基于DSM和TDOM的城市三维模型构建(1)
三维城市建模
三维城市建模技术城市是现代文明的中心，迅速加快城市化进程已经使城市的可持续发展显得至关重要，城市空间的管理已经不满足现在分散、单一的模式，需要对城市空间范围内的地上和地下信息进行综合管理，通过建设城市区域三维地理信息系统，对城市的空间信息进行综合管理和服务，才能够满足当前城市快速发展所面临的应用需要。
城市区域三维GIS是一个涵盖地表、地上、地下等多维空间信息的三维地理信息系统，在城市区域三维GIS的支持下，我们可以在一个统一的时空框架下对城市地表以上、地球表面及地下进行整体的真3D可视化表达、管理、更新、查询、分析与操纵。
由此可见，城市区域三维GIS的实质是真三维GIS技术在城市工作中的应用，是综合使用三维GIS技术、遥感技术、空间数据库技术、三维可视化技术及计算机网络技术，实现对城市地物、地表、地质及其相关数据的有效存储、管理可视化再现与网络化服务。
三维城市模型，建立真实与虚拟世界间的桥梁，在历史演变中，传统制图技术运用于地图测绘以展现土地利用的状态，二维平面资料难充分发挥地图的功能，但对于三度空间世界的描述仍然不足，随着科技的发展，测绘技术演变至三维，通过新的测量技术可获取真实世界中各物体精确的几何资讯，包含位置、形状与大小等，进而建立三维虚拟城市模型，再者，数字化的三维虚拟世界，充满无限的可能，例如不受物理的限制随意于空间中各个位置与角度观察周边的环境，这些视觉上的经验难以在现实生活中得到，因此，虚拟的三维数字城市是忠实呈现真实世界重要的途径之一。
在专业应用上，由于三维数字城市为真实世界的缩影，故可用于决策支援，比如区域规划、都市更新、灾害防治等等。
数字形式表示地理空间成为热点,数字省市、数字城镇已经成为世界各国发达省市和地区21世纪的发展战略,成为争先抢占科技、产业和经济的制高点之一。
在构建数字城市的过程中,城市三维景观建模是一个重要的组成部分,是摄影测量与遥感、地理信息系统及计算机科学等学科的研究内容之一。
城市区域三维地质结构模型建设与集成方法
城市区域三维地质结构模型建设与集成方法城市区域三维地质结构模型建设与集成方法随着城市化进程的加速发展，城市地质环境扮演着越来越重要的角色。
城市区域的地质环境与地貌特征不同，其特点为地质单元复杂、时空分布不规则、地质地貌标志多样。
因此，在城市规划建设中，建立城市区域三维地质结构模型显得尤为必要。
以下，本文将从注意事项、设计流程、技术方法、数据集成等四个方面介绍城市区域三维地质结构模型的建设及集成方法。
一、注意事项在建立城市区域三维地质结构模型的过程中，需要注意以下几个事项。
1.数据质量和准确性是建立三维地质结构模型的基础。
地质数据的精度、完整性以及异质性是建立城市区域三维地质结构模型的关键。
因此，在数据采集和处理过程中，应严格把关，保证数据的准确性和质量。
2.要考虑地质数据的异质性和空间分布的不规则性。
城市地质环境复杂，地层厚度、岩性、构造、断裂等地质条件具有一定的异质性，在进行三维地质建模时，应考虑数据的空间分布不规则状况，合理设置地质层次和结构等建模参数。
3.建模要综合考虑地质与人文环境相互影响。
建立城市区域三维地质结构模型不能排斥城市人文环境的影响，应充分考虑与城市人文环境的关系，确保城市规划与建设中各环节的协调和一体化。
二、设计流程在建立城市区域三维地质结构模型时，应按以下流程进行。
1.数据采集。
数据采集包括地质文献资料的搜集、调查、采样以及测量等，全面获得城市区域地质信息的基础数据。
2.数据处理。
数据处理包括数据清洗、质量检测、误差处理、补全数据等。
数据处理的目标是使数据可加工，可利用，可用于建立三维地质模型。
3.数据建模。
数据建模是建立三维地质结构模型的基础，包括地质横断面绘制、地质单元建立、地质特征分析等工作，使地质信息形成立体化，再加工得到编制地质数字模型的三维几何信息。
4.模型验证与解释。
模型验证是为了评估地质模型的准确性和逼真度，解释地质模型是为了确定地质模型的真实性和先进性，以保证编制出的地质模型符合实际情况。
测绘技术三维城市建模技术解析
测绘技术三维城市建模技术解析随着城市化进程的不断推进，人们对城市空间的需求也日益增长。
而测绘技术在城市规划与管理中扮演着重要的角色。
在过去，传统的测绘技术仅能够提供二维的地理信息，难以满足城市空间管理的需求。
然而，随着科技的进步和创新，三维城市建模技术应运而生。
一、三维城市建模技术的定义与发展三维城市建模技术是指利用测绘技术和计算机生成的模型，实现对城市空间的精确建模和模拟。
这项技术可以将现有的地理数据与建筑物、道路、地形等要素结合起来，形成真实且可交互的城市模型。
在过去的几十年中，三维城市建模技术得到了迅速发展。
起初，人们使用航空摄影和卫星遥感技术获取地理信息，并通过计算机进行数据的处理和分析。
然而，由于数据量大、处理速度慢以及计算机性能的限制，这种方法无法满足实时建模和模拟的需求。
如今，随着激光雷达、摄像头和无人机等先进设备的应用，以及计算机硬件和软件的飞速发展，三维城市建模技术取得了长足进步。
现在，测绘技术可以通过激光遥感技术获取高精度的地形和建筑物数据，将其与卫星影像进行融合，形成更加真实的三维城市模型。
二、三维城市建模技术的应用领域三维城市建模技术在城市规划和管理中具有广泛的应用。
首先，它可以帮助城市规划师和建筑设计师进行规划和设计。
通过建立真实的三维城市模型，他们可以更好地预测建筑物的阴影、交通流量、可视性等因素，从而优化城市的布局和发展方向。
其次，三维城市建模技术在建筑物的施工和维护过程中起到了重要的作用。
施工人员可以利用三维模型进行场地布置和物流规划，提高工作效率；维护人员可以通过模型精确定位建筑物的问题并进行修复。
此外，三维城市建模技术还在城市安全和应急管理方面发挥了关键作用。
基于真实的城市模型，应急管理部门可以进行模拟演练，提前规划和预防意外事件的发生。
三、三维城市建模技术的挑战和未来发展尽管三维城市建模技术取得了长足的发展，但仍然面临着一些挑战和问题。
首先，获取数据的成本较高。
浅述真正射影像制作的关键技术
浅述真正射影像制作的关键技术摘要: 本文简单介绍真正射影像的出现和发展现状，并对真正射影像制作中的关键技术做简单扼要的阐述。
关键词:真正射影像；TDOM；DSM；遮挡检测；阴影分析；像素工厂1引言测绘是一门应用性很强的学科,需求牵引是测绘科学发展的根本。
测绘4D 产品无疑是国家测绘的基础,产品的多样化是更是社会发展的需要。
在2006年出版的《中国测绘学科发展蓝皮书》中提到一种“真正射影像”的概念，书中认为，真正射影像在城市空间信息领域中应用前景非常广阔。
真正射影像这种全新的测绘产品开始引起普遍的关注。
本文就真正射影像制作中的关键技术做简单阐述，希望能在今后的测绘生产中产生积极的影响。
真正射影像图概念要阐述真正射影像图概念，先要从传统正射影像图讲起，然后通过比较两者的区别来理解真正射影像图概念和特点。
2.1 概念数字正射影像图（Digital Orthophoto Map，DOM）是利用数字高程模型（DEM）对经扫描处理的数字化航空像片，经逐像元进行投影差改正、镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像数据集。
它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像，具有精度高、信息丰富、直观真实等特点。
数字真正射影像图（True Digital Orthophoto Map,TDOM）是利用数字表面模型（DSM），通过数字微分纠正技术，改正原始影像的几何变形，对整个测区进行影像重采样后，使影像视角被纠正为垂直视角而形成的影像图。
2.2 比较TDOM对影像重采样后的影像视角都被纠正为垂直视角，与传统的正射影像相比，在大比例尺影像图中，避免了高大建筑的倾斜对其它地物的遮挡，在拼接地区能够实现平滑自然的过渡。
单从纠正方式和建筑物效果来比较，传统DOM有如下特点：a、通过数字高程模型来纠正；b、会产生倾斜的建筑物；c、会产生一些掩蔽的区域。
而TDOM则是：a、通过数字表面模型来纠正；b、完全垂直的建筑物（屋顶能够正确定位）；c、无掩蔽的区域。
倾斜摄影
一、倾斜摄影产业链组成倾斜摄影技术涉及到多个领域，包括软硬件、航飞、建模和应用等多个环节。
从上下游产业链的角度可以划分五个主要环节,倾斜摄影航摄平台（飞行平台、倾斜摄影相机）、倾斜摄影航飞、倾斜摄影数据处理、三维GIS平台、行业应用。
具体包括如下：1)倾斜摄影航摄平台的研制，主要包括飞行平台(如动力三角翼、无人机等)和倾斜摄影相机两大块；2)倾斜摄影航飞，即具体承担航飞的实施，以获取倾斜影像数据；3)倾斜摄影数据处理，主要包括基于倾斜影像的全自动或人工干预建模，以及大比例尺地形图测绘等，同时也能提供传统的4D产品(DSM、TDOM、DEM、DLG等);4)支持倾斜摄影数据成果的三维GIS平台的研制；5)基于倾斜摄影数据成果和三维GIS平台的应用开发。
二、倾斜摄影应用关键技术倾斜摄影产业链中涉及诸多技术环节，除了硬件设备的研发，软件方面的关键技术集中于自动化建模技术和平台应用技术。
目前自动化建模技术主要掌握在国外，国内有企业和科研院所正在攻关中，但尚未达到国产替代的程度。
平台应用技术上国产软件则已经走到世界的前列，具体包括：海量数据加载技术、单体化技术、效果修补技术等。
（1）海量数据加载技术指的是倾斜摄影模型数据量往往非常庞大，一平方公里的数据量在0.5-2GB之间，这样中小城市的建成区就能达到几十乃至上百GB。
不过好在倾斜摄影自动化建模软件可以输出标准的OSGB格式，且数据本身就自导了LOD(多细节层次）。
利用数据自带的LOD，超图软件通过直接读取OSGB，并运用LOD来优化调度，做到再大的数据量也可以实现瞬间加载，性能非常流畅。
（2）单体化技术是倾斜摄影模型由于生产工艺问题，最后的成果是连片的三角面片，并没有把建筑物等模型单独提取出来。
而这样的数据只能用来看看，无法进行GIS的管理与应用。
而尝试把建筑物进行物理分割，则又会造成效果差、打破原有LOD结构导致性能急剧下降等问题。
可行的办法是叠加需要管理的建筑物的矢量底面数据，运用三维渲染技术，动态实现倾斜摄影模型上的高亮选中效果。
实景三维时空数据模型构建与应用可编辑全文
去除噪点结构精修纹理精修模型精修型 构 建
配置文件倾斜入库
确定范围剥离裁剪模型融合模型更新
城市级-倾斜摄影模型
城 市 建 筑 模 型
交 通 、 植 被 模 型
P12
城市级-倾斜摄影模型轻量化
点云抽稀通过对点云抽稀， 减少三角网的构建， 进而减少数据量， 以达到最优的数据 加载效率。
模型单体化基于实景三维模型， 人工进行结构采集， 只表达需要展示细 节层次的特征，进 行三角网构建和纹 理映射，大大减少 数据量。
P13
城市级-激光三维模型构建
机载激光雷达
车载激光雷达
背包激光雷达
资料收 集分析
数据 采集
数据 配准
三维 建模
影像数 据处理
点云数 据处理
测区概况控制资料 项目要求
实地踏勘基站布设 扫描采集
P1
实景三维时空数据模型构建与应用
01 02 03 04
建设背景 三维建模 三维应用 总结展望
P3
P3
建设背景
1
战略要求
党的十九大报告明确提出建设数字中国， 以更好服务我国经济社会发展和人民生 活改善。
实景三维中国建设是落实数字中国、平安中国、数字经济战略的重要举措，是落实 国家新型基础设施建设的具体部署，是服务生态文明建设和经济社会发展的基础支撑。P4
2021年 全国自然资源工作电视电话会议
要求“加快建设实景三维中国、自然资源一张底图”。
2022年 《关于全面推进实景三维中国建设的通知》
明确实景三维中国建设的目标、任务、要求。
P6
实景三维定位
实体化
三维化
语义化
利用数字建筑模型制作真正射影像的方法与实现
Land & Resources Herald文章编号：1672-5603（2016）01-086-5利用数字建筑模型制作真正射影像的方法与实现赵淑玲*，屈伟军（湖南省第二测绘院，湖南 长沙 410119）摘 要 分析了传统正射影像与真正射影像的区别，介绍了数字建筑模型及其生成数字表面模型的方法，简要阐述了真正射影像制作原理，介绍了目前主流的制作真正射影像的系统及其生产流程，进行了真正射影像生产试验。
关键词 数字建筑模型；真正射影像；数字微分纠正；遮蔽检测与补偿中图分类号：P283.49 文献标识码：AThe Method and Implementation of Making True Orthophoto MapUsing Digital Building ModelZhao Shuling, Qu Weijun(The Second Surveying and Mapping Institute of Hunan, Changsha Hunan 410119)Abstract: The differences between traditional orthophoto map and true orthophoto map are analyzed, the digital building model and how to use it to generate digital surface model are introduced, the principles of making true orthophoto map are brie fl y described, the mainstream systems of making true orthophoto map and its production processes are introduced, and a true orthophoto production test is implemented.Key Words: digital building model; true orthophoto; digital differential recti fi cation; occlusion detection and compensation*第一作者简介 赵淑玲，女，1969年生，地理信息工程专业，从事地理信息数据处理、三维建模、系统开发、国土调查等工作。
基于DSM和TDOM的城市三维模型构建(1)
1 引言 现阶段的大规模数字城市三维建模过程中，建筑物 模型基本上是基于矢量图形将其通过建筑物的层高进行赋 值拉伸得到，其高程信息不够精确；同时在使用数字高程 模型(DEM)和数字正射影像(DOM)进行地表建模时，由于 DOM上建筑物存在投影差，建筑物模型不能够与影像完 全重叠。如何解决这些问题，快速建立更加精确的数字城 市三维模型成为一个十分重要的课题。在“数字泰州”非
建筑物的侧面纹理一般不能从影像数据中获得，通常 需要实地拍摄获取。粘贴侧面纹理之后的建筑物模型如图5 所示。
4 结论 在“数字城市”建设中，利用DSM、TDOM快速建 立城市三维模型具有很大的优势和发展前景，但DSM、 TDOM的获取是摄影测量与遥感领域的前沿课题，其大规 模应用还处于起步阶段，随着科学研究与技术的发展，其 应用必将广泛。
输入数码影像、卫星影像或者传统光学扫描影像，能够自 动实现影像匹配、地物过滤、影像拼接、整体匀色和分幅 输出，在少量人工干预的条件下，经过一系列的自动化处 理，生成数字表面模型(DSM)、数字高程模型(DEM)、数 字正射影像(DOM)和真正射影像(True DOM)等。高精度的 DSM和TDOM，对于航摄影像的航向重叠度和旁向重叠度 要求分别至少达到68%和75%，原则上要求基高比（B/H）小 于0.3。另外，还要保证在航向和旁向分别至少有3度重叠，
【参考文献】 1 张祖勋,张剑
清.数字摄影测量学 [M].武汉:武汉大学出 版社,2002
2 曹敏,史照 良.新一代海量影像 自动处理系统“像素 工厂”初探[J].测绘 通报, 2006(10):55-58
3 穆利娜.城市 DSM、TDOM的获取 技术与应用研究[D]. 西北大学,2008
4 阎平,江万 寿.DSM数据中多 层次、多直角房 屋的三维重建[J]. 武汉大学学报•信 息科学版,2006； 31(6):492-499
城市三维建模技术方案研究
城市三维建模技术方案研究摘要:城市三维模型是对城市地形地貌、地上地下人工建（构）筑物的三维表达，反映城市中对象的空间位置、几何形态、纹理及属性等信息。
本文阐述了城市三维建模基本准则，技术路线，生成流程、技术特点等内容。
关键词: 三维建模; 立体测图; 真正射影像Abstract:The 3D modelofcityis acityterrain,over ground and undergroundartificialbuilt(structure)three-dimensional expressionof the building,to reflect the spatial position,cityofobjectgeometry,textureand attribute information.This paper introduces the basic principle,3D city modelingtechnology,production process,technical characteristics of the content.Key words:3D modeling;stereo mapping;true orthophoto引言:城市三维建模旨在综合运用“3S”技术、三维建模与可视化技术，以多尺度遥感对地观测技术为手段、以1:1000标准分幅和行政单元为基础作业单元，设计一套人机交互方式的城市三维建模技术流程，利用DEM、DOM、TDOM、DLG构建城市建筑物的几何模型，实现从DOM、TDOM和带有定向参数的原始影像上提取建筑物各个面的纹理，并对纹理信息进行处理，最后在建筑物几何模型上粘贴纹理生成城市三维模型。
从而以较低的建设成本，较高的建模效率满足城市三维建模的要求，实现对城市现状的三维模型快速建立，满足不同用户的需求，为城市管理提供可视化的手段。
一、城市三维建模基本准则1）分幅建模为了便于数据库存储和系统调用，以1:1000标准分幅为单位作为建模的基本单位，DLG、DOM、DEM和TDOM也相应的以此单位分幅。
基于基础测绘实景三维场景数据提供地理信息服务和应用的思考
基于基础测绘实景三维场景数据提供地理信息服务和应用的思考摘要：近年来，随着国内相关测绘单位陆续在基础测绘项目生产中采用了无人机和三维激光扫描等新型测绘装备和技术，基于倾斜摄影三维模型、三维激光点云模型、移动测量全景影像等实景三维场景数据进行DOM、DEM、DLG等基础测绘数据生产的技术已逐渐成熟。
但基于新型测绘技术获取的真正射影像（TDOM）、数字表面模型（DSM）、倾斜摄影三维模型、三维激光点云模型、移动测量全景影像等多种基于实景三维方式表达的地理信息场景数据，如何服务于国民经济建设和城市治理等相关领域，是目前国内地理信息行业发展面临的现实问题。
本文通过对实景三维场景数据的应用场景进行分析，并结合相关实景三维场景数据的需求调研分析，探讨一些解决思路。
关键词：基础测绘；实景三维场景数据；应用思考一、传统测绘产品的应用场景及改进需求以传统4D产品为代表的基础测绘成果中，目前服务于城市规划、设计和建设等相关领域的数字化基础测绘成果以数字线划图（DLG）和正射影像图（DOM）两种较为常用。
其中DLG数据成果格式主要以AutoCAD的dwg、ArcGIS的mdb或shp等为主；DOM数据成果格式主要以tif格式的正射影像为主；另外两种数据成果（即DEM和DRG）的实际应用场景较少。
DLG主要由包含平面投影坐标和高程信息的点、线、面、注记等要素组成。
依据《地形图图式》和相关地方数据标准中定义的专业符号、线型、注记等规则，可以基于二维场景描述建构筑物的坐落、交通水系的走向、植被地貌覆盖的范围、管线杆塔敷设与连接和各种地理名称的分布等平面信息，对于山地、丘陵等自然地形起伏和其他需要表示高低错落等三维信息的则采用等高线和高程点注记进行描述。
由于《地形图图式》在地形地貌的表述中包含了大量的图形语言和规则信息，具有极强的专业性，使许多非测绘专业的使用者很难完全理解DLG中各种符号、线型对应的真实含义。
为了满足近20年来城市精细化管理对地物要素代码分类细化的需求，并解决城市建设中出现的大量空间交错、形态各异的建构筑物及各种新增的公共服务设施等如何在DLG上表示的问题，国家测绘管理部门组织对《地形图图式》进行了两次修编和完善，对应的DLG地物要素分类代码个数也进行了相应的补充、增加和细分。
三维城市模型的构建与应用技巧
三维城市模型的构建与应用技巧随着科技的不断进步和数字化的发展，三维城市模型的构建和应用变得愈发重要和普遍。
三维城市模型是指使用计算机软件将真实城市的建筑、道路、地形等要素以三维形式呈现出来。
它可以为城市规划、建筑设计、旅游推广等领域提供有力的支持和工具。
本文将探讨三维城市模型的构建过程和应用技巧。
一、数据采集与处理构建三维城市模型的第一步是数据采集。
数据可以来源于卫星影像、激光雷达扫描、测量调查等多种途径。
卫星影像是最常用的数据来源之一，它可以提供大范围的地理信息。
激光雷达扫描则能够提供更精确的细节，如建筑物的高度和形状。
测量调查可以通过实地测量和测量仪器获取建筑物的尺寸和位置等详细数据。
在数据采集后，需要对数据进行处理。
首先，需要将不同数据来源的信息进行融合和校准，确保数据的准确性和一致性。
其次，需要进行数据的清理和修复，去除一些错误、噪声和缺失的信息。
最后，可以应用图像处理和计算机视觉算法，提取出建筑物、道路和地形等要素，并进行分类和标注。
二、建模与渲染建模是构建三维城市模型的关键步骤之一。
建模可以采用手工建模和自动建模两种方式。
手工建模是指基于专业软件，通过绘制、编辑和组装等操作，逐个构建建筑物和道路等要素。
自动建模则是利用算法和深度学习技术，通过计算机自动识别和重建建筑物的三维形状。
在建模完成后，需要对模型进行渲染。
渲染是指将模型添加贴图、材质和光照等效果，使其更真实、逼真。
渲染可以通过调整光照参数、选择合适的材质和纹理，以及添加合适的后期特效等方式实现。
渲染的目标是使模型在视觉上更加吸引人和易于理解。
三、应用技巧三维城市模型的应用广泛，以下将介绍几种常见的应用技巧。
1. 城市规划：三维城市模型可以为城市规划提供直观的展示和分析工具。
通过模拟不同规划方案的效果，决策者可以更好地理解建筑布局、道路连接和人流分布等因素对城市发展的影响。
这有助于更科学地进行城市规划，提高城市的可持续发展水平。
如何进行城市三维模型的测绘与构建
如何进行城市三维模型的测绘与构建城市三维模型的测绘与构建是现代城市规划与建设领域重要的技术手段之一。
它可以为城市规划者、建筑设计师和土地开发商提供全面、准确的城市地理数据，辅助决策和设计工作。
本文将从数据获取、处理与分析以及应用展望等方面探讨城市三维模型的测绘与构建。
一、数据获取城市三维模型的测绘与构建的第一步是获取城市的地理数据。
目前常用的数据采集方式有航摄、激光雷达和卫星遥感。
航摄是通过飞机或无人机对城市进行大范围的高空影像拍摄，可以获取全景照片和正射影像。
激光雷达则是通过激光束扫描地面和建筑物，测量地面的高程和建筑物的形状。
而卫星遥感则是利用卫星上的传感器对地面进行遥感监测，获取地表覆盖和高程数据。
二、数据处理与分析获取到的地理数据需要进行处理与分析，以生成城市三维模型。
数据处理包括图像处理和点云处理两个方面。
图像处理主要是对航摄和卫星遥感图像进行去噪、配准和拼接等操作，以生成准确的地面影像。
点云处理则是对激光雷达获取的点云数据进行滤波、分类和建模等处理，提取出地面和建筑物的几何信息。
数据分析是城市三维模型测绘与构建中的关键环节，它包括数据融合、特征提取和模型生成。
数据融合是将航摄、激光雷达和卫星遥感数据进行融合，充分利用各种数据的优势，提高城市模型的精度和完整性。
特征提取是从综合的地理数据中提取出建筑物、道路、树木等城市要素的位置、外形和属性等信息。
模型生成则是将提取出的特征进行建模，生成三维的建筑物模型、地形模型和植被模型等。
三、应用展望城市三维模型的测绘与构建具有广泛的应用前景，它可以在城市规划、虚拟现实、建筑设计等领域中发挥重要作用。
在城市规划中，通过对城市三维模型的分析和模拟，可以评估不同方案对城市视觉、交通和环境等方面的影响，提供科学的决策依据。
在虚拟现实中，城市三维模型可以作为虚拟环境的基础，实现真实感的城市漫游和空间交互。
在建筑设计中，通过对城市三维模型的引入，可以更好地理解建筑与环境的关系，优化设计方案。
测绘技术中的三维城市模型生成与可视化技巧
测绘技术中的三维城市模型生成与可视化技巧随着城市的不断发展和建设，对城市规划和设计的需求也变得越来越重要。
在过去，传统的二维地图已经不能满足人们对城市空间的准确表达和直观感受。
而现代测绘技术的快速发展，特别是三维城市模型的生成与可视化技巧，为我们提供了更多的可能性。
一、三维城市模型生成技巧生成三维城市模型的技巧可以分为两个主要步骤：数据采集与模型构建。
数据采集是生成三维城市模型的基础，它包括地面测量数据、建筑物外形数据、地形数据等的获取。
目前常用的数据采集技术包括激光测量技术(LiDAR)、卫星遥感技术和航空摄影测量技术等。
利用这些技术，可以获取高精度、高分辨率的地理数据。
在数据采集完成后，就需要进行模型的构建。
首先是建筑物的提取和重建。
常见的方法有基于特征的建筑物提取、空间体素重建和形状优化等。
其次是地形的建模，可以利用DEM数据生成地形模型。
最后是道路和交通设施的建模，可以利用地理数据和交通规划数据进行综合构建。
二、三维城市模型的可视化技巧在生成了三维城市模型之后，如何将其进行有效的可视化，让人们更好地理解和感受城市空间呢？首先，要选择适当的视角和观察地点。
通过选取不同的视角和观察地点，可以展现城市的多样性和立体感。
例如，选择从高处俯视的视角可以显示城市的整体格局，而选择从地面近距离观察的视角则可以展示细节和人文特色。
其次，要运用合适的渲染技术和光照效果。
利用合适的色彩和光照效果，可以使三维城市模型更加真实和生动。
例如，通过调整光源的位置和强度，可以模拟不同时间段的自然光照。
同时，还可以运用阴影效果、反射效果和纹理映射等技术，增加模型的细节和逼真感。
另外，要关注用户的交互和体验。
三维城市模型的可视化不仅要考虑静态的展示效果，还要考虑用户的交互需求。
通过增加交互功能，用户可以自由选择观察角度、放大缩小距离，进一步加深对城市空间的理解和感受。
最后，要利用虚拟现实技术进行全景漫游。
虚拟现实技术可以提供更加沉浸式的体验，让人们仿佛置身于真实的城市环境中。
新时期城市新型基础测绘的研究
新时期城市新型基础测绘的研究摘要：新型基础测绘体系的建设是一项长期任务。
新型基础测绘的新除了体现在全球覆盖、海陆兼顾、按需服务上以外，在数据体系方面，未来的创新将是从二维向三维的跨越，并实现智能化生产；在管理模式上，新型分级管理模式能减少重复测绘，还可促进各级测绘地理信息部门之间数据的共建共享。
本文提出了新型基础测绘的建设思路，希望为相关人士提供参考。
关键词：城市测绘；新型基础测绘；测绘技术1城市新型基础测绘的内容2018年自然资源部成立，基础测绘工作要适应自然资源管理工作的相关需求。
基础测绘工作与自然资源管理工作二者既有联系，又相互区别。
自然资源管理需要基础测绘提供技术支持。
美国、加拿大、澳大利亚等发达国家的自然资源管理工作十分先进，这些国家的基础测绘也依然与自然资源管理保持相对独立。
因此，无论是依据《测绘法》的规定，还是参考国外的做法，新型基础测绘的核心内容与原有基础测绘是相同的。
2017年新修订的《测绘法》中对基础测绘的核心内容进行了明确规定，主要包括：建立全国统一的测绘基准和测绘系统；开展基础航空摄影，获取基础地理信息的遥感资料；测制和更新国家基本比例尺地图、影像图和数字化产品；建立和更新基础地理信息系统。
这一规定中隐含了从构建测绘基准、到测制基本比例尺地形图、再到建库的一整套生产流程。
发展数字经济，建设数字中国、智慧城市，要求基础测绘提供权威、高效、统一的数字“基底”。
建设生态文明，开展自然资源调查监测，编制和实施国土空间规划，要求基础测绘提供统一的空间位置、空间关系和空间表达方式，并实现从二维到三维的升级。
2城市新型基础测绘的问题近年来，基础测绘工作取得了长足进步，但仍然无法满足实际生产发展的需求，主要问题体现在测绘基准、数据资源、数据管理模式、数据产品、公共服务等方面。
1）测绘基准体系尚不完善。
测绘基准体系建设统筹力度不够，各县（区）在测量标志维护、基准服务等方面发展不均衡，尚未充分利用现有测绘基准基础设施资源，存在重复建设情况。
城市规划模型(1)
城市规划模型引言城市规划是指对城市的发展进行全面、系统的分析和规划，以达到提高居民生活质量、保护生态环境和实现可持续发展的目标。
为了更好地进行城市规划工作，研发和使用城市规划模型成为了一种有效的手段。
本文将介绍城市规划模型的定义、分类和应用，并探讨其在城市规划中的作用和意义。
定义城市规划模型是指一种用于模拟和预测城市发展、规划的数学模型。
它基于城市规划的基本原理和数据，通过建立数学模型来描述城市发展的规律和趋势。
城市规划模型可以模拟城市人口增长、土地利用变化、交通需求、环境影响等因素，从而为城市规划决策提供科学依据。
分类根据城市规划模型的应用领域和建模方法，可以将城市规划模型分为多类，其中常见的分类包括：静态模型静态模型是指基于城市当前状态和数据进行建模和分析的模型。
这类模型常用于分析城市的土地利用状况、设施布局以及环境问题等。
静态模型一般采用空间分析和统计方法，通过对城市各要素的分析和整合，得出城市规划的最优方案。
动态模型动态模型是指基于城市发展趋势和变化进行建模和预测的模型。
这类模型常用于预测城市未来人口增长、交通需求、能源消耗等因素，并通过模拟不同规划方案的影响，为城市规划决策提供参考。
综合模型综合模型是指综合考虑城市各要素和指标之间相互关系的模型。
这类模型通常采取系统动力学、多目标规划等方法，用于解决城市规划中的复杂问题，例如城市可持续发展、社会经济均衡等。
应用城市规划模型广泛应用于实际城市规划工作中，在以下几个方面发挥了重要作用：预测和决策支持城市规划模型能够模拟和预测城市未来的发展趋势和变化，为城市规划决策提供科学的依据和参考。
通过模拟不同规划方案的影响，决策者可以评估各种规划方案的优劣，制定出最优的城市规划方案。
指标评估和优化城市规划模型可以综合考虑城市各要素和指标之间的相互关系，帮助评估城市规划方案的综合效益。
通过建立适当的评估指标和优化算法，城市规划模型能够帮助选择最优的规划方案，实现城市发展和资源利用的最大效益。
清风Get城市三维地理信息模型数据标准V3.0
城市三维地理信息模型数据标准-V3.0NB 南京市规划局测绘标准NJCHXXX南京城市三维地理信息模型数据标准（征求意见稿）2014-12-31 发布2015-01-01 实施南京市规划局发布南京市测绘管理办公室目录1范围 (1)2编制原则 (1)2.1 先进性 (1)2.2 可操作性 (1)2.3 扩展性 (2)3规范性引用文件 (2)4术语和定义 (3)5缩略语 (8)6基本规定 (8)6.1 空间参考系 (8)6.2 时间参考系 (9)6.3 建模单元划分 (9)6.4 数据格式 (9)6.5 模型数学精度 (10)7三维地理信息模型内容及表现 (13)7.1 模型内容 (13)7.2 表现方式 (15)7.3 模型分级 (16)7.4 模型精细度 (17)7.5 模型属性规定 (30)7.6 元数据要求 (35)8要素分类编码 (36)8.1 建模单元编码 (36)8.2 模型要素编码 (38)9成果数据库 (45)9.1 对象化粒度 (45)9.2 区划级数据表结构 (45)9.3 编制单元级数据表结构 (46)9.4 建模单元级数据表结构 (48)9.5 对象级数据表结构 (49)10成果提交 (54)10.1 成果清单 (54)10.2 成果组织方式 (55)前言本标准规定了南京城市三维地理信息模型的分类、表现方式、分级、编码体系、属性结构、数据库及成果要求等内容.具体内容是：1.范围；2.编制原则；3.规范性引用文件；4.术语和定义；5.缩略语；6.基本规定；7.三维地理信息模型内容及表现；8.要素分类编码；9.成果数据库；10.成果提交。
本标准的起草规则依据GB/T 1.1—2009。
本标准由南京市规划局负责管理。
本标准编写单位、主要起草人：主编单位：南京市规划局参编单位：南京市城市规划编制研究中心南京市测绘勘察研究院有限公司本标准主要起草人：编写说明1、本标准是在充分研究《CJJ/T 157 城市三维建模技术规范》和《CH/T 9015 三维地理信息模型数据产品规范》两个标准基础上，经过充分调研（武汉、深圳、重庆、宁波、厦门等），结合南京市三维建模需求（特别是南京市规划局的需求）的基础上编制而成。
国土空间规划与实景三维融合纳入“三维立体自然资源一张图”的技术路径与难点
国土空间规划与实景三维融合纳入“三维立体自然资源一张图”的技术路径与难点韩科成（上海上大建筑设计院有限公司上海200072）摘要：“三维立体自然资源一张图”是国土空间基础信息平台及各类应用服务体系的数据基础，也是“数字中国”建设的重要基石。
本文探讨的国土空间规划与实景三维仅是“一张图”的组成部分，但依然有着复杂的数据构成。
实景三维是三维空间构架和底座，国土空间规划是用地管控和实施监督的基础，二者的融合需从数据库最底层的逻辑设计和物理设计入手，逐步解决数据生产、归集、入库、应用各阶段的诸多难题。
首先，对国土空间规划进行时空维度的“两级升维”，结合无人机逆向建模技术获取地理实体实景三维数据，通过数据归集，初步建立“协调共享、上下联动、时点追溯”的空间大数据；其次，按照“统筹设计、逻辑集成、物理分散”的原则，结合数字孪生、人工智能技术横向联动城市信息模型搭建“一张图”主数据库，构建“全域时空模型”，开展仿真模拟、态势预测、推演验证等工作；最后，以场景应用为开发导向形成前端管理平台，最终实现城市高质量和精细化治理的目标。
关键词：国土空间规划实景三维城市信息模型城市数字孪生数字中国中图分类号：TU984文献标识码：A文章编号：1674-098X(2022)01(b)-0013-041背景概述党的十九大报告提出创新引领建设数字中国。
《自然资源部信息化建设总体方案》［1］指出，自然资源数据是基础性、战略性信息资源，自然资源信息化是“数字中国”建设的基础支撑，“三维立体自然资源一张图”是国家自然资源“一张网、一张图、一个平台和三大应用体系”的核心构成部分。
回望“一张图”的前世今生，是为解决国土与城规部门数据的互通障碍、打破规划设计与审批监管的隔阂而提出的。
原国土部“土地二调”（2007）和原住建部“城乡规划法”（2008）出台之后，各自启动了基于自身规划事权的“一张图”系统的工作。
自然资源部成立后，“建立国土空间规划体系并监督实施的意见”（2019）提出了建设全国国土空间规划“一张图”的要求，伴随着国土空间规划的推进“一张图”实践进入快车道，业界普遍认为这是根源上破解传统规划弊端的关键［2］。
三维城市建模
三维城市建模✧技术流程✧技术方法✧数据信息✧典型案例1.三维城市建模技术流程三维城市建模的技术流程2.三维城市模型的数据与信息三维城市模型的信息来源三维城市模型的数据与信息三维城市模型的4D产品三维城市信息编辑与管理三维场景地形点云与建筑物模型根据航拍影像自动提取建筑物模型航拍的城市像片自动或半自动提取的建筑物模型自动或半自动提取的建筑物模型自动或半自动提取的建筑物模型倾斜摄影测量方法建立的城市街景3.主要技术方法3.1 卫星遥感遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息，判认地球环境和资源的技术。
目前利用人造卫星每隔18天就可送回一套全球的图像资料。
利用遥感技术，可以高速度、高质量地测绘地图。
3.2 航空遥感航空遥感从19世纪末非动力飞行平台的航空摄影、经过20世纪30年代至80年代初的胶片航空摄影，发展到目前的基于POS系统（Positioning Orientation System）对地定位的光学/数字、激光手段，无论在飞行平台，还是在成像、导航、定位定向等传感器上都发生了巨大的变化，使航空遥感技术朝着高空间分辨率、高光谱分辨率、全谱段和多传感器集成应用方向发展，呈现出蓬勃的生机。
1. 胶片航空摄影航空摄影作为遥感信息获取的重要手段之一，由于具有机动灵活、高空间分辨率、成像机理简明、易于进行图象处理、信息提取、信息综合等特点，被广泛应用于农业、林业、交通、国防、城乡规划、制图等领域。
航空摄影技术的发展最早可追朔到1839年人类利用“摄影术”成功获取的第一张像片。
二十世纪初，由于航空航天技术的发展，航空摄影开始兴起。
早期的航摄仪以手持式为主。
二十世纪五十年代，带坐架和导航设备的航摄相机开始问世并投入生产作业，其典型的代表有：RMK、RC8、AφA等。
受技术所限，其像幅均为18×18cm，色差消除多限制在可见光范围内，物镜畸变差较大（大于10um）。
七、八十年代，推出了新一代航摄仪RC10、RC20、RMK A、MRB、LMK，像幅扩大到23×23cm，色差消除范围达400-900nm，物镜畸变差均小于7um，并具有影像位移补偿功能。
新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件-1名词解释
附件1新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件-1名词解释自然资源部国土测绘司2021年12月—3——4—目录一、新型基础测绘new fundamental surveying and mapping (7)二、实景三维3D real scene (7)三、时空大数据平台spatio-temporal big data platform (7)四、地理实体geo-entity (7)五、基础地理实体fundamental geo-entity (7)六、组合地理实体数据combined geo-entity data (8)七、聚合地理实体数据aggregated geo-entity data (8)八、地形级实景三维entities for terrain-level 3DRS (8)九、城市级实景三维entities for city-level 3DRS (8)十、部件级实景三维entities for component-level 3DRS (9)十一、空间身份编码spatial identification code (9)十二、实体数据空间粒度spatial granularity of geo-entity data (9)十三、视频流全景数据panoramic video data (9)十四、语义化semantic processing (9)十五、结构化structured processing (9)十六、实体化objectified processing (9)十七、轻量化lightweight processing (9)—5——6—一、新型基础测绘new fundamental surveying and mapping新时期面向基础测绘的新任务和新需求，在保持基础测绘公益性要求前提下，以重新定义基础测绘成果模式作为核心和切入点，带动技术体系、生产组织体系和政策标准体系全面升级转型的基础测绘体系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
的技术优势。基于DSM构建的三维模型如图1所示。
筑物、高架桥、树木等地物的顶部影像能够和DSM完美叠
TDOM是利用DSM，采用数字微分纠正技术，改正原 加，从而可以快速获得包括地表景观和建筑物顶部影像信
始影像的几何变形，使影像上每一点都被纠正为垂直视角 息的三维模型。如图3所示。
而形成的影像图。尤其在繁华的城市地区，TDOM像通过
建筑物的侧面纹理一般不能从影像数据中获得，通常 需要实地拍摄获取。粘贴侧面纹理之后的建筑物模型如图5 所示。
4 结论 在“数字城市”建设中，利用DSM、TDOM快速建 立城市三维模型具有很大的优势和发展前景，但DSM、 TDOM的获取是摄影测量与遥感领域的前沿课题，其大规 模应用还处于起步阶段，随着科学研究与技术的发展，其 应用必将广泛。
提取建筑物侧面纹理 地形三维模型
建筑物三维模型
图4
处理，得到建模区域的DEM数据，同理将DLG投影到DEM 上得到建筑物矢量所对应的地面高程，将二者相减从而获得 房屋准确高度。将建筑物矢量数据基于所获取的高度信息进 行垂直拉伸即可以得到建筑物的几何模型。
三维模型构建的基本流程如图4所示。 建筑物三维模型除了需要构建其空间几何关系外，还 需要其相应的纹理才能在计算机中真实地表达出实际三维物 体。在目前以手工为主的三维建模过程中，贴纹理是一项非 常费时费力的工序。TDOM中由于建筑物都已经被纠正为垂 直投影，建筑物的顶面可以直接在TDOM中提取，投影到建 筑物的顶面几何模型上，节约了纹理处理的时间。
Discovery
探 索 · 信 息 化
图1
图2
【摘 要】
城市三维模型的 建立能够全方位地、
基于DSM和TDOM的城市三维模型构建
直观地给人们提供有 关城市的各种具有真
◎ 江苏省基础地理信息中心 虞泰泉 沈泉飞
实感的场景信息，较
之平面二维数据具有 更多的优越性。新一 代海量影像处理系统 “像素工厂”可以生 产高精度的DSM和 TDOM，为数字城市 三维建模提供更为精 确的基础数据。
DSM是指包含了地表建筑物、桥梁和树木等高度的地 将数字表面模型以高程为基准进行拉伸，即可以得到城
面高程模型；而DEM只包含了地形的高程信息，并未包含 市的三维高程显示效果（图1）。像素工厂可以输出ascii
其它地表信息。DSM是在DEM的基础上，进一步涵盖了除 和tif格式的数字表面模型，并且可以很容易转换为其他
输入数码影像、卫星影像或者传统光学扫描影像，能够自 动实现影像匹配、地物过滤、影像拼接、整体匀色和分幅 输出，在少量人工干预的条件下，经过一系列的自动化处 理，生成数字表面模型(DSM)、数字高程模型(DEM)、数 字正射影像(DOM)和真正射影像(True DOM)等。高精度的 DSM和TDOM，对于航摄影像的航向重叠度和旁向重叠度 要求分别至少达到68%和75%，原则上要求基高比（B/H）小 于0.3。另外，还要保证在航向和旁向分别至少有3度重叠，
基于集群处理技术，具有若干计算能力强大的计算节点， 乘原理得到建筑物顶面的最优高程。 其次对DSM进行滤波
52 JSXX08/2010
Discovery
探 索 · 信 息 化
图3
图5
DLG
DSM
建筑物海拔高程
建筑物高度
TDOM
DEM
建筑物地面点高程
提取建筑物顶部纹理
构建建筑物几何模型
实地拍摄像片 TDOM DEM
地面以外的其它地表信息的高程模型，信息更加丰富，更 格式，也可以构建TIN模型。利用DSM数据，经过数字
能真实反映地表地物的高程信息。在一些对地物高度有特 微分纠正处理，生成TDOM数据。采用三维充分的利用，具有很强 ArcScene），将TDOM与DSM进行叠加，可以看到所有建
【关键字】 城市三维模型
DSM TDOM 像素工 厂
精细三维城市建模专项任务中，我们通过“像素工厂” （Pixel Factory，PF）生产的数字表面模型（DSM）和真正 射影像（TDOM），可以较好地解决这些问题。
2 DSM和TDOM获取
符合这些条件才能够生产出符合质量要求的真正射影像。
3 模型构建基本流程 基于数字表面模型构建城市三维模型具有很大的优 势，首先数字表面模型包含地表每一点的高程信息，直接
虽然DSM与TDOM叠加可以快速获得城市三维模型，
高精度DSM纠正消除了所有视差，建立了完全垂直视角的 但是在实际应用中，由于DSM的精度越高其数据量越大，
地表景观，建筑物保持垂直视角，因此在真正射影像上， 在软件调用数据和快速浏览时势必造成不利的影响，最好
只显示了建筑物的顶部，不显示侧面，避免了高大建筑物 的解决办法是利用已有的DLG数据或者根据TDOM构建筑
【参考文献】 1 张祖勋,张剑
清.数字摄影测量学 [M].武汉:武汉大学出 版社,2002
2 曹敏,史照 良.新一代海量影像 自动处理系统“像素 工厂”初探[J].测绘 通报, 2006(10):55-58
3 穆利娜.城市 DSM、TDOM的获取 技术与应用研究[D]. 西北大学,2008
4 阎平,江万 寿.DSM数据中多 层次、多直角房 屋的三维重建[J]. 武汉大学学报•信 息科学版,2006； 31(6):492-499
1 引言 现阶段的大规模数字城市三维建模过程中，建筑物 模型基本上是基于矢量图形将其通过建筑物的层高进行赋 值拉伸得到，其高程信息不够精确；同时在使用数字高程 模型(DEM)和数字正射影像(DOM)进行地表建模时，由于 DOM上建筑物存在投影差，建筑物模型不能够与影像完 全重叠。如何解决这些问题，快速建立更加精确的数字城 市三维模型成为一个十分重要的课题。在“数字泰州”非
5 尤红建,苏林, 李树楷.利用机载三维 成像仪的DSM数据自 动提取建筑物[J].武汉 大学学报•信息科学 版,2002,27(4):408-413
JSXX08/2010 53
对其它地表信息的遮挡，其所包含的信息更全面、更丰 物基本轮廓，在DSM上获取建筑物的准确高程，从而生成
富。因此，TDOM在城市空间信息领域中应用前景非常广 建筑物的几何模型。具体办法是，首先将DLG数据投影到
阔。TDOM真正射影像如图2所示。
DSM上，通过高程内插方式获得建筑物矢量上各角点的高
“像素工厂”是一套大型的遥感影像处理系统，系统 程，然后按照同一房顶高程相同的几何约束，利用最小二