基于Google Earth二维影像获取建筑物高度的方法

从二维影像中的阴影快速获取建筑物高度是三维数字城市建设中亟待解决的问题.该文提出了一种从Google Earth二维影像获取建筑物高度数据的新方法,利用SketchUp软件模拟光照效果,使三维模型的阴影与二维影像的阴影重合,从而获得建筑物的高度数据,并对如何减小高度数据误差进行了分析.实验结果表明,利用该方法获取的高度数据,可以满足一定的精度要求,而且省时、省力,具有一定的应用价值.     

中国科学院新疆生态与地理研究所两项软件获登记证书

正2014年1月,由中国科学院新疆生态与地理研究所申请的"中亚资源环境数据三维交互软件"(登记号2014SR012474)和"中亚资源环境数据制图服务软件"(登记号2014SR012471)获得软件登记证书。中亚资源环境数据三维交互软件针对中亚地区资源环境数据直观展示的需求,应用三维交互技术,将三维地面模型、正射影像和城市街道、建筑物及市政设施的三维立体模型融合在一起,     

基于三维激光扫描仪的建筑物建模应用研究

为分析三维激光扫描仪在建筑物建模方面的精度,针对传统实测的建模方式,采用基于三维激光扫描理论技术对某建筑进行扫描,从其数据获取、数据分析处理,到获得该建筑物的表面三维模型的过程入手,对比、分析与传统测量的建模方法所获得模型的精度及可靠性。结果表明,三维激光扫描仪所获得数据的精度完全达到了预期的要求,且可以大大节省数据建模的时间,突显了三维激光扫描技术的优势,也为三维激光扫描技术在其他领域的应用提供了科学参考。     

基于居住空间属性的人口数据空间化方法研究

精细尺度的人口分布是当前人口地理学研究的热点和难点,在灾害评估、资源配置、智慧城市建设等方面应用广泛。居住建筑物尺度作为精细尺度的重要内容,其人口数据空间化日益引起学术界的关注。本文以居住建筑斑块面积、斑块内建筑面积比重、建筑物层数、公摊率等居住空间属性为人口分布数量的指示因子,以居住建筑的轮廓斑块为人口分布位置的指示因子,利用街道界线和街道常住人口数据为控制单元,建立线性模型,获得了2015年宣城市宣州区6个街道的居住建筑物尺度的人口分布矢量数据,刻画了城市市区人口空间分布的细节信息。结果表明：①以居住空间属性作为人口空间分布的指示因子,获取的人口空间数据精度高,结果可信。29个社区(村)估算人数的相对误差绝对值的平均值低于7%,其中25个社区(村)的相对误差绝对值低于10%。在1102个居住建筑斑块中,估算人数在合理区内的斑块个数占比高于74%,轻微低估区(-10%, 0)和轻微高估区(0, 10%)的斑块总数占比高于9%;②由斑块面积和建筑物层数共同表征的建筑物体积,是建筑物尺度上影响人口空间分布的关键因素;斑块内建筑面积比重属性能进一步提高模型精度;公摊率属性具有“降高升低”作用,但将估算人数调节到合理区的“能力”较弱。     

一种基于机载LiDAR和离散曲率的建筑物三维重建方法

机载LiDAR作为一种获取地物空间信息的新技术已得到广泛应用,但从LiDAR数据中重建建筑物三维模型方法的缺乏,是制约其进一步发展的瓶颈.该文介绍了一种自动与人机交互建模相结合的建筑物三维重建方法,首先基于离散曲率分析自动提取建筑物3D轮廓信息,然后将建筑物轮廓信息作为约束条件,使用模型驱动的ATOP算法实现建筑物自动建模,并支持对复杂建筑物人机交互建模.     

面向塔式建筑物的无人机环拍三维建模方法研究

塔式建筑物具有结构高大细长、形状不规则及纹理信息丰富等特征,对其三维建模的难度较大。该文提出一种无人机环拍摄影的三维建模方法,即选用小型旋翼无人机搭载单相机,以环拍摄影的方式获取影像并构建实景三维模型。以云南大学塔式建筑为研究对象,采用环拍摄影和倾斜摄影两种方式获取影像,分别构建塔式建筑物的三维模型,并从控制点精度、纹理细节信息及模型复杂度三方面对比两类影像的建模效果。结果表明:基于环拍摄影的塔式建筑物三维建模效果优于基于倾斜摄影的三维建模效果,其模型纹理细节缺失少、控制点精度较好、完整度高。     

三维虚拟城市自动化生成方法研究

从城市元胞自动机模型的角度研究三维虚拟城市的自动化生成方法.通过建立城市元胞自动机模型,模拟城市土地单元的演化过程,根据演化结果确定各土地单元的空间位置和相应的建筑物类型.研究利用Creator进行三维场景建模,利用OpenGVS场景管理技术随机生成建筑物,并将其布设在三维场景的相应位置上,生成三维虚拟城市,并就三维虚拟城市自动化生成系统的功能结构设计和数据结构、空间坐标转换等技术问题进行了探讨.     

基于智能手机的个体室内时空行为分析

智慧城市近年来在全球范围内得到了广泛的重视,智慧城市的基础是对城市各要素的感知与理解。人是城市的主导因素,对个人的时空行为分析是城市感知的关键,对智慧城市的建设具有重要意义。个体时空行为分析一直受限于时空数据的获取手段,使得相关理论研究及应用受到了很大的限制。个体时空行为数据获取的挑战之一在于室内空间位置信息的获取。随着智能手机功能的日益强大和室内定位技术的发展,可以通过智能手机获取个体的室内位置信息;另外,智能手机内置的多种传感器使其具备强大的感知能力,可以检测用户的行为。因此,智能手机成为获取个体室内时空行为数据的理想终端。本文对基于智能手机的个体室内时空行为进行分析,首先介绍了室内定位的研究进展,然后给出基于智能手机进行个体室内时空行为分析的实例,最后对基于智能手机的个体室内时空行为分析对智慧城市建设的意义进行了讨论。通过智能手机获取的个体室内时空行为数据可以分析城市居民的实时空间分布及行为模式,对于智慧城市建设中的智慧交通、智慧安防以及智慧城管等应用提供数据支撑;基于大规模的历史个体室内时空行为数据,可以分析城市功能的时空变化特征,服务于智慧城市建设。     

城市三维地理信息系统中三维模型的快速构建方法

大规模三维模型的快速构建一直是影响城市三维地理信息系统(3DUGIS)发展的一个重要因素.基于3DUGIS中景观模型的表达原则与分类,分别针对抽象的点、线、面状对象提出符号匹配和三角剖分的批量三维模型构建方法.这种建模方法方便、快捷、自动化程度高,可广泛应用于城市景观中地面、河流、道路、绿地、规则建筑物、地下管线等地物的三维建模.通过对上述三维模型快速构建方法的实现,验证了三维模型生成的效果和效率.     

基于CityEngine规则的三维虚拟校园构建

三维虚拟校园是校园信息化重要组成部分。目前,国、内外基于GIS的三维虚拟校园构建方法都存在周期长、成本高、不可重用等缺点,本文提出了一种基于CityEngine规则的三维虚拟校园构建方法。具体步骤包括:(1)三维虚拟校园场景构建;(2)基于CityEngine平台,利用GIS矢量数据,通过建立CGA规则构建校园建筑物、道路和其他附属设施三维模型。基于CityEngine规则的三维虚拟校园构建,能充分利用现有GIS数据,快速和批量构建三维模型,提高三维虚拟校园的效率和节约建设成本。     

三维遥感信息处理系统的设计和应用

利用机载三维遥感技术能够同步获取三维位置和光谱数据的一体化信息。三维遥感信息处理系统利用获取的三维遥感数据生成遥感地学编码图像和DEM (数字表面模型 )。该文阐述了此信息处理系统的数据处理流程和软件构成 ,同时对该系统的各处理模块进行了描述。通过对中关村地区 30 0多km2 的三维遥感信息数据的处理 ,检验了三维遥感信息处理系统的可行性     

基于电磁感应数据的膜下滴灌土壤水分动态变化研究

快速、无损监测农田土壤水分含量,是智慧农业的重要研究内容.以新疆南疆阿拉尔国家农业科技园区膜下滴灌棉田为研究对象,运用EM38-MK2大地电导率仪快速、高效的获取了4组不同时期的棉田土壤表观电导率数据,并同步采集表层土壤(0～20 cm)样品,通过构建表观电导率数据与室内测定含水量数据间的反演模型获取了测点的含水量数据...     

智慧城市视角下城市洪涝模拟研究综述

智慧城市是城市发展的新兴模式。然而,近年来频发的城市洪涝给智慧城市的管理和发展带来了严峻的挑战。暴雨洪涝模拟是城市防洪减灾的关键技术之一,也是智慧城市风险应急管理中重要的决策支持依据。本文首先分析了智慧城市以及智慧水务的内涵,探讨了智慧城市发展和管理对于城市洪涝模拟新的需求;在此基础上梳理了智慧城市发展给城市洪涝模型带来的新的数据支撑;面向智慧城市应急管理决策,对比分析了3种现有的水文模型方法,认为在智慧城市大数据和技术的支持下,基于物理基础的分布式模型是未来城市洪涝模拟的主流发展方向。最后,探讨了建立城市洪涝模型的建模机制、尺度、基础数据库的建立、更新和管理、地表与地下管网模拟并重等关键问题,分析认为精细化、与RS和GIS技术融合、注重时空过程和智慧服务是智慧城市背景下城市洪涝模拟发展的必然趋势。     

基于多智能体模型与建筑物信息的高空间分辨率人口分布模拟

自上而下的人口分布模拟模型自动化程度较低,难以分析人口分布成因,且因精细尺度的人口样本较难获取而不太适用于高空间分辨率人口分布模拟。提出了一种基于多智能体模型和建筑物信息的高空间分辨率人口分布模拟模型。首先利用建筑物三维分布数据提取住宅建筑,构建智能体人口分布模拟模型的环境;然后基于统计、调研数据定义智能体属性,确定智能体居住选择行为规则;最后以泰日社区为例进行了居住人口分布仿真模拟。研究结果表明,基于建筑物信息的人口分布多智能体模型,可以获取每栋建筑物上的人口,改进了当前高分辨率人口模拟主要只模拟小区或者居委会人口的不足;多智能体模型具有较高的自动化程度,不仅能获得较好的模拟结果,而且可在一定程度上从微观机理解释宏观居住分布模式,是对传统统计模型的有益补充。     

摄影测量三维重建中多源信息融合方法探讨

分析摄影测量三维重建中不同数据源的特点,针对现有多源数据融合存在的有限数据源低层次融合问题,提出一种基于影像特征、GIS信息和3D TIN模型融合的层次结构与算法流程 .该算法主要包括多边形区域增长、几何推理和建筑物几何模型平差等处理,为基于摄影测 量的三维城市模型自动重建提供了一种新的思路与方法.     

城市系统微观模拟中的个体数据获取新方法

目前自上而下的城市系统宏观模拟并不能解决城市这一复杂系统中出现的部分问题,城市系统微观模拟(如多主体系统MAS) 已经成为城市系统模拟的新思路,其主要是基于个体数据(如个人、家庭、公司或建筑物) 开展的。国际国内这方面的应用都受到个体样本稀缺的限制。微观模拟所需要的个体样本数据是原有的统计制度所不能适应的,尤其是在中国,个体样本在统计公报或年鉴中不公开,仅可通过典型调查来补充。本文旨在探索稀疏数据环境下构建城市系统微观模拟的个体样本数据的新方法。该方法基于已有的多源统计数据、典型调查数据以及个体的通用规则,反演出个体样本的属性信息和空间分布,进而可以以GIS图层的形式直接作为微观模拟的数据基础。通过本方法获取的样本,能够符合已有的统计资料,并遵照了样本的基本特征,可以作为现有数据条件下的微观模拟模型的数据输入。同时该方法的应用简单,统计意义上的准确度高,适合我国统计制度下的微观模拟模型的构建。     

一种高效快速建立地物三维模型的方法——以大疆无人机和Pix4D软件实现

探寻能满足需要并低成本高效快速构建地物三维逼真场景的方法是当前研究的一个热点。利用低价大疆无人机获取地表、地物影像与价格适中的Pix4D软件结合来快速构建地物三维模型是一种方法。该方法虽采用传统以摄影获取地表数据的方式,但手段和手续方便简单,数据采集工作效率高;影像数据处理用Pix4D软件基于点云数据三维建模,有操作方便、高效快速、自动化程度高等特点。用不同的实验建模方案、数据与建模参数,对最终建成的模型和结果有影响,经对结果进行精度评价,表明该方法能满足要求,可行、可用。     

城市信息模型的支撑技术体系解析

针对数字中国、智慧社会发展需求,首先梳理城市信息模型(CIM)的发展背景,辨析CIM的概念和内涵并明确其定位;基于此构建以人的需求为导向,数据治理、智能模型、人机交互“三大体系”协同共生的技术体系框架,并进一步解析三大体系的目标及关键技术;结合国内外CIM的实践进展与应用技术,展望未来CIM相关技术的发展方向,揭示技术体系的海量数据分析、智慧推演预测、用户功能开放的发展趋势,具体表现为海量空间数据访问分析速度加快、人工智能算法推演预测能力加强、公众参与及开放共享服务水平提升,为CIM平台向以人为本和科学决策方向发展提供支撑。CIM作为数字孪生城市的支撑系统,其多种技术的融合将城市的微观与宏观、静态与动态、过去/现在与未来的信息有机融合,为新型智慧城市建设奠定了良好基础,对未来的城市治理有不可估量的价值。     

基于共词分析的智慧城市研究现状与展望

以中国知网(CNKI)总库中主题为智慧城市的文献为数据源,采用共词分析法和因子分析、聚类分析及多维尺度分析等相结合的方式探讨我国智慧城市的研究现状,展望其发展趋势。目前国内智慧城市研究主题分散,缺乏主线及核心,应深入研究和理解智慧城市的概念和模型等本质问题;对物联网、云计算等研究热点,应理清理论、技术及发展模式,拓宽研究广度和深度;研究集中在信息通信技术(ICT)等技术领域,缺乏人、社会及环境等非技术要素的研究;应更为全面地关注智慧城市形态给城市发展带来的正面及负面影响。因此,随着未来国内智慧城市研究和实施的不断深入,其发展将会渐趋理性、合理、系统和全面。     

基于智慧城市的可持续城市空间发展模型总体架构

在智慧城市建设上升为国家战略的大背景下,以城市人口、经济、资源、环境等历史数据分析为基础的传统城市空间发展模型面临着数据来源与研究框架的革新。本文首先阐述了智慧城市与可持续发展理念产生的时代背景、概念内涵、相互关系,进而在梳理国内外可持续发展视角下的城市模型相关研究基础上,认为智慧城市建设为城市模型研究提供了更为精细、实时、全面的数据来源,拓宽了城市模型研究的时空尺度,并在城市系统运行模拟与仿真方面提供新的技术手段。本文从城市数据监测采集与互联共享、城市系统运行问题梳理与综合分析、城市空间发展模拟仿真与决策评估、城市空间发展规划体系4个层面尝试构建基于智慧城市的可持续城市空间发展模型总体架构,对于丰富城市可持续发展研究理论框架,指导智慧城市空间规划与建设实践具有重要意义。