地形金字塔中地物模型的空间划分及层级索引研究

空间划分与建立索引是大量三维地物模型高效显示的基础。以往三维地物模型的空间索引的构建方法,大都面向独立区域,在应用于全球多分辨率三维地形显示时,会造成索引层次太深或索引数量过大等问题,从而影响访问的效率。这里提出了以金字塔结构描述为基础的地物模型的空间划分及层级索引构建方法,该方法完全贴合全球地形金字塔结构,并优化了空间划分过程,有效地控制了索引冗余数量。最后对这种方法进行了实验验证。     

基于ArcEngine的三维城市建模方法

三维城市建模是进行三维城市空间分析的基础,也是构建"数字城市"的重要手段。研究了利用ArcEngine组件对象模型构建三维城市模型的方法,将三维城市建模分为地上地物建模和地下管网建模,分别探讨了通过几何体拉伸、组合等操作构建地上地物模型和通过圆柱体拟合构建地下管线的方法,分析了利用3DMax软件构建三维管件模型的方法,通过实验验证了该方法的可行性,为城市规划部门辅助决策提供依据。     

倾斜摄影实景模型悬空地物处理方法

为更好解决传统倾斜摄影实景模型悬空地物处理过程中对三维采编环境的过度依赖,本文提出了一种基于倾斜摄影三角网络分析的实景模型悬空地物处理技术方法。该技术方法将三维三角网进行降维处理,通过分析降维后二维三角网节点上边线的辐射特性,快速定位地物边缘点,同时结合聚类分析算法、最小凸边提取等技术方式,实现对悬空地物边界的快速定位、消除。试验选取植被这类悬空地物作为研究对象,验证了文中的技术方法对倾斜摄影实景模型悬空地物处理具有较好的适用性,能极大降低倾斜摄影实景模型数据处理中对三维环境的要求,降低数据处理的难度。     

城市地下空间三维地籍的建立

随着城市建设中地下空间的开发,传统的二维地籍已难以满足地籍管理在三维方向上的扩展,迫切需要利用三维地籍对地下空间进行数据管理和空间确权。本文基于地下空间开发中各类地物的空间特征,首先从三维自然特性与法律特性两个方面建立了三维地籍的概念,并进而阐述了三维地籍数据模型以及二维地籍与三维地籍的一体化数据管理方法。     

三维数字地形图测绘技术研究

从测量、绘图和应用三方面探讨三维数字地形图,重点探讨三维数字地形图测绘特殊地形和线状地物的方法,以及地形模型与地物模型的集成匹配技术.三维数字地形图突破了绘图空间的限制,将传统的二维数字地形图拓展为三维的地理窄间信息,从三维空间的角度去理解和表达真实的客观世界以及它们之间的空间结构关系,在城市规划和工程设计中具有广泛的...     

基于倾斜摄影建模技术的三维地形实体模型制作研究

针对传统三维地形实体模型制作过程中,制作工艺复杂、制作周期长、不能很好地反映真实地物地貌特征等问题,本文提出了一种基于倾斜摄影三维建模技术的地形实体模型制作方法。最后通过实例证明,该方法制作出的三维地形实体模型成型速度快、精度高且能够真实、详细地反映地物地貌的特征信息。     

一种基于空间网格的地物要素点云提取方法

LiDAR点云的分类提取是点云数据处理中的首要步骤。为了提高复杂场景中点云数据分类提取方法的适用性,文中根据三维数学形态学思想,提出一种基于地物空间形状特征的点云提取方法。方法首先建立网格索引,划分网格空间,进行点云数据组织,然后根据地物在网格空间中的形状特征设计出四种参数可控的空间网格算子,最后结合点云反射强度信息自动提取特定地物点云。通过对复杂场景中的铁路地物要素LiDAR点云中建筑、电力杆线、铁路轨道的提取和郊区机载LiDAR点云中的地面与建筑屋顶的提取,验证提取算法的适用性,为点云分类提取功能模块的程序设计提供便捷方法。     

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。     

基于实景三维数据环境的真正射影像研究

提出一种采用实景三维数据来获取真正射影像的方法,该方法利用实景三维数据在地物地理空间全方位表达的优点获取测区正射的影像数据,并结合控制点信息采用多项式纠正及三次卷积重采样的方法来生成真正射影像。实验结果表明所提出的方法能够较好地生成真正射影像,达到较高的精度。     

基于Arc Engine的地物三维可视化实现

地物三维模型的构建和可视化是实现三维GIS的前提。总结了构建三维模型的基本步骤,探讨了基于Arc Engine组件实现地物三维建模和可视化的几种方法,并分析了各种方法的优缺点。     

三维场景建模中地物与地形匹配方法研究

针对三维场景建模中地物与地形匹配的处理方法问题,分析三维场景建模中地物与地形不匹配产生原因,提出一种改进的解决地物与地形匹配的方法。通过在Delaunay三角网中嵌入地物特征约束条件,实现了地物与地形无缝匹配;通过局部地形修正,对地形影响点的高程添加改正值,减弱了匹配后地形的突变现象,使地形过渡自然。研究与实验结果表明：本文提出的方法较好地适用于精密三维场景建模中面状地物与地形的匹配。     

车载激光扫描数据的地物分类方法

车载激光扫描技术可以快速获取地物表面的高精度三维信息,作为一种新的数据获取手段,已逐渐应用于地理信息系统产业中。将激光扫描数据分类是对地物进行特征提取以及建模的前提与关键。现今,针对车载激光扫描数据的分类方法还不成熟。根据城市各典型地物空间特征(激光点云在三维空间的高程、与邻近点的斜率,以及其在二维投影平面上的分布、密集程度等),本文提出一种主要适用于城市激光扫描数据的地物分类方法。首先,综合考虑车载激光数据的采集特点、车行GPS轨迹以及扫描数据中同一扫描线上相邻激光点之间的斜率关系,提取出路面。其次,对于非路面的激光点云数据,先使用基于格网化与区域分割相结合的方法进行实体划分,再通过计算地物空间形状特征的几项统计指标(外包围盒、实体高度等),对实体进行分类。最后,以海南三亚市某街道为研究区验证该方法的有效性。实验结果表明,使用该方法能成功地分出研究区的路面、建筑物、树木和路灯四类地物,并进一步在同类地物间分出不同实体。     

基于倾斜摄影测量技术的实景三维建模及精度评估

为了解决传统三维建模效率低、工作量大、费用高、不能很好地反映真实地物地貌等问题,提出了一种基于倾斜摄影测量技术的实景三维建模方法:首先阐述了倾斜摄影成像的基本原理、实景三维建模技术流程及技术特点;其次,以清远市实景三维建模为实例,介绍了整个生产过程;最后对模型的平面和高程精度分别进行评估。实验证明该方法在满足相应比例尺国家规范的测绘精度要求下能够完全反映真实地物地貌,可全自动化生产,大大提高了生产效率。     

地面激光扫描联合无人机影像的三维模型重建

为了研究精细三维模型的重建方法,本文采用地面三维激光扫描仪采集地物立面点云,利用无人机倾斜摄影技术生成地物顶部和立面点云,滤除无人机的地面点云后,将二者精配准形成完整的地物点云。通过融合后的点云重建三维建筑物模型和景观小品模型,再从激光点云中过滤出地面点类构建地面模型,将三种模型组合成为完整的三维场景。建模结果表明,所融合点云的相对位置精度为9cm,该建模方法可以保证融合点云数据的完整性和三维模型的准确性,为三维模型的精确重建提供了一种新思路。     

高分辨率遥感影像多特征协同地物分类方法

高空间分辨率遥感影像在提高对地物细节信息表达的同时,因地物类内光谱方差增大、类间光谱方差降低而造成了影像上地物识别与分类难度的增加。针对高分辨率遥感影像的地物分类问题,提出并实现了一种将光谱、纹理、形状等多特征综合协同的分类方法,并通过实验验证了该方法的有效性。     

三维电子沙盘构建方法与实现

介绍了应用分层建模法构建三维电子沙盘的过程,包括数据处理、地形三维建模、规则建筑物提取、复杂实体三维建模、地形与地物的融合等技术内容。分析了该方法的优缺点,并给出中南大学三维电子沙盘构建的应用实例,提出了下一步需要研究解决的技术问题。     

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。     

铁路沿线地物参数化三维建模方法研究

提出了一种利用DOM和Li DAR点云数据的参数化建模方法,利用DOM分析地物的模型特征,通过Li DAR点云数据获取地物特征点坐标,采用特定的三角网连接方法构建出地物的三维模型,最后对模型进行贴图显示。这里所构建地物模型的方法不仅快速高效,而且自动化程度高,能够满足铁路三维GIS展示的要求;同时,由于是通过点云数据构建模型,在后期导入三维地形过程中能够大量减少安放地物模型工作。     

基于 Skyline 的三维数字校园系统

采用基于skyline的三维数字校园建设的理论与方法,创建了山东科技大学三维数字校园系统,用户结合一定的交互操作实现校园的自由漫游、新生导航、地物的分析与测量、地物查询等功能。     

顶点重要度调整的三维场景集成简化方法

针对地形模型随视点简化时,容易引起边界的变化,使得地物模型与地形模型简化过程中产生"裂缝"或翻转现象的问题,文章提出一种改进方法:在对三维地形和地物进行集成后,采用递进格网表示方法并在边折叠过程中采用条件约束对其简化;在边排序的基础上,根据顶点重要度进行排序。该方法优点是计算时间短,且权值定义能够很好地反映局部几何特征,能够保持三维地形、地物模型边界原始信息和格网三角面的基本方向,并消除集成模型之间的"裂缝"或悬空现象。最后通过对整个三维场景进行动态实时绘制,证明该方法具有良好的可视化效果。