据基础。新兴无人机摄影测量方法通常以粗略模型为依据,通过多次飞行完成建模,存在效率低下和计算资源浪费问题。本文以优视摄影测量方法为技术基础,提出了天-空-地协同实景三维构建方法：使用卫星影像重建生成概略模型,并优化生成无人机实景三维数据采集方案,同时结合地面补拍,实现精细化实景三维数据采集及建模。试验结果表明,相比于常规的倾斜摄影测量方法,协同实景三维构建方法能够在保证相对高效率和便利性的前提下,实现高质量的精细化实景三维模型生产和输出。     

OSGB三维模型数据切割与修平编辑工具的设计与实现

本文概述了倾斜摄影实景三维建模相关技术,分析了实景三维数据常用格式OpenSceneGraph Binary Scene Data(OSGB)文件的数据存储结构,研究了目前实景三维模型常用的修饰修补方法。从实际应用需求出发,设计了实景模型编辑工具的技术开发路线,实现了对实景三维模型的切割和修平两种编辑功能,为倾斜摄影实景三维模型的数据生产提供了工具支持。     

顾及地面POS信息的空地一体城市三维实景重建

实景三维模型为数字孪生提供了统一的数字空间底座。在城市场景中,贴近地面及在空中视角下被遮挡的地物是实景三维重建的难点。针对城市复杂空间环境和无人机飞行局限的问题,本文基于倾斜摄影与空地一体融合建模的基础理论,考虑POS信息对空地一体空三融合的影响,提出了一种顾及地面POS信息的城市实景三维重建方法,并使用此方法对佛山市历史文化街区进行了精细化建模。试验表明,与常规方法相比,该方法的模型效果好、效率高,对实景三维产品的生产与空间数据多尺度表达具有重要意义,可为数字孪生应用提供更精细的地理场景表现形式。     

倾斜摄影测量三维模型单体化及服务发布

为了给相关部门的人口管理提供服务,实现智慧社区。本文针对小区倾斜摄影三维模型单体化及属性查询进行研究,通过对三维模型数据进行分层分户单体化,建立数据库,并对单体化模型及实景三维模型进行网络发布,实现单独查询每户房屋的信息,并通过编程技术实现弹窗美化与照片信息显示。通过某小区的实例验证了该方法的可行性。本文为相关部门的人口管理服务提供支持,实现了智慧社区。     

实景三维在智慧园区中的应用与实践——以奎屯为例

实景三维模型具有信息量丰富、可视化程度高、定位精确等优势,被广泛应用到WebGIS系统开发中.本文利用无人机搭载倾斜相机采集倾斜摄影数据,使用Context Capture Master软件在集群工作站中构建实景三维模型,采用动态单体化技术将模型单体化,并与业务属性挂接.基于SuperMap平台,结合Web技术,以Java为编程语言,探究实景三维在智慧园区中的应用,实现三维可视化、二三维联动、属性查询、分层分户查询、视频投放、三维模型标注、建模、通视分析、可视域分析等功能,为三维WebGIS平台的开发提供了思路.     

贴近摄影测量与BIM技术在濒危民族建筑部件级实景三维建设中的应用

为完善我国传统村落实景三维建设,并传承和保护传统村落濒危民族建筑,本文以广西传统村落部件级实景三维建设工程为依托,首先利用倾斜摄影测量技术对传统村落进行城市级实景三维建模,利用贴近摄影测量技术与BIM技术对濒危等级高的民族建筑进行部件级实景三维建模;然后将倾斜摄影技术建模与贴近摄影测量技术建模的模型相融合,形成传统村落部件级实景三维模型图;最后根据濒危民族建筑构件的外观特征、尺寸信息、濒危等级、所处年代、地理位置,利用BIM技术对其进行参数化建模、编码与入库,形成可查询的实景三维模型数据库。     

一种基于CityGML的三维模型单体化方法

实景三维中国建设应满足自然资源管理与社会经济发展需求,因此需要对基础地理信息产品进行实体化改造,三维模型单体化正是实体化改造的关键环节。本文提出了一种基于CityGML的三维模型单体化方法,首先根据地物实体轮廓的二维矢量面提供的顶点坐标及高程信息,构造墙面、屋顶等多边形平面组成地物的简单三维表达,然后配合渲染到纹理技术（RTT）进行纹理贴图,基于CityGML为每个二维矢量面对应的地物重构出有语义、有LOD层级的三维模型。该方法能够高效地实现三维模型单体化,且成果模型容量小,可满足各种实景三维应用需求。