数字城市之三维建模的内容及方法
数字城市建设中三维模型数据的制作规范与建模方法
数字城市建设中三维模型数据的制作规范与建模方法摘要：三维模型能够直观呈现出数字城市的建设情况和城市面貌，需予以高度重视，提高三维建模的质量。
基于此，本文先分析了在建设数字城市三维模型上的数据制作规范，然后详细分析了三维模型建模方法。
力求三维模型的准确、高质量建设，以作为数字城市社会、经济等全面发展的支持。
关键词：数字城市；三维模型；数据制作规范；建模方法引言：数字城市是指多媒体技术、计算机技术等先进技术组委基础，融合使用GIS技术、ARA技术、网络技术等，进行多尺度、多分辨率以及多时空的三维建模，将城市建设情况、未来发展方向充分展现。
三维模型具有客观、可视化的优势，能够更全面展现城市发展情况和建设情况，更能指导城市建设的发展，不仅重视地上结构的规划，更能保证地下结构的安全性。
一、数字城市建设中三维模型数据的制作规范在建设数字城市过程中，三维模型数据主要包括影像和图形的处理上，目前处理工具逐渐成熟，并形成了较为完整的制作规范：（1）模型坐标系：使用统一的地理坐标系进行三维模型的制作，按照1:500或者1:2000国家地形图，确保模型可以和国家测量系统、GIS系统兼容，能够将三位模型导入数据库，坐标均采用统一坐标系。
（2）基本单位：城市使用的大比例尺地形图以m作为单位，因此三维模型制作也应以m为单位，按照实际尺寸制作，精度满足LOD级别。
（3）模型制作：三维模型主要用于显示城市外观，考虑到数据量问题室外部分建模，保证地面建筑特征和实际一致，尽量减少面片数量。
（4）定位参考点：定位参考点即坐标系原点，用于对模型空间位置准确定位，引入三维场景的相似地物十分关键。
（5）模型高度：根据不同细节模型需要，使用体块模型、基础模型建立，根据GIS数据确定地面结构的高度，使用激光测高仪等方式确定不同分段的高度，提高模型精细程度[1]。
（6）样条曲线/曲面：三维模型尽量避免使用样条曲线/曲面，或转化为折线，再曲线化/曲面化。
智慧城市三维实景建模解决方案
xx年xx月xx日
汇报人：
智慧城市三维实景建模解决方案
方案介绍技术架构应用场景优势分析实施挑战与解决方案未来展望与总结
contents
目录
01
方案介绍
三维实景建模技术原理
技术应用场景
技术优势
三维实景建模技术简介
三维实景建模对智慧城市的重要性
为智慧城市提供高精度、可视化、动态更新的城市信息模型，有助于提高城市管理和服务水平。
地震应急响应
通过三维实景建模，提供建筑物结构类型、地震烈度等信息，为地震应急响应提供决策支持。
公共安全与应急响应
大气环境监测
通过三维实景建模，提供大气污染源分布、污染物扩散路径等信息，为大气环境监测提供决策支持。
水环境监测
通过三维实景建模，提供水体污染源分布、污染物扩散范围等信息，为水环境监测提供决策支持。
智慧城市的建设将促进信息技术的进一步发展，带动相关产业的发展和壮大，提高城市的产业竞争力和经济实力，为城市的繁荣发展注入新的动力。
城市经济更加繁荣
智慧城市建设的前景展望
谢谢您的观看
THANKS
噪音监测
实时监测城市环境
05
实施挑战与解决方案
挑战二
数据处理成本高。
挑战一
数据采集效率低。
挑战三
数据质量难以保证。
数据采集与处理的挑战
建模技术复杂度高。
挑战一
挑战二
挑战三
实时可视化需求高。
模型精度与效率难以平衡。
03
三维建模与可视化的挑战
02
01
数据存储成本高。
挑战一
数据备份及恢复难度大。
挑战二
利用采集的数据建立城市的三维模型，可以采用轻量化的建模方法，提高建进行呈现，实现真实、生动的城市实景再现。
数字城市论文三维建模方法论文
数字城市论文三维建模方法论文【摘要】三维数字技术是在二维地理信息基础上制作出的一种三维模型，经过程序开发，已发展成为三维地理信息系统，由于它可以使城市管理者制定更加科学、人文、生态的城市规划，因此，可被广泛地应用于国土资源管理、城市规划、电力、电信、公安、供排水、旅游等领域。
一、数字城市建设的现状及其内容与技术1、数字城市建设的现状。
据统计，全国有将近700个大、中城市，约有30000个小城镇已经开展了"数字城市"建设工程。
"数字城市"作为城市信息化建设的关键环节，涉及到城市规划、管理、文化、经济等社会生活各领域。
2、数字城市建设的内容及技术。
(1)数字城市建设主要包括:建立由城市空间基础信息平台、城市综合信息平台和城市电信基础平台组成的核心系统，通过该系统的正常运转实现信息的共享;建立应用系统;建立网络与信息接入设备，通过这些设备可以直接面向终端用户服务;建立政策法规与保障体系，该体系能够为数字城市的建设及运行提供法律、经济、标准、组织和管理等方面的保障;(2)数字城市建设的信息支撑技术主要包括遥感技术、全球定位系统(GPS)技术、地理信息系统技术、城市综合功能GIS技术、数字城市的管理信息技术、虚拟技术、数据库建设技术、元数据和宽带网络等，可以将这些技术进行组合应用，最终达到城市空间数据的获取、分析、归纳及整合;(3)数字城市的服务对象主要包括政府，企业，社会以及公众四方面。
二、三维数字城市模型的构成及分类三维数字城市模型主要由基础数据，三维模型，运行环境(包括硬件环境和软件环境)及三维投影设备组成。
1、模型的总体构成。
城市三维地理信息服务系统通常使用B/S模式，Web服务器可以完成数据的发布服务器与使用终端的无缝链接，并在浏览器环境下为用户提供正常的数据浏览以及查询服务。
城市三维地理信息服务系统的应用体系一般由数据层，功能展示层，应用服务层构成。
(1)数据层。
三维城市建模
三维城市建模一、引言三维城市建模是利用计算机技术对城市进行虚拟化的过程，在虚拟环境中模拟真实的城市情景。
随着计算机技术和地理信息系统的发展，三维城市建模在城市规划、土地管理、交通规划等领域逐渐得到了广泛应用。
本文将介绍三维城市建模的基本概念、方法和应用。
二、基本概念1.1 三维城市模型三维城市模型是对真实城市进行数字化表示的虚拟模型。
它包含了城市的地理和空间信息，可以呈现出真实城市的地形、建筑物、道路和其他相关要素。
三维城市模型可以由不同类型的数据生成，如卫星影像、激光扫描数据、地理信息系统数据等。
1.2 三维城市建模的目的三维城市建模的目的是为了更好地理解和分析城市，支持城市规划和决策。
通过三维城市模型，城市规划者和决策者可以模拟不同城市发展方案对城市形态、交通流动等的影响，从而做出更科学、合理的决策。
三、三维城市建模的方法2.1 数据获取要生成三维城市模型，首先需要获取城市的地理和空间信息。
这些信息可以通过多种途径获得，如卫星影像、航空摄影、激光扫描等。
这些数据需要经过处理和整合，才能生成可用于建模的数据集。
2.2 建模技术三维城市建模有多种技术可供选择，常用的包括：- 基于关系数据库的建模方法：将城市的地理信息存储在数据库中，通过查询和分析数据库中的数据生成三维模型。
- 基于光栅化的建模方法：将城市的地理信息转化为栅格图像，然后通过将图像转换为三维模型。
- 基于几何建模的方法：使用数学和几何算法生成城市的三维模型，可以根据需要添加建筑物、道路等元素。
2.3 建模精度三维城市建模的精度取决于数据的质量和建模方法的选择。
高精度的建模需要更精确和详细的数据，并且可能需要使用更复杂的建模算法。
建模精度的选择也要根据具体应用场景进行平衡，以满足实际需求。
四、三维城市建模的应用3.1 城市规划三维城市建模可以为城市规划提供重要的辅助工具。
通过模拟不同规划方案的效果，可以评估不同方案对城市形态、交通流动、环境影响等的影响，从而指导城市规划的决策和实施。
数字城市制作中三维模型数据处理与制作标准
中三维模型数据处理与制作标准三维模型数据处理包括图形数据处理与影像处理两部分，其中，图形数据处理分为二维矢量图形处理和三维模型制作，栅格处理分为影像处理和相片纠正。
当前，GIS领域已有完善的DLG、DOM处理工具和流程，并形成相关标准和规范，这里不再赘述。
下面主要讨论三维模型的制作。
三维模型制作标准主要包括以下9个方面：（1）模型坐标系具有统一的三维地理坐标是建造大规模三维场景和应用系统的基础。
武汉市三维数字地图系统建设以国家1:2000和1:500地形图为基础，以使该系统能与其他GIS和测量系统兼容。
为使三维模型能够顺利、正确地导入数据库，所有坐标都应基于统一的坐标系。
（2）模型的基本单位城市大比例尺地形图通常采用采用平面坐标系，以米为单位，因此模型建造也应以米为基本单位，按实际地物的实际尺寸建模，尺寸精度根据该模型所处的LOD级别而定。
（3）模型的制作三维数字地图主要用于表现城市外观风貌，考虑到数据量的问题，应只对室外可见部分建模，在制作过程中，应在保持地物基本形状和特征的基础上，尽量减少面片数量。
对这部分的内容，应有详细的规范，并提供¾验指标（如圆柱的边数、球的段数设置等）。
（4）模型定位参考点每个模型必须有用于定位的参考点。
定位参考点是模型的局部坐标系的Ô点，用于精确定位模型的空间位置，这对于引用三维场景中相同或类似的地物非常有用（如：电杆、路灯、交通灯等）。
武汉市三维数字地图建模规定：模型的定位点为地形图上该地物外接矩形的中心，纵向为模型最低点。
（5）模型的高度模型的高度，尤其是建筑物高度，根据不同细节程度模型的表现需要，可采用以下三种方式确定：体块模型、基础模型的建立，可根据现有二维GIS数据（如：楼层数）确定建筑物及其他要素的高度；质量要求较高的模型，可采用航片立体相对、激光测高仪或LiDAR确定建筑物及其分段部位的高度；精细模型从建筑设计图或施工图获得。
（6）样条曲线∕面的使用样条曲线∕面能用较少的参数细腻地表现连续表面，但转化为通用格式（如3DS）后会带来巨大的数据量，因此模型的制作尽量不采用样条曲线∕面，或者在使用后将其转化为折线，而后进行曲线∕面优化。
“数字城市”中三维模型数据的建设与应用
“数字城市”中三维模型数据的建设与应用信息化时代在不断发展，群众生活方式越来越多样化。
目前在追求一种全新的城市生活，“数字城市”是构建数字地球的其中一部分。
三维数据形式可以构造一个真实城市场景直观的给群众带去信息。
三维数据是构建“数字城市”的基本信息，城市在朝“数字化”的方向发展。
互联网信息时代推动着社会的全面发展，不断创新的生活环境，让群众的生活丰富多彩。
标签：三维模型；数据；建设与应用0引言三维数据模型可以清晰的了解到楼房，河流等地球上各种地理环境。
在传统的地理地图上加上信息化的技术，将平面化的事物变得立体，从而使得“数字城市”的三维化模型就此呈现。
全新的地图模型可以真实的体验到身处实地的感觉。
在城市建设规划中，三维地理数据得到建设人员的喜爱，可以全面得到数据的信息，推动建设发展的稳定。
一直以来在城市建设中三维技术占有很重要的作用，虚拟且真实的地理信息可以提供直观科学的依据，让城市规划更有目标性。
这些是传统的地理技术所不能做到的。
1.构成“數字城市”的数据基础和地理模型数据构成了“数字城市”三维模型。
其中里面包含了对象属性、影像与纹理与数字划线等数据。
地理模型中包含了地形建模和其他比较有规则的建模。
其构建“数字城市”传统的地理模型不能充分满足数据需求，三维信息数据为信息化社会推动城市建设提供基本的作用，三维城市模型为城市建设提供了技术[1]。
2.关于制作数字城市三维模型数据的处理与标准二维矢量图形处理与三维模型制作构成图形数据处理，栅格处理又由影像处理和相片纠正组成。
且三维模型数据中包含图形数据处理与影像处理。
2.1制作模型的坐标系某市在制作三维数字地图时将国家1 ：2000和1 ：500地形图作为基本数据，与其他系统相融合。
三维地理坐标在构建三维场景和应用系统上起到最基础的作用。
统一的坐标系可以帮助构建三维模型坐标数据的准确提供参考。
2.2模型的基本单位具有较大比例尺的城市地形图在制作时一般采用平面坐标系，以米为单位，所以在制作三维地理模型时也要用米作为基础单位，依据模型所处的LOD级别来精确尺寸，构建真实地理事物的实际模型尺寸[2]。
城市三维建模技术方案
城市三维建模技术方案引言城市三维建模技术是指利用计算机技术和空间信息技术对城市进行三维模拟和可视化。
通过对城市的建筑、道路、地形等要素进行高精度的建模，可以帮助城市规划者和决策者更好地理解城市结构、发展趋势以及影响因素，从而为城市规划和管理提供科学依据。
本文将介绍一种城市三维建模技术方案，包括数据采集、建模方法、可视化与应用等内容。
数据采集城市三维建模的第一步是数据采集，主要包括地理数据和图像数据的获取。
地理数据获取地理数据获取可以通过多种方式实现，常用的方法有激光雷达扫描、航空摄影以及卫星遥感。
激光雷达扫描可以高精度地获取地面和建筑物的三维坐标信息，但成本较高；航空摄影可以通过航拍获取大面积地理数据，但分辨率较低；卫星遥感可以获取全球范围的地理数据，但分辨率较差。
根据不同的需求和预算，可以选择合适的方法进行地理数据采集。
图像数据获取图像数据获取一般采用无人机进行航拍，通过高分辨率的航拍图像可以获取城市建筑物的外观信息。
无人机具有灵活性高、成本较低等优势，可以方便快速地获取图像数据。
建模方法在数据采集完成后，需要对获取的数据进行处理和建模，以生成城市的三维模型。
地理数据处理地理数据处理主要包括数据预处理、数据配准和数据融合等环节。
数据预处理包括去除噪声、修复缺失信息等操作；数据配准是将不同数据源的地理数据进行匹配，保证数据的一致性；数据融合是将不同的地理数据进行融合，得到一幅全面准确的地理模型。
图像数据处理图像数据处理是将航拍图像进行处理，提取出建筑物的轮廓和纹理信息。
常用的方法包括图像分割、特征提取、纹理映射等。
建模算法建模算法是将处理后的地理数据和图像数据进行融合，生成三维模型的核心环节。
常用的建模算法有多视几何算法、立体视觉算法、三角测量等。
根据不同的建模需求，可以选择适合的算法进行建模。
可视化与应用通过城市三维建模技术生成的三维模型，可以进行可视化展示和应用。
可视化展示利用三维建模技术，可以将城市的三维模型以虚拟现实的方式进行展示，使得观察者能够沉浸其中，更好地理解城市的结构和特征。
数字城市三维建模与仿真的实现设计
数字城市三维建模与仿真的实现设计摘要：数字化，信息化是当今世界国内外高科技发展的潮流和趋势，生产单位作为高科技研究和开发利用的前沿阵地，理当成为数字化、信息化研究、开发、利用的重要承担者。
本文阐述ArcGIS与SketchUp协作进行数字城市建模，进行三维景观图制作的方法与步骤，充分展示测绘技术和虚拟现实技术在数字城市建设中的强大功能。
关键词：数字城市三维建模仿真全数字摄影测量系统SketchUp 三维可视化地理信息系统一、数字城市的三维建模方法概述三维GIS是目前国内外GIS界研究的热点。
建立三维景观模型以及在此基础上实现三维GIS，不仅在城市规划、建筑设计、无线通信等领域有广阔的发展前景，而且在其他分析、评价、决策等部门也有着积极的现实意义。
三维景观图以直观的三维地形、地物代替了抽象的地图符号，这就使得地图超出了传统的地理信息符号化、空间信息水平化和地图内容凝固化、静止化的状态，进入了动态、时空变换、多维的可交互的地图时代。
同时，三维景观图的建立也使我们对地图的认识方式发生了巨大的变化，并为各种空间分析创造了良好的条件。
因此，将三维景观图作为地理信息系统中的又一个专题图层将是一种必然的趋势，为三维地理信息系统建立相应的三维景观图已是摆在我们面前的重要任务。
解决这个问题大致有如下的方法：①直接利用传统的GIS中的二维线划数据及其相应高度属性进行三维建模，各建筑物表面还可加上相应的纹理，但采用这种方法只局限于平顶建筑物得三维重建。
②直接使用3D软件，比如AutoCAD，3DMAX，SketchUp，美国UGA公司的UG软件，用它们可以做出比较逼真的三维模型。
③利用Multigen Creator虚拟现实应用软件环境。
该软件具有简单、直观的交互能力，运行在所见即所得、三维、实时的环境中，它的每一种实现都包含了一个共同的用户接口和一个适应特定平台的特殊子系统。
但其空间地理信息的表达功能欠佳，不利于建立高精度的数字城市基础地理信息数据库和基础设施信息数据库。
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万方数据
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数字城市之三维建模的内容及方法
作者：田庆， 李芬， 祈晴晴
作者单位：田庆,李芬(有色金属矿产地质调查中心北京测绘院,北京100012 河北中色测绘有限公司,河北廊坊065201)，祈晴晴(河北中色测绘有限公司,河北廊坊,065201)
刊名：
中国科技纵横
英文刊名：
年，卷(期)：2011(16)
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3.王映辉.周明全.Feng Demin.冯德民数字城市"关键技术及模型研究[期刊论文]-计算机工程与应用2001,27(1)
4.赵琪华城市通--数字城市[会议论文]-2000
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6.丁恺.Ding Kai"数字城市"框架结构建设的初探[期刊论文]-价值工程2011,30(20)
7.刘祖文数字城市及其在城市建设中的应用与展望[期刊论文]-武汉城市建设学院学报2000,17(3)
8.段学军.顾朝林.甄峰.于涛方"数字城市"的概念、框架与应用[期刊论文]-现代城市研究2001(3)
本文链接：/Periodical_zgkjzh201116101.aspx。