面向城市级服务的地理实体分类方法与建库分析北大核心CSCD

地理实体数据是实景三维结构化和语义化产品,是实景三维建设标准化产品数据。本文在分析自然资源部技术指导文件及各试点城市地理实体建设相关研究和应用的基础上,基于珠海市试验片区实体建库实践经验,提出了面向城市级服务的地理实体分级分类方法,构建了面向应用服务的地理实体数据集。并以院落、建筑物、道路实体等为例,深入分析其数据组织结构,探索了面向国土空间规划和城市精细治理方面的应用研究。     

基础地理实体MA标识体系初探

针对当前因基础地理实体标识码不统一、不持久导致的多源数据无法与其精准对接、数据资源无法高效流通的问题，该文在对比研究当前主流标识体系的基础上，设计了适用于新型基础测绘与实景三维建设的基础地理实体MA标识体系，涵盖实体编码、标识注册、标识解析及基于实体标识的应用服务等。研究与实验表明，基础地理实体MA标识码具备全球唯一、终生保持等特点，基础地理实体MA标识体系能够支撑构建基础地理实体的应用生态，未来可以从根本上解决多源数据关联共享的难题。     

利用无人机激光点云数据更新地形级实景三维地理场景

随着实景三维建设工作的不断推进,对地形级实景三维地理场景的现势性要求日益提高。为解决地理场景更新的及时性和高效性,本文利用无人机获取遥感卫星监测变化图斑点云数据,通过TerraScan点云分类滤波算法批量提取地面点,并采用CloudCompare拉普拉斯平滑算法进行平滑处理,进一步消除离散噪点,输出数字高程模型,最终实现地形级实景三维地理场景更新。试验结果表明,该方法自动化程度高,精度可靠,更新后的实景三维地理场景准确、自然真实。     

三维实景影像在警用GIS中的应用与实践

利用移动测量采集设备对城市三维实景影像数据进行采集,经过影像处理、拼接、建库、服务发布、系统建设,建立了城市三维实景影像警用地理信息系统,并实现了与二维地理信息服务的互操作,进一步丰富了PGIS的地理信息数据类型,为城市公共安全的保障提供精确度高、可用性强、可视化的基础数据平台。     

基于倾斜影像技术的自动纹理映射

基于倾斜影像技术的实景三维模型纹理自动提取软件系统采用倾斜影像技术,应用共线条件方程算法,结合数字三维及空间几何技术实现了实景三维模型基础数据的管理及模型纹理自动化提取的功能,大大解决了在地理信息产业中数字城市实景建模的海量数据管理及纹理映射的工作作业难度,有效提高了基础数据建设的工作效率,真正实现了现实与虚拟的映射,促进了城市数字信息现代化建设的步伐。     

大规模航道实景三维建模关键技术方法

传统的航道测绘信息管理及融合技术应用不足,难以全面反映航道周边自然地理环境、设施设备分布及建构筑物对水上安全的影响。本文首先以大规模航道实景三维模型构建、优化与结构化处理为目标,针对航道水面实景三维模型破损、缺失问题,引入多尺度水平集影像分割方法。然后利用模型上空洞缓冲区影像自动初始化水平集模型,从而快速迭代分割得到准确的航道水域范围。最后进行水体实景三维模型重构优化与航标模型单体化提取。本文方法的有效性在重庆市长寿区长江王家滩示范段河段实景三维航道图建设任务中进行了验证,与传统手工修模和航标单体化处理方法相比,显著提升了航道实景三维模型优化效率,支撑了航道运行安全管理。     

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...     

Web端实景三维注记可视化技术研究

目前Web端对海量三维注记的可视化存在技术难点,基于前后端结合渲染、基于有向距离场的瓦片生成、基于屏幕空间的注记避让等技术,提出了在Web端Cesium框架下高效加载立体注记的解决方案。该方案在某省地理信息三维数据库管理系统三维可视化中取得了良好的应用效果,注记加载效率、易读性和清晰性均优于传统方法,大大提升了Web端实景三维场景下立体注记的可视化表达效果,为实景三维中国建设提供了重要的基础技术支撑。     

最小割与深度学习联合优化的室内粘连点云分割方法

随着数字城市的发展,城市三维模型重建对三维点云结构化的需求与精度要求越来越高。如何有效准确地分割室内语义模型与三维重构是当前研究的热点问题。点云分割分类是室内点云结构化的重要基础,如何将粘连点云构件进行准确分割并用于室内点云结构化,是当前城市建模的难点。本文提出了一种面向室内粘连点云数据的分割分类方法。首先,利用深度学习网络处理室内点云数据;其次,对点云数据进行标签分类,得到目标标签点云;然后,利用欧氏算法对目标点云进行聚类分割,通过室内语义构件包围盒信息计算各目标中心点坐标与水平半径;最后,利用点云最小割实现室内粘连点云的准确分割。利用3组室内场景中获取的数据对分割方法的精度及有效性进行了验证。结果表明,该分割优化方法具有较高的精度与数据完整性。     

岷江沿岸城镇三维地理环境重建

虚拟地理环境(VGE)的概念、结构、框架经过发展逐渐走向成熟,而在实践层面缺乏成熟的技术方案和规模性应用。从城市地理学的视角,将VGE的理论框架引入数字城市、智慧城市领域;结合3S与虚拟现实技术的最新进展,重构城市三维地理环境。选取乐山市作为研究区,将城市地理环境的重构划分为数据层、模型层、表达层3个层面。首先基于高分辨率遥感数据进行城市地理实体识别,将地理实体抽象为点、线、面要素,作为基础地理数据源;再通过可视化建模工具(CityEngine2014、Sketch Up8)对地理实体、地理过程进行建模,获取其三维模型;最后利用Lumion 3D平台将地理实体三维模型进行整合、渲染,还原与重构城市中静态地理实体和动态地理过程的本征,为国土资源管理、城市规划与管理、城市信息化建设提供真实、便捷的技术支持。     

基础地理实体关系设计与试验

针对目前基础地理实体关系难以构建和使用复杂等问题，通过分析已有实体关系类型，归并、化简、重新分类已有实体关系类型；设计实体关系一体化存储模型，并梳理出所有基础地理实体分类中存在的基础关系；通过编制实体关系构建表和实体关系构建批处理程序，实现了基础地理实体关系的快速批量构建，验证了实体关系的使用效果。试验结果表明，该文提出的实体关系技术方法，便于实体数据关系的构建，在数据应用中也较为方便，在新型基础测绘和实景三维建设中，具有一定的参考和推广使用价值。     

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。     

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。     

结合倾斜摄影测量技术的变电站三维重建

研究了无人机航摄系统的组成、倾斜三维实景模型数据采集及数据处理流程。以某变电站为例,介绍了基于倾斜摄影测量技术的变电站三维实景模型重建试验,并对数据成果进行了精度分析。结果表明,利用无人机航摄系统可以高效地实现变电站的三维重建,为变电站的运维、监控、培训提供三维可视化技术支撑。     

一种BIM模型与实景三维模型融合方法研究

针对当前BIM与实景三维模型融合过程中空间位置配准精度较低的问题,该文提出了一种借助真实激光点云的BIM模型与实景三维模型融合的方法。研究选取大场景和小场景两种样例数据,首先基于BIM实体几何信息转换和三角化加密的方法生成了BIM模型建筑物点云,其次基于增量式SFM算法和立体像对密集匹配方法先后生成实景环境下的稀疏和稠密点云,最后基于ISS特征提取结合改进ICP算法的完成了不同模型下点云和真实激光点云的配准。结果显示,该方法能够有效地实现BIM模型与实景三维场景信息融合,对新型智慧城市建设、工程建设智慧化管理具有一定意义。     

基于GML3.0与Direct3D的三维地形可视化研究与实现

三维地形可视化是三维GIS中的重要内容,本文分析了当前实现三维地形可视化的主要方法,对地理标记语言GML3·0以及三维图形库Direct3D进行了研究,并提出了利用GML3·0对空间地理数据进行编码以及利用Direct3D显示三维地形的方法,最后基于以上研究成果完成了一个三维地形可视化原型系统应用实例。     

实景三维在自然资源监测的应用

构建能与现实场景互联互通的实景三维数字基底,可为加快构建自然资源统一监测体系提供高质量的监测成果及地理信息服务。本文在自然资源统一调查监测评价框架下,开展自然资源季度监测工作,研究基于实景三维的自然资源调查监测实际应用。以常熟市自然资源监测省级试点为例,利用实景三维技术手段,为常熟市自然资源保护与管理提供技术支撑。结果表明,多尺度、时序化、关联化的实景三维技术表现力强、分析结果精准、监测效果优,能高质量地支撑自然资源监测应用场景。     

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.     

实景三维技术在市政亮化工程量核算中的应用

随着倾斜摄影测量技术的高速发展,实景三维建模实现了现实世界的数字孪生。目前实景三维技术已服务于智慧城市、不动产调查、智慧水利等领域。本文重点研究基于高分辨率倾斜摄影测量的实景三维建模技术路线,充分发挥实景三维建模技术优势,高效解决了市政亮化工程在核算工程量时存在的难点,为此类工作提供优质的测绘解决方法,推动实景三维技术不断深入,拓展工程测量服务领域,发挥测绘地理信息“两支撑一提升”的根本定位。     

顾及语义的室内三维模型数据组织与可视化

本文提出了一种顾及语义的"实体-区域-入口"数据组织机制,有效整合了现有的城市三维地理空间数据与建筑物室内精细模型数据,实现了高效的室内场景数据调度与可视化;并基于此构建了三维可视化系统,验证了该方法的有效性和可行性。