A 3-dimensional data model for visualizing cloverleaf junction in a city model

The research work has been seldom done about cloverleaf junction expression in a 3-dimensional city model (3DCM). The main reason is that the cloverleaf junction is often in a complex and enormous construction. Its main body is bestraddle in air,and has aerial intersections between its parts. This complex feature made cloverleaf junction quite different from buildings and terrain, therefore, it is difficult to express this kind of spatial objects in the same way as for buildings and terrain. In this paper,authors analyze spatial characteristics of cloverleaf junction, propose an all-constraint points TIN algorithm to partition cloverleaf junction road surface, and develop a method to visualize cloverleaf junction road surface using TIN. In order to manage cloverleaf junction data efficiently, the authors also analyzed the mechanism of 3DCM data management, extended BLOB type in relational database, and combined R-tree index to manage 3D spatial data. Based on this extension, an appropriate data structur     

大型立交桥三维建模方法研究

立交桥是一个由桥梁、空间交叉和毗邻建筑物等组成的复杂空间结构,在整个城市道路网中占有很重要的地位。由于立交桥其自身的空间结构的复杂性,三维建模有异于一般建筑物和地形,尤其是对于大型的立交桥,其空间跨桥错综复杂、拓扑关系繁多,建模工作更为困难。在已有的数字城市模型中,大型立交桥的三维建模一直是个亟待解决的难题。该文从大型立交桥的三维数据模型与拓扑结构的组织管理入手,提出其三维建模方法的一般流程,以西直门立交桥为实例取得良好的建模效果,最后提出优化大型立交桥三维模型的一些关键技术。     

基于几何元素的三维景观实体建模研究

在分析已有国内外研究成果的基础上 ,提出了基于几何元素的 3DCM空间数据模型。实验证明 ,该模型能较精确地表达 3DCM中各类景观实体及其空间关系。     

基于表面剖分的3DCM空间数据模型研究

３维城市模型（３ＤＣＭ）的研究近年来得到了飞速发展,但目前所开发的３ＤＣＭ系统大多属于３维可视化系统,所提供的空间分析与操作功能极为有限,究其原因,主要是缺乏能有效表达城市３维实体及其空间关系的３ＤＣＭ空间数据模型。尽管在３ＤＧＩＳ数据模型的研究方面,许多学者提出了很有价值的模型,但这些模型均难以灌足城市３维建模的要求。针对这一问题,本文首先分析了城市３维实体的几何特征及３ＤＣＭ系统要求,提出用外     

三维城市模型的研究现状评述

三维城市模型（简称3DCM）的研究是近年来GSI领域内的一个研究热点，在交通、地质、帮山、测绘、尤其是在规划、建设、环保等方面有着十分重要的研究意义。就3DCM的发展及其目前的研究现状，从其理论角度进行较详细的评述，指出其目前存在的问题，以供相关研究者参考。     

三维城市模型数据组织与管理方法研究

海量三维城市模型数据(3DCM)如何得以有效地组织和管理,决定着3DCM在各个专业领域的应用前景,也是目前三维GIS研究的一个重要问题.本文结合上海市3DCM生产过程和三维模型库建设过程,首先从模型数据、要素类别和精细程度三个方面分析了3DCM的数据内容,在此基础上系统地介绍了上海市中心城区3DCM的数据库组织方法和管...     

大钝角剖分与最小二乘法约束迭代算法优化TIN模型研究

TIN模型通过从不规则分布的数据点生成的连续三角面来逼近地形表面,就表达地形信息的角度而言,TIN模型的优点是它能以不同层次的分辨率来描述地形表面。但在相关软件对离散数据生成TIN模型时会出现边缘失真现象,特别是当一些离散数据出现凹区域时,凹区域地形逼近失真现象相当明显。而在这些凹区域大多生成的三角网以钝角三角形居多,本文对离散数据TIN模型生成DEM时存在凹区域地形逼近失真现象进行了研究。提出一种大钝角剖分与最小二乘法约束迭代算法优化TIN模型。首先对原始TIN模型中大于100°小于1800的钝角三角形进行遍历记录,然后利用最小二乘法约束迭代算法进行优化,通过此算法优化后的TIN模型生成DEM数据,分别从小区域面积稳定性与剖面拟合实际地形进行了试验与精度对比,试验显示这种算法是可行的。     

排水管线点和道路曲率协同下的道路表面模型获取

由于数据保密管理及共享机制不完善,城市水务部门用于降雨径流模拟的道路地形数据精度低,模拟精准度不高,进而降低了对城市内涝空间分布准确性的预判和防御。而城市水务部门因业务需要获取的排水管线及管线点数据,不仅反映了排水管线与城市道路的关系,而且管线点数据中的高程信息也反映了道路的起伏态势。据此本文首先基于排水管线点的高程信息,以及协同管线点所在道路的边线曲率所反映的道路横断面特征,通过模型内插获取道路表面特征点;然后根据管线点和内插特征点获取道路表面模型;最后利用武汉市实际道路上的排水管线点和道路边线数据验证该方法的可行性。     

一种TIN的质量评价方法

在数字地形建模中,TIN能够更加真实地反映地形信息,但由于TIN在数据结构和数据组织上的复杂性,采用通常的数字高程模型质量评价方法是不完善的。文中列出了3维空间中TIN的几种质量影响因素,分析了各因素对TIN的质量的作用和影响,并基于权重设计了一种根据质量影响因素评价TIN的质量的方法。     

基于机载LiDAR数据的大型立交桥三维建模方法

大型立交桥是城市交通的重要组成部分,也是城市地区中最为复杂的地物之一。立交桥三维可视化建模是数字化城市建设的重要课题,然而其复杂的几何与拓扑结构导致许多传统的统一建模方法无法正确表达其特征,一些商业软件中的表达方法又过于抽象,无法提供直观的感受以及交互式的处理。本文提出一种基于机载LiDAR数据的大型立交桥建模方法。主要特点包括：1）采用了分割后建模的策略,提出了自动的立交桥结构分割方法,能够将复杂的交汇、分叉结构分割成多个结构简单的区段,为后续建模工作打下了重要基础;2）在轮廓中确立约束边,采用全约束三角网建模方法,建立了立交桥三维可视化模型;3）利用区段建模信息结合先验知识检测并恢复被遮挡的结构。实验结果表明,本文先分割后建模的思想在复杂结构立交桥的建模问题上可以取得令人满意的结果,全约束三角网建模的方法很好的保留了模型的三维特征,更重要的是可用于恢复被遮挡的结构,从而使得模型具有完整的三维结构。整个模型在地理位置,几何尺寸以及拓扑关系上均与实际地物保持一致,具备三维浏览以及交互式操作的条件。对模型质量和算法效率的分析进一步说明了本文方法的可行性、有效性。     

一种基于分层约束的露天矿DEM构建方法

针对边坡的台阶状地形特征是露天矿地形表达的关键和难点问题,该文基于边坡台阶要素的空间关系建立边坡层次关系模型,采用一种逐层加入扩展点和约束线的方法生成扩展约束TIN模型,将某露天煤矿作为实验区,实现了露天矿DEM的动态建模。结果表明:提高了边坡坡面的层级可视化效果,保持了地形结构的完整性,实现了边坡实体单元的分层次表达,能够获得不同水平层次的DEM数据。基于边坡特征分析的分层约束方法为露天矿DEM的构建提供了一种思路,可为边坡监测、灾变分析和灾情预测等领域提供精确的地形数据。     

三维城市模型中建筑物LOD模型研究

建筑物模型在三维城市模型(3DCM)中占有相当大的比重,建筑物模型多细节层次(LOD)的建立和表达直接关系到三维城市模型的整体显示效率和真实表现力,是三维城市模型的重要研究内容之一。本文从建筑物模型的纹理特征和几何结构出发,论述了建筑物LOD模型的建立原则,并从应用角度就建筑物各个细节层次模型的特点、应用范围与数据获取等方面进行了分析。     

Data model and visualization of 3D city landscape based on integrated databases

Data acquisition and modeling are the two important, difficult and costful aspects in a Cybercity project. 2D-GIS is mature and can manage a lot of spatial data. Thus 3D-GIS should make the best of data and technology of 2D-GIS. Construction of a useful synthetic environment requires integration of multiple types of information like DEM, texture images and 3D representation of objects such as buildings. In this paper, the method for 3D city landscape data model and visualization based on integrated databases is presented. Since the data volume of raster are very huge, special strategies(for example, pyramid gridded method) must be adopted in order to manage raster data efficiently. Three different methods of data acquisition, the proper data structure and a simple modeling method are presented as well. At last, a pilot project of Shanghai Cybercity is illustrated.     

基于SOA的空间数据管理研究

为了将物理上分散在各地的空间数据有机整合,本文提出了基于SOA的空间数据管理网格模型,该模型由局域网格和广义网格组成。空间数据管理网格将物理分布的空间数据在逻辑上组成一个超大虚拟的空间数据库,实现全国乃至全球的海量空间数据的管理。为了验证空间数据管理网格的先进性、可行性,笔者采用JA-VA3D基于空间数据管理网格开发了海量地形网络三维浏览器。     

Data model and visualization of 3D city landscape based on integrated databases

Data acquisition and modeling are the two important, difficult and costful aspects in a Cybercity project. 2D-GIS is mature and can manage a lot of spatial data. Thus 3D-GIS should make the best of data and technology of 2D-GIS. Construction of a useful synthetic environment requires integration of multiple types of information like DEM, texture images and 3D representation of objects such as buildings. In this paper, the method for 3D city landscape data model and visualization based on integrated databases is presented. Since, the data volume of raster are very huge, special strategies (for example, pyramid gridded method) must be adopted in order to manage raster data efficiently. Three different methods of data acquisition, the proper data structure and a simple modeling method are presented as well. At last, a pilot project of Shanghai Cybercity is illustrated.     

一种从LIDAR数据提取城区DTM的方法

由机载激光扫描系统获取的点云数据,可以直接生成扫描区域的数字表面模型,但要想提取数字地面模型还须对点云数据进行分类处理。提出了一种获取数字地面模型的方法,其主要思路是利用原始的激光数据构建二维三角网,从而构建数字表面模型。通过分析数字表面模型的坡度进行初始的分割,剔出坡度较大的三角形。经过初步的分割之后,通过连通区域分析来获取每个分割区域的特征,提取出裸露地表高程,从而由点云数据构建出数字地面模型。     

三维建筑模型单体化的深度学习技术实现

倾斜摄影三维建模技术能够快速建立目标区域的实景三维模型,但是该机制下的模型为连续不规则三角网（TIN）,无法对其中具体的地理对象进行分析。本文采用深度学习语义分割方法提取建筑物,并与传统面向对象的影像分析提取结果进行对比。研究表明语义分割方法能够有效提取倾斜模型对应数字正射影像中的建筑物。通过对提取结果进行后处理得到建筑物矢量面,为每个建筑物添加基本属性信息,利用矢量面实现建筑物单体化并发布三维模型和数据服务,能够更有效地利用倾斜摄影模型展示研究区域地理空间和建筑物信息。     

基于ArcEngine的输电网地理接线图管理平台

针对传统输电网地理接线图无杆塔实际坐标、无线路走向、无实际地形、无属性数据等问题,本文采用Arc Engine组件式开发技术及空间分析技术,构建一个输电网地理接线图管理平台。该平台利用数据库存储和管理杆塔坐标数据及其他属性数据,整合现有地形数据和影像数据作为地理底图,从而使得该平台不但具备属性查询和空间分析功能,而且能将杆塔位置标记于真实的地理位置中,显示出整个输电网络分布及走向。将该平台运用于雅安市输电网结果表明,与传统输电网地理接线图相比,基于Arc Engine的输电网地理接线图管理平台具有良好的直观性和较好的空间分析能力,提高了电网的运行管理水平。