三维港口GIS的场景组织与建设过程模拟

针对港口建设研究了三维场景数据组织和建设过程的动态模拟。首先,介绍了复杂三维场景数据分类分区标准和数据建模流程;然后,详细阐述了基于场景分块、多级模型动态调度和"实体-类"模式的复杂三维场景组织和集成方法;最后,提出要素生存周期的概念,将模型与建设时间进度匹配。在此基础上,设计并开发了天津中心渔港三维动态演示系统,实现港口建设过程的三维动态模拟。     

三维场景全自动建模及精度分析

针对摄影测量三维建模向全自动化发展的背景,该文基于SURE摄影测量软件,实现了自动化建立三维场景。阐述了主要的处理环节,包括密集匹配、平差交会、三角构网及贴图等,可生产的产品包括密集点云、真正射影像、数字表面模型、不规则三角网及三维贴图场景;通过分析匹配效率及点云和数字表面模型的精度,显示出其产品均可达到测量级精度。使用高重叠度或倾斜影像,SURE还可以生产出精美的三维城市模型;充分挖掘每一个像素的高精度三维坐标,是其在同类软件中的一大特色。     

车载激光点云道路场景可视域快速计算与应用

传统的可视域分析方法需借助高精度三维模型,而目前三维模型构建的自动化水平、精度和完整度等很难满足道路环境可视域分析的要求。车载激光扫描系统可以高速度、高密度、高精度地获取道路及两侧地物的位置和属性信息(如反射强度、回波波形等),为大规模道路场景可视域计算与分析提供了一种全新的技术手段。借助深度缓存算法,提出了一种基于三维激光点云数据的可视域快速、稳健计算方法。该方法在典型道路地物要素提取的基础上,动态构建视场空间索引,实现了道路场景中任意位置可视域的快速、稳健估计,可广泛应用于交通标志牌遮挡分析、路灯有效照明区域计算和建筑物可视绿地面积估计等,为基础设施科学安置及运行健康状况监测、城市形态分析与城市规划等提供科学的辅助决策。     

生产级倾斜实景三维建模方法比较分析

随着信息化、智能化城市的高速发展,快速建立与更新实景三维模型的需求日益迫切。本文对目前较为成熟、可大规模生产推广的倾斜实景三维建模方案进行比较分析,包括匹配建模方法、基于匹配建模成果的单体化三维建模、基于点云数据的单体化三维建模、基于数字摄影测量系统的单体化三维建模、以及基于拟合算法的单体化三维建模。本文系统阐述了各种建模方法的实现原理、关键环节和技术特点,以辅助生产方和应用方进行更合理的选择。     

基于航空影像的三维场景质量控制方法

为了强化三维场景内各要素的质量控制,配置和协调好三维场景内各要素之间的相互关系至关重要。在分析基于航空影像的三维场景生产工艺流程的基础上,结合三维场景检查验收中存在的错漏,探讨三维场景质量控制的若干技术问题。     

三维场景可视化中的模型匹配方法研究

三维可视化已成为地理信息展示表达的主要方式之一。该文针对三维模型场景集成可视化中的地物模型与地形模型难以无缝匹配的问题,研究了一种基于Delaunay三角剖分的改造融合方法,通过实验验证,能够有效实现二者的紧密匹配。同时,为提高实际作业效率,该文还提出并实现了面向大范围海量三维数据组织的层—区—块—模型的4层索引机制。     

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。     

面向地理实体的三维模型数据库快速构建技术研究

大规模城市三维建模一直是三维城市建设发展的关键,本文按照基础数据的分类方法,研究地理实体要素中各类模型构建规律,抽象出点、线、面状要素,利用符号匹配、规则构建及三角网构建方式进行批量建模。该方法实现了对地理实体要素三维表达的快速构建,具有较强的实用性。     

基于Skyline的数字城市空间地理信息系统的设计与实现

以朝阳新区卫星遥感影像、数字高程模型作为基础数据,构建了朝阳新区的三维场景,并依照空间及属性数据库的设计原则,利用C#程序语言,采用Skyline软件平台下TerraDeveloper组件构建"数字朝阳"城市三维地理信息系统,主要实现了包括导航、量测、水淹分析、通视分析、视域分析、最短路径分析、日照分析等多种浏览方式和多种三维分析的功能。     

融合分层层次细节和潜在可见集的三维城市场景高效可视化

三维城市场景的可视化是数字城市的关键技术,也是智慧城市提供各种智慧服务的重要环节。三维城市模型中的数据量和复杂度呈几何级数增长,给城市三维场景的数据组织和可视化带来沉重的负担,在当前基于游戏引擎与地理信息系统技术构建的城市级可视化平台中,这类数据很难一次性加载和可视化。针对此问题,本文提出了一种融合分层层次细节和潜在可见集的三维城市场景高效可视化方法,实现了大规模三维城市场景动态调度加载的高效性和三维可视化视觉一致性,并选择深圳市前海区域进行案例试验分析。结果表明,本文提出的基于自适应性空间网格划分的潜在可见集计算方法的平均遮挡剔除率高达76.6%,可以大幅剔除并减低单次加载进三维城市场景的模型数据量;融合分层层次细节和潜在可见集的动态调度,其渲染可视化帧率基本约保持在60帧/s,可以满足三维城市场景高效流畅的可视化体验。     

昆山市政府广场三维可视化解决方案

基于大比例尺航空立体相对提出昆山市政府及周边建筑群的建模方案,采用VirtuoZo数字摄影测量系统提取地面要素信息,在IMAGIS三维可视化地理信息系统下进行三维模型重建和编辑,在此基础上形成由CAD、GIS、三维影像数据集成的城市三维可视化处理方法,实现对三维场景进行实时漫游,并将漫游过程录制成动画,在Premiere中完成音频视频合成制作,形成最终多媒体产品。     

基于OSG的三维城市空间信息服务平台的设计与实现

随着我国城市化进程的加快,城市的地形地貌也变得更加复杂,传统的二维平面地图已不能满足当前城市规划管理的需求。取而代之的是以三维地图为主体的信息服务平台,平台可对仿真城市模型进行多种操作,帮助人们更好地规划与管理城市。本文基于OSG三维渲染引擎,搭建了一个可加载三维城市模型的服务平台,该平台可以实现对三维城市的空间属性进行查询,并支持空间量算、漫游场景、视域分析和日照分析,能使用户对城市环境有更直观的感受。     

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SiteBuilder3D的视景仿真技术

视景仿真在数字城市、城市规划、3DGIS、旅游和娱乐业等方面有着广阔的应用前景,三维场景建模是其基础。以二维GIS数据为基础,提出了基于三维GIS—SiteBuilder3D的三维场景建立的过程,探讨了SiteBuilder3D环境下三维场景渲染和驱动的方法。最后结合在平顶山矿区承担的实际科研项目,对平顶山矿区某矿工业广场的视景仿真进行了实例分析和实现。     

应用3DXML管理三维建筑物LOD模型

随着三维城市的建设,数据内容将日益增加,数据量不断加大,多细节层次技术、模型简化技术和数据存储管理技术日益显示出其应用的重要性。因此,本文分析了有关虚拟场景中建筑物模型多细节层次技术的层级划分和生成实现方式。从而进一步探讨了实现细节层次模型所需的建筑物模型简化方法,以及应用一种基于XML的3D图形标准的3DXML实现对城市三维建筑物模型LOD信息的管理。     

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。     

一种建筑信息模型与三维数字城市集成方法

BIM的发展为数字城市三维模型提供了更加精确的数据来源,现有研究主要关注BIM空间实体模型向三维表面模型转换,缺少建筑语义信息映射及整体集成方案研究。本文以构成建筑骨架的主要空间构件为研究对象,在参考IFC标准基础上,结合数字城市应用特点设计了具有空间语义一致性的建筑构件信息模型BCM,在此基础上提出建筑信息模型和三维数字城市集成方案。首先,基于CAD图纸开展BIM模型交互式构建,然后,通过空间和语义信息映射将其转换为BCM,并基于ArcGIS Geodatabase建立建筑构件信息库,在三维数字城市场景开展建筑构件信息的集成应用。该方案可实现建筑构件信息与三维数字城市的大规模集成,对推动数字城市向智慧城市发展,进一步开展建筑内外模型集成展示、建筑节能分析、内部设施管理等具有重要价值。     

基于ArcGIS Engine的三维场景快速动态建模方法

三维地理信息系统应用的一个热点就是三维场景的快速动态建模方法,而已有的三维场景快速建模技术或多或少存在一些局限。本文针对三维场景快速建模中存在的问题,提出了一种基于GIS组件技术和数据库技术的快速动态建模方法,该方法预先建立对应的三维场景模型库,并保存于数据库中,通过ArcGIS Engine组件的地理描述和数据库动态调用来获取三维场景模型构件,组装成所需要的三维场景,从而大大提高三维场景建模的速度,而且还具备数据编辑和空间分析能力。最后,将快速动态建模方法应用到危险品运输监控三维场景的动态构建中,实现了危险品运输系统三维场景的快速建模、真实感显示和运输调度。