基于地理实体的城市三维数据组织方法研究
发布时间：2020-12-08 02:55
随着测绘与建模技术的快速发展,形成了多种类型的三维模型数据。这些三维模型数据对空间对象的几何、纹理、语义等方面的描述越来越详细。目前,诸多国内外专家学者对三维模型的统一组织方法进行了大量的研究,并取得了一些阶段性的成果。以往的方式是根据数据类型的不同选择不同的数据组织方法,这种方式往往不能满足不同应用的需求。城市是人类生活的重要聚居地,这一需求在面对复杂密集的城市空间时,显得更为突出。在3DGIS中,三维模型数据在刻画复杂的现实世界时,同一地理实体对应着多源数据在不同细节层次下的数据表达。如何实现多源城市三维数据的统一组织有待于进一步的研究。地理实体是指现实世界中具有空间位置、共同属性的独立自然或人工地物。《地理实体空间数据规范》中根据源数据情况,从尺度上将地理实体数据划分大、中、小比例尺地理实体,但是难以满足对城市三维数据的组织;CityGML是一种用于表达三维城市模板的通用数据模型。CityGML中所有的模型可以分为五个不同的连贯细节层次（LOD）,随着细节层次的提升可以获得关于几何及主题的更多细节。然而,实际的数据生产厂商因为种种原因难以完全按照CityGML等标准的细节层次要求...
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全文技术路线
常?唤瞿芴岣呱???剩???可以降低成本和时间代价，倾斜摄影模型数据也逐渐成为城市空间数据框架的重要内容[26]。倾斜摄影模型常见的文件格式有OSGB、OBJ、FBX、STL等。倾斜摄影模型是连续三角网并贴图的成果，各地理要素在结构上连成一体，难以对各地理对象进行管理。要想让倾斜摄影模型从看变为用，需要对倾斜摄影进行单体化，常用的单体化方法有ID单体化、切割单体化、动态单体化。这里简要介绍一下动态单体化，其原理是绘制矢量面套合在区域范围内的模型表面上，从而实现模型的高亮显示[27]。倾斜摄影建模流程如下图2-1所示：图2-1倾斜摄影建模流程Fig.2-1Obliquephotographymodelingprocess（4）三维激光扫描点云模型，三维激光扫描技术近年来发展迅猛，是测绘行业里的一项新技术，具有非接触、快速、高效的优点。它的最大优势在于：可以对物体的表面进行比较完整的测量，通过测量的数据可以精准的建立三维模型。点云是具有目标表面特性的海量点集合，点云模型中的每个点都有精确的定位，通常使用直接坐标系来表示，此外还包含激光反射强度（Intensity）[28]。常见的点云格式有：*.xyz;*.pts;*.asc;*.dat;*.stl;*.imw等。三维激光扫描点云模型具有高精度、非机构化的特点。与倾斜摄影相比，三维激光扫描点云模型的精度更高。三维激光扫描点云在产品检测、文物扫描与三维显示、牙齿及畸齿矫正、逆向产品设计等领域应用广泛。从长期来看，激光与点云测量应用拥有越来越广泛的市场前景。（5）BIM（BuildingInformationModeling，建筑信息模型），BIM技术是Autodesk
?⒅脖弧?水系、交通设施、城市配备等[30]。在2008年,CityGML的1.0.0版本被开放地理空间信息联盟确定为城市三维模型国际开放标准。CityGML的目的是实现不同应用领域之间的模型共享，来弥补三维模型在数据共享和互操作等方面的不足，降低城市三维模型的维护成本和建模成本[31]。CityGML的实体模型可以分为主题和拓展模块，在很多领域得到了广泛的使用，例如城市景观规划、环境仿真、训练模拟等。CityGML模型具有三个显著的特点分别是五层LOD模型、语义几何协同表达、CityGML扩展机制。下图2-1为CityGML中LOD的定义。图2-2CityGML的LOD层级描述Fig.2-2LODleveldescriptionforCityGML2.1.2.2IFCIFC是BIM领域通用的数据模型，基于EXPRESS的表达方式，贯穿建筑物从诞生到拆除的全生命周期，被ISO收录为国际标准（ISO16739）。该标准由BuildingSMARTInternational为BIM应用编写的，定义了建筑信息模型的数据表示和交换标准[32]。IFC模型是高度复杂的模型，在语义信息方面，IFC包含900多个类，具有丰富的语义信息和多种几何表达方式，包含了大量的建筑细节信息和建筑构件之间的关系[33]。在几何表
本文编号：2904328
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全文技术路线
常?唤瞿芴岣呱???剩???可以降低成本和时间代价，倾斜摄影模型数据也逐渐成为城市空间数据框架的重要内容[26]。倾斜摄影模型常见的文件格式有OSGB、OBJ、FBX、STL等。倾斜摄影模型是连续三角网并贴图的成果，各地理要素在结构上连成一体，难以对各地理对象进行管理。要想让倾斜摄影模型从看变为用，需要对倾斜摄影进行单体化，常用的单体化方法有ID单体化、切割单体化、动态单体化。这里简要介绍一下动态单体化，其原理是绘制矢量面套合在区域范围内的模型表面上，从而实现模型的高亮显示[27]。倾斜摄影建模流程如下图2-1所示：图2-1倾斜摄影建模流程Fig.2-1Obliquephotographymodelingprocess（4）三维激光扫描点云模型，三维激光扫描技术近年来发展迅猛，是测绘行业里的一项新技术，具有非接触、快速、高效的优点。它的最大优势在于：可以对物体的表面进行比较完整的测量，通过测量的数据可以精准的建立三维模型。点云是具有目标表面特性的海量点集合，点云模型中的每个点都有精确的定位，通常使用直接坐标系来表示，此外还包含激光反射强度（Intensity）[28]。常见的点云格式有：*.xyz;*.pts;*.asc;*.dat;*.stl;*.imw等。三维激光扫描点云模型具有高精度、非机构化的特点。与倾斜摄影相比，三维激光扫描点云模型的精度更高。三维激光扫描点云在产品检测、文物扫描与三维显示、牙齿及畸齿矫正、逆向产品设计等领域应用广泛。从长期来看，激光与点云测量应用拥有越来越广泛的市场前景。（5）BIM（BuildingInformationModeling，建筑信息模型），BIM技术是Autodesk
?⒅脖弧?水系、交通设施、城市配备等[30]。在2008年,CityGML的1.0.0版本被开放地理空间信息联盟确定为城市三维模型国际开放标准。CityGML的目的是实现不同应用领域之间的模型共享，来弥补三维模型在数据共享和互操作等方面的不足，降低城市三维模型的维护成本和建模成本[31]。CityGML的实体模型可以分为主题和拓展模块，在很多领域得到了广泛的使用，例如城市景观规划、环境仿真、训练模拟等。CityGML模型具有三个显著的特点分别是五层LOD模型、语义几何协同表达、CityGML扩展机制。下图2-1为CityGML中LOD的定义。图2-2CityGML的LOD层级描述Fig.2-2LODleveldescriptionforCityGML2.1.2.2IFCIFC是BIM领域通用的数据模型，基于EXPRESS的表达方式，贯穿建筑物从诞生到拆除的全生命周期，被ISO收录为国际标准（ISO16739）。该标准由BuildingSMARTInternational为BIM应用编写的，定义了建筑信息模型的数据表示和交换标准[32]。IFC模型是高度复杂的模型，在语义信息方面，IFC包含900多个类，具有丰富的语义信息和多种几何表达方式，包含了大量的建筑细节信息和建筑构件之间的关系[33]。在几何表
本文编号：2904328
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