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...     

基于CityGML的城市建筑物三维建模研究

城市建筑物三维建模是虚拟3D城市建模的基础和重要组成部分。本文对基于CityGML1.0（City Geography Markup Language 1.0,城市地理标记语言）的城市建筑物三维建模技术进行了深入的研究,主要内容包含了CityGML1.0的简介、城市建筑物三维建模的方法和内容等,并给出了一个实际建模的例...     

基于摄影测量的高精度三维城市建筑物建模技术

分析了摄影测量三维城市建筑物建模的需求和摄影测量方法在建筑物三维重建和三维城市建筑物数据更新方面的优势,讨论了基于摄影测量的三维城市建筑物建模的方法、流程和技术,实现了大范围城市建筑物和单个复杂建筑物的高精度三维重建.     

地下建筑物三维测绘技术初探

针对城市中地下空间建筑物的广泛开发和利用,探讨了地下建筑物的三维测量和三维可视化技术,并基于AUTO CAD和Sketchup绘制了地下建筑物的三维地形图。三维表达的地下建筑物能给管理和规划人员直观的展示地下空间信息,且能进行各种量算和分析,可以帮助其进行分析决策。因此,地下建筑物的三维测绘技术及据此建立的地下空间信息系统可广泛应用于城市地下空间规划、城市地下空间管理以及城市地下建筑物内部管理。     

基于多视航空影像的城市三维建模方法

城市三维建模是构建"数字城市"的一项基础工作。本文提出了一种基于多视倾斜航空影像的城市三维快速建模方法:利用倾斜摄影技术获取建模区域的多视倾斜影像,经过倾斜摄影测量数据预处理,人工交互半自动生成建筑物几何模型,并将多视影像中提取的建筑物墙面纹理映射到相应的模型,建立城市建筑物的真三维模型,最终建立建模区域的三维模型。文章最后通过试验及分析,验证了该方法的可行性。     

倾斜影像的三维纹理快速重建

针对三维城市模型重建,提出了一种利用倾斜影像实现城市模型纹理快速重建的方法。该方法基于摄影测量计算机视觉理论,在事先处理得到城市建筑物数字表面模型的基础上,利用共线方程计算物方与像方的几何投影关系,获得建筑物的三维信息与纹理信息。通过一定的最优算法选择出地物面的理想纹理,实现城市建筑物纹理的自动提取及稠密建筑物纹理的遮挡处理。真实影像纹理重建的结果表明:应用本文方法进行三维城市模型纹理重建具有自动化程度高、效果逼真、成本低的特点,为快速、大面积的城市真三维模型纹理重建提供了一种有效的实现途径。     

利用高分辨率影像阴影重建建筑物三维模型的算法研究

城市建筑物三维模型的建立对城市规划、城市建设管理以及城市灾害评估等其他应用方面均有积极的意义,利用高分辨率影像建筑物阴影提取建筑物信息进而计算建筑物高度完成三维建模的方法,以其方便快捷、精度较高等优点越来越被研究者所关注;本文通过对该方法基本原理及算法的叙述,以求能够对遥感图像中建筑物信息提取方法有更深层次的认识并熟练应用。     

基于HTML5的三维城市建筑物阴影快速可视化系统

城市建筑物阴影是三维虚拟地理环境表达的重要组成要素,传统的城市建筑物阴影大多依赖第三方商业软件进行模拟,需要大量人工参与过程。本文针对建筑物阴影三维可视化技术复杂、三维建筑物模型生产更新过程慢等问题,研究一种轻量级、能适应大规模城市建筑物三维阴影快速可视化方法。通过对传统常见的二维建筑物平面数据处理,结合三维WebGIS和OSMBuildings技术,实现一套高效的城市建筑物阴影快速可视化原型系统,为当前建筑物阴影模拟及三维展示提供新思路。     

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。     

激光雷达技术在城市三维建筑模型中的应用

针对数字城市中三维建筑物建模问题,在介绍并比较了传统城市三维建筑模型的建立方法后,着重阐述了如何利用激光雷达技术进行数字城市中三维建筑物建模,如何使用纹理映射的方法进行模型纹理粘贴。     

建筑点群在城市3维形态量化中的应用

利用将建筑实体进行高度抽象,提出了建筑点群,以GIS的空间分析理论为依据,通过实体高度、起伏度、空间聚集度三个指标对城市的3维形态进行量化与分析。选取南京市主城区为实验样区,提取该区域的建筑点群,用三个指标对实验样区内3维形态的空间分布格局和时间发展特点进行定量分析与描述。实验结果证明,这三个指标从不同角度分析了建筑实体在区域内的组合方式,能够在一定程度上反映城市3维形态的基本特征,有助于对城市空间分布格局及城市历史演变过程的研究。     

3维城市模型的可视化研究

本文在对已有的３维（３Ｄ）城市模型进行分析的基础上,着重探讨了建筑物模型的构造方法,提出了一种分层组合模型方法构造建筑 及在此模型基础上的动态显示、空间分析和交互操作等功能,并开发了一个应用系统（３ＤＴＯＯＬ）对３Ｄ城市模型中的地形和建筑物进行整体维动态显示和操作。最后利用约４ｋｍ＾２试验区对本文提出的模型和开发系统进行了全面的实验研究。     

Web-based visualization of large 3D urban building models

Adaptive rendering of large urban building models has become an important research issue in three-dimensional (3D) geographic information system (GIS) applications. This study explores a way for rendering web-based 3D urban building models. A client–server hybrid rendering approach is presented for large 3D city models, stored on a remote server through a network. The approach combines an efficient multi-hierarchical building representation with a novel image-based method, 3D image impostor generated on demand by a remote server. This approach allows transferring complex scenes progressively while keeping high visualization quality. We also evaluated the rendering and data transferring performance of the proposed approach.     

基于BIM技术的城市三维建筑模型的探讨

分析了传统城市三维建模的现状及存在的问题,指出了BIM技术应用于城市规划的重要性,同时探讨了基于BIM技术的城市三维模型系统的设计模式。将BIM技术与传统三维建模技术、地理数据库等相结合,建立建筑BIM模型,促进城市三维建模技术的创新发展,同时建筑BIM模型可嵌入城市规划项目BIM模型,贯穿于项目全生命周期,为城市规划者和管理者提供信息化的高效、便利的手段。     

无人机倾斜摄影测量在房屋建筑面积测算中的应用

针对目前房屋建筑面积测量外业工作强度大、测量精度低、成图效率低等主要问题,本文提出了基于无人机倾斜摄影测量的房屋建筑面积测算方法。首先从无人机倾斜摄影、实景三维建模、数字正射影像制作、三维数字化测图、图件制作和面积指标计算等方面进行了研究,然后对试验结果进行了精度评定。结果表明,地形图平面位置中误差为4.6 cm,高程中误差为4.2 cm,房角点点位中误差为4.6 cm,建筑物边长中误差为4.5 cm,房屋建筑物面积较差小于城市商品房二级精度面积限差,各项精度均符合国家标准规范要求,该方法用于房屋建筑面积测算是可行的。     

基于CA模型的3维虚拟城市构建方法研究

结合城市元胞自动机(CA)方法和虚拟现实(VR)技术,构建一个基于元胞的3维虚拟城市.首先建立基于元胞实体数据结构的城市CA模型,用以表示3维虚拟城市中建筑物的平面分布状态.通过CA模型生成一组城市建筑物的时空分布数据.然后利用DEM和DOM数据生成一个真实的3维地形,建立了不同种类的3维建筑模型库.最后通过程序调入城市3维建筑模型,根据元胞实体属性将模型布设于3维地形的相应位置,生成3维虚拟城市.

Abstract：

This paper unified the urban cellular automata method and the virtual reality technology to construct a three-dimension (3D) virtual city which was based on automata. First, constructing an urban CA model that is based on the data structure of cellular entities can present the plane distribution state of the building in the 3D virtual city. The CA model was used to compute a group of temporal layout data of buildings in the virtual city,Then,DEM and DOM data were used to generate real three-dimensional terrain and produce different type library about 3D building model. Finally, The program was used to load and lay the 3D buildings to the corresponding position in the 3D virtual terrain to obtain a 3D virtual city, according to the cellular entity attribute.     

城市3维模型构建方法研究与实现

3维模型的构建是城市3维地理信息系统建设的核心。介绍了基于现有数据资料制作城市3维模型的工艺流程,重点研究了利用城市大比例尺3维DLG数据批量获取建筑物高度的新方法和贴图制作过程。按照上述制作工艺和方法较好地解决了大面积城市3维建模这一问题,生成的模型具有很高的精度,完全满足城市3维建模的精度要求。     

城市规划建筑面积指标自动化计算方法探讨

针对建筑面积指标计算方法当前各地复杂且不统一的问题,该文从建筑的层级结构出发,介绍了规划建筑面积指标的自动化计算模型,详细阐述了建筑空间基本面积、公摊面积,以及单体建筑面积指标与建设项目宏观面积指标的计算方法,并在此基础上开发相关软件,实现了城市规划建筑面积指标的自动化计算。     

基于CityEngine的三维城市规划设计与研究

城市规划领域越来越需要三维建模技术的支持。CityEngine作为一种新型的三维建模软件,不仅可以批量生成规划模型,还可以用来辅助三维城市规划设计。本文基于CityEngine规则建模方法,实现了规划方案对比、建筑体量调整、规划指标计算等功能,通过对某小区进行实际建模验证,证明了CityEngine可以为城市规划者们提供新的思路,为城市设计和城市管理提供决策支持。     

基于城市航空立体像对的全自动3维建筑物建模

城市建筑物3维建模是虚拟城市建设的关键技术之一。基于大比例尺航空立体像对提出3维建筑物建模方法。首先对2维边缘检测Canny算子进行改进，以期从城市航空影像中检测出较为精确的2维建筑物轮廓线。然后把改进的自适应最小二乘相关算法运用到金字塔匹配算法中，由于金字塔匹配算法中最为关键的问题是误差传递的有效控制，而以往的研究中尽管采用了多咱控制策略但效果不是很好，作者通过提出2种新的误差传播控制策略得到了较高精度的匹配结果。利用匹配生成的高精度3维信息对检测到的2维建筑物轮廓线进行3维插值，获得建筑物的3维信息，由此实现了建筑物3维建模。