城市空间三维地图及其在智慧城市中的应用

对城市空间三维地图相关的关键技术进行了系统梳理,结合深圳市拟建设的"数字政府"基础时空平台——"深圳市可视化城市空间数字平台"开展实例研究。结果表明,从二维地图可视化提升到城市空间的三维地图可视化,需要从现有的空间数据模型、数据组织与调度逻辑、地图可视化表达方法等方面开展研究,形成城市级的三维数据可视化表达核心框架,满足各类城市应用可视化渲染与仿真需求。     

三维虚拟城市景观服务平台建设策略

从武汉市三维地图建设的实践出发,分析了三维虚拟城市景观服务平台的建设目的和意义,并结合国内外相关研究和应用,全面总结了当前三维虚拟城市景观服务平台建设的几个重要工作内容,即一套标准、一组模型、一系列研究和1+N个平台;然后分析了三维虚拟城市景观服务平台的应用方向,最后展望了三维虚拟城市景观服务平台的发展趋势。     

一种基于三维模型的数据降维方法

在智慧城市建设推进过程中,各地利用三维建模软件如3ds Max获得大量的三维仿真模型,在城市管理和决策中发挥了重要作用。近年来,随着倾斜摄影技术、BIM技术等自动、半自动建模方法发展,极大地丰富了城市模型内涵,同时在生产、利用、管理上,给城市级的三维模型带来挑战。本文基于仿真模型,研究全自动、高效的降维技术,挖掘结构化的二维空间信息,在倾斜摄影模型单体化、2.5维地图中展开应用;并根据精确的几何位置信息,研究了一种地理编码,基于唯一的空间地理编码,关联城市二三维要素,可进行数据资源的快速定位、空间索引优化,为二三维一体化管理提供支撑。     

基于二三维一体化平台的城市综合地下管线信息管理系统建设

基于当前二维GIS平台软件(ArcGIS)与三维GIS平台软件(CityMaker),给出一个二三维一体化的综合地下管线信息管理系统建设方案。论述了系统总体结构设计、数据组织、二三维联动机制与系统主要实现的功能,系统二维地图窗口负责基于二维管线数据的查询、统计、空间缓冲区分析与管线断面分析,三维场景下管线浏览、属性查询、问题视频图片挂接等,为满足城市综合地下管线信息化建设与管理提供有效途径。     

三维电子沙盘交互展示应用设计与实现

通过二维地图与三维倾斜摄影模型构建地市级二三维一体化三维电子沙盘,再基于SuperMap GIS地理信息平台搭建电子沙盘,将移动端、电子沙盘与物理沙盘进行连接,实现物理与虚拟的完美融合,以全新的方式为政府在城市管理、土地规划,突发事件处置、应急指挥、公共安全、城市建设展示及招商引资宣传等应用场景提供系统、科学、便捷的信息化技术支撑,为未来三维电子沙盘应用提供可借鉴思路。     

基于三维GIS的楼宇租赁管理研究

三维GIS应用于楼宇租赁管理,不仅空间信息的展示更为直观,而且多维度空间分析功能更加强大。本文利用侧轴投影以及后期纹理、贴图、修正等处理将三维数据转换成2.5维数据,解决了数据量大和加载速度慢的问题;通过构建三维矢量图并与2.5维地图匹配融合,可以方便地查询属性信息;室内地图的制作包括概念建模、数据转换、地图切片三个步骤。文章将楼宇外部轮廓的三维模型和室内二维地图相结合,注重精细化管理和多维度、多层次的管理需要,使用户对楼宇信息管理系统的使用更加方便。     

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。     

三维地图服务系统的研究与实现

提出并建立一个基于融合地形影像、高程、模型、矢量等数据场景的三维地图服务系统,提供三维基本功能、二三维联动以及数据共享管理等服务。本文主要研究三维地图服务系统的具体划分和实现方式,不仅实现各类三维数据的统一调用,而且更直观、快捷地为三维应用系统提供服务接口,高效地构建三维地理信息服务平台。     

城市拟三维地图生产方法与应用技术研究

通过对传统2.5维地图生产方法进行改进和创新,利用矢量空间分析算法,设计了基于影响范围的渲染索引机制,形成了一套自动化、智能化的地图生产方式,同时突破了传统的2.5维地图的应用瓶颈,为其增加了多角度场景环视和立体空间分析能力,使其生产成果真正迈上了三维应用的台阶,成为了兼具二维和三维地图应用优势的轻量级"拟三维"地图产品。以此方法为基础,搭建了上海市拟三维地图应用系统,为上海公共服务平台的建设和创新发挥了重要作用。     

地下管网时空信息集成与管理技术创新

提出了建立管网信息普查及信息录入系统,以及完善管网信息关系数据库、综合管网图制作、管网信息空间数据库、三维管网部件模型库等各项工作,通过调用不同数据库的空间信息与属性信息,实现了三维管网模型的快速构建。采用MD5建立了管网模型与属性信息自动关联技术,叠加了原有的地表建（构）筑物模型,引入了统一的时空基准,开发了地上下建（构）筑物管理平台,具有三维模式下现有二维地图无法实现的空间分析等功能,实现了各类三维数据的综合可视化和融合分析,可为城市地下管网管理提供更直观的辅助决策支持。     

基于CityEngine的校园三维建模

针对平面地图描述建筑物不直观、复杂且具有限制性的缺点,以CityEngine软件为平台,选取铜陵学院为研究区域,对其进行三维可视化研究。利用ArcMap软件对铜陵学院的Google影像图进行矢量化,通过Cityengine软件创建新场景,基于CGA语言建立了研究区主要建筑物、道路、运动场、绿化区的三维模型。实验结果表明,虚拟三维场景地图相较二维平面图更直观、完整,对三维城市建模具有较好的应用与参考价值。     

基于CityGML的城市三维模型的描述方法

传统的三维城市空间数据库中,在实现空间数据共享、互操作以及满足各应用者对数据的特殊要求方面存在着诸多未能解决的问题。通过对OGC标准中CityGML三维模型描述方法的研究,从LOD、坐标系统、拓扑定义方面进行分析研究,从而为城市三维模型信息的描述与管理提供更优的方法。     

三维数字城管部件数据库的设计与实现

目前对数字城管部件的管理大部分是基于二维地图上,不利于非专业人员的有效管理。为了改变这一现状,现提出用三维可视化技术来管理城市部件,将城市场景中的每一个部件以三维立体化方式快速、真实地显示在管理者的面前。最后对实验区的城管部件数据库进行了设计,最终实现城市部件在ArcScene三维场景中不仅能实现三维显示,而且能对实体进行属性查询、分析,这将为城市部件管理提供一定的参考价值。     

无锡市城市三维可视化系统的设计与实现

无锡市城市三维可视化系统是按照OpenGL三维绘图标准,基于NewMap平台而开发的,采用了面向对象的理论和数据裁剪、动态装载技术,利用数字高程模型(DEM)及以单影像立体量测方法重建空间物体的三维模型进行系统更新。此系统实现了场景在三维空间中的构建、编辑、浏览以及对数据在空间与逻辑上的管理和查询、分析等功能,提升了城市规划管理水平,提高了规划管理效率,为城市规划管理提供了空间地理数据支撑,辅助了科学决策,且对城市信息化建设具有重要示范意义。据此,介绍了无锡市城市三维可视化系统建设的技术依据、设计原则、技术框架与系统功能。     

一种大场景Web三维注记可视化技术

针对目前大场景Web三维电子地图侧重模型展示、轻海量三维注记展示,不能很好地为用户提供地图语义信息的问题,本文提出了一种面向大场景Web三维的注记可视化技术,较好地实现了海量注记在三维电子地图上的立体、逐层级展示,为三维电子地图增加了明确的语义指引。基于浙江省新型基础测绘成果的三维展示试验结果表明,所提技术能够便捷地构建三维注记LOD模型,提供三维电子地图注记服务,提升三维电子地图注记效率,其研究成果可应用于天地图、自然资源空间基础信息平台、不动产登记平台等领域。     

城市三维实景模型在不动产登记中的应用与实现

不动产登记制度的实施,国内大多数城市都开发了二维不动产登记管理平台,但随着城市内部不断向立体化发展,不动产登记数据的空间分布也日益复杂,如何将城市三维数据应用于不动产登记管理中,已成为目前应用的热点之一.本文探讨了利用倾斜摄影技术获取城市三维模型数据的方法,构建了一套基于不动产登记管理的城市三维实景模型数据库,搭建了三...     

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。     

面向城市结构形态的地图认知负荷差异眼动试验研究

在空间认知领域,随着技术的进步,地图出现了三维地图、影像地图、虚拟地图等新的形式,同时带来了地图认知适用性不清、认知负荷差异缺乏量化的问题。本文针对面向城市结构形态认知问题,以二维地图、三维地图、影像地图、航拍地图图片为例,采用问卷调查、眼动试验和量表分析相结合的方法,研究不同类型地图的认知作用,同时关注其中的性别差异。结果显示,地图类型与性别两个变量均对地图认知负荷产生一定影响,组间差异显著;二维地图适用性较好,男性认知负荷与认知效果高于女性。     

基于OSGEarth的城市三维地物模型组织与调度研究

基于OSG开源工程采用可见性裁剪、LOD与动态调度等技术,分别对静态加载模型、静态加载LOD模型、动态加载和结合四叉树动态加载、瓦片式动态加载等进行试验分析,研究了城市三维地物模型的组织与调度方式,实现了基于OSGEarth城市三维场景构建,取得了良好的效果,为城市三维信息服务平台的建设提供空间框架和理论支持。     

三维城市模型在城镇地籍管理中的应用

地籍管理是土地管理的基础,是国家依法管理土地权属、保护土地所有者和使用者合法权益而采取的行政措施。本文针对当前地籍管理中二维宗地图常因界址不明而引发土地纠纷的现状,在城镇地籍管理中引入了表达直观的三维城市模型。三维空间的交互浏览、界址点、界址线与三维城市模型的叠加、宗地信息的查询以及三维宗地图的制图输出改变了传统地籍管理的模式,在实践中取得了较好的效果,是未来城镇地籍管理的一种重要手段。