基于机载LiDAR和倾斜影像的城市三维建模方法

"数字孪生"城市建设是近两年新兴的一条建设智慧城市的技术路径,它是构建一个与现实物理城市匹配对应的数字城市,实现城市要素数字化,其核心数据之一是高度仿真的城市三维模型.本文在研究机载LiDAR点云、倾斜摄影和三维可视化等技术之后,探讨了利用机载LiDAR和倾斜影像进行互补融合,构建城市三维模型的方法,并详细描述了三维建...     

基于倾斜影像和机载LiDAR点云的城市级实景三维模型生产技术

随着实景三维中国建设的推进,目前城市级的实景三维模型重建已成为研究重点。城市级的倾斜摄影测量建模,存在数据处理量大、涉及地形复杂多样和由于视线遮挡导致模型变形等问题。针对这些问题,本文总结了融合倾斜影像和机载LiDAR点云数据进行城市级实景三维模型重建的全技术流程,并以中山市为例进行了验证。结果表明,本文提出的全技术流程可以有效提高城市级实景三维模型的重建效率和质量。     

基于多源数据融合的三维实景重建及研究

随着“数字地球”“实景三维中国”“智慧城市”建设的发展,无人机航摄技术、贴近摄影测量技术、LiDAR技术、倾斜摄影技术、SLAM等被越来越多地用于构建实景三维,但单一技术在三维重建上都存在局限性,尤其在建筑物精细建模方面,如纹理贴图遮挡、模型精度低等。本文以三维建模项目为基础,探讨多源数据融合的关键技术,并提出基于多源数据融合的三维重建技术方案。     

基于ArcEngine的三维城市建模方法

三维城市建模是进行三维城市空间分析的基础,也是构建"数字城市"的重要手段。研究了利用ArcEngine组件对象模型构建三维城市模型的方法,将三维城市建模分为地上地物建模和地下管网建模,分别探讨了通过几何体拉伸、组合等操作构建地上地物模型和通过圆柱体拟合构建地下管线的方法,分析了利用3DMax软件构建三维管件模型的方法,通过实验验证了该方法的可行性,为城市规划部门辅助决策提供依据。     

铁路沿线地物参数化三维建模方法研究

提出了一种利用DOM和Li DAR点云数据的参数化建模方法,利用DOM分析地物的模型特征,通过Li DAR点云数据获取地物特征点坐标,采用特定的三角网连接方法构建出地物的三维模型,最后对模型进行贴图显示。这里所构建地物模型的方法不仅快速高效,而且自动化程度高,能够满足铁路三维GIS展示的要求;同时,由于是通过点云数据构建模型,在后期导入三维地形过程中能够大量减少安放地物模型工作。     

倾斜摄影测量的城市真三维模型构建方法

针对如何基于近年来新推出的倾斜摄影测量技术快速构建城市真三维模型的问题,在研究分析国内基于该技术构建三维模型方法的基础上,提出了利用Street Factory系统,结合少量人工干预快速构建城市真三维模型的方法。采用倾斜影像联合空中三角测量技术,实现了多角度倾斜影像的一体化区域网平差;通过多视影像密集匹配和自动纹理关联,实现了高精度真实三维模型的构建。基于RCD-30倾斜相机获取的西安大雁塔景区倾斜影像,开展城市真三维模型构建试验。结果表明,所提方法构建的城市真三维模型满足相关规范的要求,适合大规模区域城市三维模型快速构建,对测绘生产单位规模化生产具有一定的参考价值。     

基于HexMap RealCity和倾斜摄影测量技术构建城市三维单体模型

随着"数字城市"的快速兴起,空间地理信息云平台建设需求不断增强,城市三维单体模型作为云平台建设最基础的一类数据载体,高效高精度构建三维单体模型是促进云平台建设的核心技术之一。倾斜摄影测量技术不但能够大面积高效获取正影像数据,同时也能快速获取侧面纹理,为构建城市三维单体模型提供了思路。在对Leica RCD30数字相机,Hex Map Real City技术和倾斜摄影测量技术研究的基础上,归纳总结了构建城市三维单体模型的生产流程和技术方案,并在珠海建筑物三维单体模型实验中得到验证,提高了单体模型的构建精度和效率,实现了批量化、精细化、自动化构建城市三维单体模型,为空间地理信息云平台建设提供了新的思路和方法。     

利用层间连接和平滑策略重建屋顶三维模型

面向数字城市和智慧城市建设急需城市建筑三维模型支撑的需要,本文基于机载LiDAR数据,以“顾及平整性的屋顶面片分割—屋顶层间连接—三维模型重建”为脉络,提出了一种采用层间连接和平滑策略的建筑屋顶三维模型重建方法。在屋顶面片提取过程中,充分顾及了屋顶面片的平整性;并在屋顶面片平整基础上,提出层间连接点的概念,以实现高效、快速的模型重建工作。试验部分,本文从屋顶面片重建完整率与正确率、重建几何精度及建筑物高程对于重建的影响3个方面作了较为详尽的评价与分析,并在国际摄影测量与遥感学会标准数据集支撑下,与国际同行进行试验对比。试验结果表明,建筑屋顶重建的完整率和正确率分别达到90%和95%;在偏移距离评价方面,平均偏移距离和标准差最优分别达0.05 m和0.18 m。因此,本文方法可有效完成建筑屋顶三维模型重建,重建模型准确度高、完整性好。     

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。     

地面LiDAR技术与移动最小二乘法在三维建模中的应用

地面LiDAR不仅能够快速获得建筑物表面精确三维坐标点云信息,并且利用自身所携带的相机同时采集建筑物的影像信息,这使得地面LiDAR在城市三维建模与古建筑精细模型制作中得到广泛应用。然而地面Li-DAR采集的点云数据巨大,离散点之间没有关系,这给建模带来了困难。本文通过将地面LiDAR数据进行预处理得到建筑物点云数据,再通过移动最小二乘法来拟合建筑面构建建筑物模型,实验证明移动最小二乘法拟合得到的建筑物模型光滑准确,能够将建筑物的细节信息表达出来。     

利用机载LiDAR/ADS 80影像实现城市三维建模的方法研究

近年来,随着三维技术的发展,许多城市的信息管理平台由二维逐渐向三维升级,城市三维建模的需求也日益扩大,如何实现海量三维建模成为当前研究的热点.本文在深入研究了机载激光LiDAR技术和实际工作需要之后,探讨了利用ADS80航空影像配合LiDAR点云数据来实现城市三维建模的方法,并详细地描述了该方法实现的具体流程,为相关工程提供技术参考.     

基于CityEngine的Web三维智慧城市开发

针对当前智慧城市三维模型数据量巨大、共享性不良和属性信息缺乏问题,提出了基于CityEngine的Web智慧城市构建方法。该方法首先对墙体凹凸与顶面进行简化,然后通过编写CGA规则代码快速构建城市三维模型,将模型发布于云端,实现属性查询、空间分析和日照分析。结果表明,本文提出的方法可在已有平面数据基础上快速构建城市三维模型,缩小开发周期,提高建模效率。发布于云端的模型和数据库相关联,保存了模型属性,因此可实现二维三维数据互动,进行各种交互式查询与分析,不失为一种三维智慧城市开发新方法。     

基于3ds MAX的三维数字城市可视化模型构建方法

随着地理空间信息技术发展与应用的不断进步,数字城市建设已从二维向三维发展,数字城市可视化模型的构建是数字城市的重要工作。本文分析三维数字城市的数据需求,结合3ds Max软件实现三维地形模型、三维建筑模型、三维小品模型技术,构建三维数字城市可视化综合模型。     

基于GIS的DLG数据快速三维建模方法研究

本文分析了三维模型不同构建方式的优缺点,探讨了三维场景模型地理要素的取舍问题,以及利用DLG数据快速构建城市三维模型的方法,并对城市复杂结构地物的快速建模及与场景的融合也进行了研究。最后以赣州市老城区为例,进行了城市三维场景的快速构建,结果证实,DLG数据快速构建三维模型效率高,渲染速度快,成本低,精度相对高。     

面向实体的三维城市模型数据组织方法研究

文章旨在研究一种有效实用的三维城市模型数据组织方法。面向实体的三维模型是城市三维模型表达的一种重要方式,在表达实体几何特征的同时,能够完整地记录实体之间的逻辑关系,包括空间关系、语义关系等,尤其适用于城市复杂密集区域地理关系的表达。文中采用分区、分层的思想,依据城市空间划分指标体系和实体分类规则,设计了城市实体三维模型的构建流程,提出了一种面向实体的城市三维模型数据组织方法,构建了实体三维模型库,实现了模型数据的高效组织和管理。实验表明,该方法对于大规模城市实体模型数据的组织具有一定的实用价值。     

三维城市模型纹理的研究与应用

三维城市模型是数字城市建设的重要内容。当前,在建立三维城市模型的过程中,许多模型的构建都运用了纹理映射技术,纹理是衡量城市三维场景是否逼真的标准。本文主要论述了纹理获取和处理的方法。     

基于水文仿真模型与GIS的三维可视化在城市洪水演进中的模拟研究——以马鞍山为例

本文对城市三维可视化虚拟场景构建和洪水演进实时动态模拟及其实现方法进行研究。以洪水水文数学模型为核心计算方法,对系统构建过程中的关键技术进行了深入探讨和研究,构建了城市洪水演进和洪水淹没三维模拟系统。研究表明,三维可视化技术与水力学模型结合提高了模型计算结果的准确性和可视性,对于城市防洪决策及水利工程有重要意义。以安徽省马鞍山市为应用实例,实现了城市三维地形仿真场景模拟及洪水演进分析和三维模拟。     

基于ArcGIS AE与CE的三维数字城市开发

针对三维数字城市建设周期长、数据更新难等问题,本文基于ArcEngine开发组件和CityEngine建模平台,提出了一种二三维数据联动的三维数字城市开发方法。该法首先通过对立面凹凸和顶面简化,利用规则化建模方法构建城市三维模型,然后运用插件技术在ArcEngine中读取三维模型和Geodatabase二维数据,实现城市三维模型场景可视化、空间查询与分析。实验结果表明,本文提出的方法所构建的三维数字城市功能强大,可充分利用已有数据,缩短开发周期,实现二三维数据联动,彻底解决了三维数字城市系统数据更新困难问题。     

基于多源数据集成的城市建筑物三维建模方法

建筑物是城市的载体和形象表达,是城市的重要组成部分,建筑物三维模型是构建数字城市、虚拟城市和智慧城市的重要基础.针对现有的建筑物三维建模方法成本高、操作繁琐和复杂、劳动强度大的缺陷,提出一种基于多源数据集成的城市建筑物三维建模方法,并借助GIS建模技术实现了城市建筑物三维模型的自动构建.其主要原理和操作步骤为:首先,以...     

机载LiDAR航摄和倾斜摄影技术融合在中心城区智慧城市建设中的实践和应用

介绍了城市区域机载LiDAR航摄和倾斜摄影的工程实践,展示了机载航摄的现状和发展方向,详细阐述基于机载LiDAR航摄和倾斜摄影的技术融合的优势及应用,提高了城市实景三维模型的生产效率和精度,为建设智慧城市打下良好的基础.