城市三维建模数据获取及方式研究

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城市实景三维建模技术方法探讨

城市实景三维建模技术方法探讨摘要: 由于各种检测方法的进步,空间数据的研究和地理信息系统事业获得了蓬勃发展。

在此语境下,空间地理信息的三维可视化表现因其比较之于传统二维表达而有着更直接、更准确和更精确的空间地理特征,而地理空间信息的三维空间可视化表现则是其重点。

在地方国情监控、城市交通模拟、地方经济可持续发展研究等诸多应用领域,三维地理信息系统也发挥着巨大的功能。

所以,城市规划三维实景模型对研究城市规划的发展趋势有着很大的意义。

关键词：城市实景；三维建模；方法1实景三维建模技术现如今实景的三维建模技术需要依靠倾斜摄影去进一步完成，许多城市都需要较为成熟的三维建模技术进行支撑，倾斜三维建模具备了全自动生产、建模过程精确、贴图纹理颜色更符合实际情况等优点。

而LiDAR倾斜三维建模则可结合二种手段所各有的优点,以提高建模效率、改善建模精度,并克服了传统人工建模方法真实度低与精度较差的问题。

目前,三维模型的关键技术大致包括3种:人工模型,倾斜摄影模型和激光雷达模型。

人工建模也就是通过三维模型的软件,如三DMAX,Maya等根据现有的图片和大比例尺城市规划图等来建模。

该模型技术的性能很优秀,只是工作时间较长,与真实世界反差较大,且人工成本昂贵,适合进行小区域、固定对象的三维空间模型。

在城市三维模型方面,一般不使用该技术。

谭仁春根据人工模型的不足,研制出人机交互的辅助工具,大大提高了人工模型的效果,不过这种技术花费了巨大的技术投入和资金成本,仍无法适应大型城市三维模型的需要。

倾斜拍摄检测技术,是中国测绘与遥感行业近年来发展起来的一种新型技术手段,通过这种技术手段能够迅速获得实际地物各个方面的图像,从而获取了比较细致的实际物体侧面数据,所得到的信息也比较能够直接、准确的表达实际地物特性;同时,无人机倾斜拍摄也具备了效率高、成本低、快捷方便等的优势。

目前,该技术已经在许多领域中开展了试验和研究。

2建模原理而在三维建模技术之中，一般都是采用较大重合度的摄影，利用同名点的技术，通过数字的计算模式进行三维定点，以此来完成模型的建立，也就是即在收集到合适的倾角摄影和区域点云结果,通过自动智能化方法对二种信息加以解算并综合处理,从而迅速得到三维模型。

三维城市建模的测绘技术方法

三维城市建模的测绘技术方法三维城市建模是一种基于测绘技术的方法，用于将城市的实际地理信息转化为数字模型。

它使用激光扫描和摄影测量等技术手段，通过对城市环境进行高精度的数据采集与处理，实现对城市地貌、建筑物及其他景观要素的准确建模和可视化呈现。

三维城市建模广泛应用于城市规划、城市设计、建筑工程等领域，为城市发展和管理提供了重要的支持。

一、激光扫描技术在三维城市建模中的应用激光扫描技术是一种通过激光束扫描地面和建筑物来获取地理信息的测量手段。

它具有高精度、高效率和非接触等优点，已成为三维城市建模中最常用的技术之一。

激光扫描通过大量的激光点云数据来描述城市环境，可以获取建筑物的外形、纹理、高度等信息，为准确重建城市模型提供了基础数据源。

激光扫描技术主要包括激光雷达和激光扫描仪两种形式。

其中，激光雷达是通过激光束的反射来测量目标物体的距离和位置，常用于城市地貌的采集与建模。

而激光扫描仪则是通过扫描激光束的方式获取物体的三维坐标信息，被广泛应用于建筑物的高精度建模。

激光扫描技术在三维城市建模中的应用，不仅能够准确地捕捉城市环境的细节特征，还能够实现对遥远或不可接触区域的信息获取，提高了建模的精度和效率。

二、摄影测量技术在三维城市建模中的应用摄影测量技术是一种通过航空或航天平台上的相机拍摄城市影像来获取地理信息的测量手段。

它以高空、大范围的影像为基础数据，通过几何摄影测量原理，重建地物的三维空间几何关系，并生成数字模型。

摄影测量技术在三维城市建模中的应用较为广泛，尤其适用于大范围区域的建模和更新工作。

摄影测量技术主要包括航空摄影测量和遥感影像测量两种形式。

其中，航空摄影测量是通过航空平台上的相机进行空中拍摄，通常结合GPS和惯导等导航技术来获取影像和航摄参数，以获得准确的立体重建结果。

而遥感影像测量则是通过卫星、无人机等平台获取地面影像，并利用影像匹配等算法进行三维测量和建模。

摄影测量技术通过对城市影像的处理和分析，可以实现对建筑物、道路等城市要素的快速提取和精确重建，为城市规划和设计等工作提供了有力的工具。

建筑物三维模型的创建与测绘方法

建筑物三维模型的创建与测绘方法一、引言建筑物是现代城市的重要组成部分，其三维模型的创建与测绘方法对于城市规划、工程设计等领域有着重要意义。

本文将探讨建筑物三维模型的创建与测绘方法，包括基于遥感技术的数据获取、点云处理与拼接、表面重建与纹理贴图等技术。

二、数据获取在建筑物三维模型的创建过程中，数据获取是首要步骤。

目前，基于遥感技术的数据获取方式已经成为主流方法之一。

通过航空摄影、激光雷达等技术获取的影像数据可以准确地反映建筑物的空间布局和形态特征。

航空摄影是一种广泛应用于建筑物三维模型创建的技术。

通过无人机或飞机搭载高分辨率相机，可以获取建筑物的影像数据。

这些影像数据经过后期处理，可以提取出建筑物的轮廓和立面信息，为后续的建模工作提供基础数据。

激光雷达技术是另一种常用的数据获取方式。

通过发射激光束，激光雷达可以获取建筑物的高精度点云数据。

这些点云数据可以反映建筑物的精细形态特征，为后续的建模工作提供更为准确的数据支持。

三、点云处理与拼接点云是建筑物三维模型创建中的重要数据类型。

通过对采集到的点云数据进行处理和拼接，可以得到完整的建筑物点云模型。

点云处理的主要任务包括去噪、点云配准和点云分割等。

去噪是指通过滤波算法去除点云中的噪声数据，使得点云数据更加干净和准确。

点云配准是指将不同视角下的点云数据融合为一个整体点云模型，以实现全面的建筑物数据获取。

点云分割是指将整个点云模型分割为不同的部分，以便进行后续的建筑物构件识别和分析。

点云拼接是指将多个点云模型融合为一个完整的建筑物模型。

在点云拼接过程中，需要考虑点云间的对应关系和重叠度，并采用配准算法将不同视角的点云模型进行匹配和拼接。

四、表面重建与纹理贴图在建筑物的三维模型中，表面重建和纹理贴图是提高模型真实感和精细度的关键步骤。

表面重建是指根据点云数据恢复建筑物的表面几何信息，以得到具有光滑表面的模型。

常用的表面重建方法包括插值法和曲面拟合法。

插值法通过基于邻域点的插值来估计表面几何信息，适用于简单的建筑物模型。

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。

如何进行城市地形测绘与三维建模

如何进行城市地形测绘与三维建模城市地形测绘与三维建模是现代城市规划与发展的重要组成部分。

随着科技的不断发展和应用，地形测绘与三维建模的技术手段也得到了极大的改进和提升。

本文将介绍如何进行城市地形测绘与三维建模的一些基本方法和步骤。

首先，城市地形测绘是进行城市三维建模的基础工作。

在进行地形测绘时，我们可以利用现代测量仪器，如全站仪、GPS等，获取城市地面的详细数据。

这些数据包括地面高程、地形起伏、水系和道路等信息。

通过采集这些数据，可以建立起一个准确地表模型，在后续的建模过程中起到基础作用。

其次，城市三维建模是基于地形测绘数据进行的。

在进行三维建模时，我们首先需要对测绘的地面数据进行整理和处理。

通过数学计算和数据处理软件，可以得到清晰、准确的地面模型。

然后，我们可以利用专业的三维模型软件，如AutoCAD、SketchUp等，进行建筑物的建模工作。

在进行城市三维建模时，需要注意以下几点。

首先，需要准确捕捉建筑物的形状和尺寸。

这可以通过在实地进行实地考察、测量和拍摄照片的方式来获取。

其次，还需要考虑建筑物的细节和特色。

这包括建筑外观、材料、色彩等。

通过捕捉这些特征，可以使得建模后的城市更加真实和具体。

除了建筑物的建模，还可以对其他的城市要素进行三维建模。

例如，可以对道路进行建模，包括道路的宽度、弯曲程度、交通规则等。

还可以对水系进行建模，包括河流、湖泊等。

通过建立这些要素的三维模型，可以更好地反映城市的地理特征和环境。

在进行三维建模时，还需要考虑到不同尺度的模型。

例如，对于整个城市的建模，需要考虑到大尺度的地理特征和土地利用。

而对于一个小区或一个建筑物的建模，则需要更加详细和精确地呈现。

最后，进行城市地形测绘与三维建模还需要关注数据的精确性和可靠性。

由于城市的地形和建筑物是复杂多样的，所以在进行测绘和建模时，需要使用精密的仪器和先进的技术，以确保数据的准确性。

同时，还需要在建模过程中进行反馈和修正，以得到更加准确和可靠的三维模型。

测绘技术三维城市建模方法与应用案例

测绘技术三维城市建模方法与应用案例三维城市建模成为了现代城市规划与管理的重要工具，它通过利用测绘技术为城市提供了准确、高效的地理信息，并将之转化为可视化的三维模型，为城市的发展与管理提供了有力的支持。

本文将介绍一些常用的三维城市建模方法，并以具体的应用案例来展示其实际效果。

一、激光雷达测绘技术激光雷达是一种高精度、高效率的测量技术，它可以快速获取大范围内的地理信息。

在三维城市建模中，激光雷达可以通过扫描城市建筑物表面，获取其精确的形状和空间位置。

通过激光雷达与GPS和惯性导航系统的联合使用，可以实现对城市建筑物的精确定位和三维测量。

以某城市的立交桥建模为例。

激光雷达通过扫描立交桥表面，获取了其几何形状和拓扑关系。

在建模过程中，可以根据扫描数据，通过点云处理软件将扫描点云转化为三维模型。

这样一来，城市规划者可以在模型中进行多角度观察和分析，为立交桥的扩建、维护和改造提供决策依据。

二、摄影测量技术摄影测量技术是一种利用相机设备进行地理测量的方法，它可以通过对城市进行航空或卫星摄影，获取大范围内的地理信息。

在三维城市建模中，摄影测量技术可以通过对城市建筑物的立面进行影像测量，获取其高程和纹理信息。

举个应用案例，某城市规划部门需要对市区的建筑物进行密度分析，以便合理规划社区和交通路网。

通过航空摄影获取的高分辨率影像，可以通过影像处理软件进行立面测量，从而获取建筑物的高程信息。

再结合城市的地理信息系统数据，可以将建筑物的高程信息与地块数据进行叠加分析，得出城市建筑物的密度分布图。

三、卫星遥感技术卫星遥感技术是一种利用卫星传感器获取地球表面信息的方法，它可以通过遥感图像获取城市范围内的地理信息。

在三维城市建模中，卫星遥感技术可以通过获取高分辨率的卫星影像，对城市建筑物进行识别和分类，进而实现三维模型的构建。

以某城市的商业中心区域建模为例。

通过获取的高分辨率卫星影像，可以使用对象识别算法对影像中的建筑物进行自动提取和分类。

面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究与应用分析

面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究与应用分析随着城市化进程的加速和科技的不断发展，智慧城市建设已经成为新的城市发展方向。

智慧城市通过信息技术和智能化手段，实现城市资源的高效利用、环境的持续改善、居民生活的舒适便捷。

而三维建模作为智慧城市建设中的关键技术，其研究与应用对于城市规划、管理和决策具有重要意义。

本文将对面向智慧城市建设的三维建模关键技术进行深入研究与应用分析。

一、三维建模技术的发展与应用现状1. 三维建模技术的发展三维建模技术是指利用计算机技术对三维物体进行实体建模，实现对物体形状、结构和颜色的精确描述。

三维建模技术最初应用于动画、游戏和影视等领域，随着科技的发展和需求的增加，逐渐应用到城市规划、建设、管理和决策中。

目前，三维建模技术已经成为智慧城市建设的核心技术之一。

2. 三维建模技术的应用现状在智慧城市建设中，三维建模技术被广泛应用于城市规划、建筑设计、交通管理、环境保护、应急响应等方面。

通过三维建模，可以实现城市的数字化、可视化和智能化，为城市管理和决策提供重要的支持和参考。

目前，国内外许多城市已经开始使用三维建模技术，并取得了显著成效。

1. 高精度三维地理信息获取技术高精度的三维地理信息是实现智慧城市建设的基础，而高精度三维地理信息获取技术则是其核心。

目前，高精度三维地理信息获取技术主要包括激光雷达技术、多视角影像获取技术、卫星遥感技术等。

这些技术能够实现对城市地形、建筑、绿化等要素的高精度获取，为城市三维建模提供了可靠的数据支撑。

2. 大数据处理与分析技术在智慧城市建设中，需要处理和分析大量的城市数据，而大数据处理与分析技术则成为关键。

通过大数据处理与分析技术，可以实现对城市各种数据的整合、挖掘和分析，为城市规划和管理提供重要的决策依据。

大数据处理与分析技术也可以实现对城市三维建模数据的处理和优化。

3. 虚拟现实技术虚拟现实技术是指利用计算机图形学、图像处理、人机交互等技术，实现对虚拟环境的模拟和交互。

三维虚拟城市的构建技术研究——以辽宁省葫芦岛市为例

ＡｃＩｒＧＳ是美国ＥＲ公司开发的ＳＩ
一
真的视觉效果，增强对地物本身及相理。
下载的Ｇｏｌｏｇｅ影像进行几何校正后才能使用。笔者使用ＥＤＳ９１ＲＡ．软城市的构建主要应用其数据库功能笔者采用Ｓｎｏｙ数码相机对需要突出及３ｎ］ｓＤＡａｙｔ扩展模块下的Ａｃ－ｒＳ表现的地物进行实地拍摄以获得有件，采用影像校正影像的方法，参照
多，如ＳＰＲＡ、ＩＡＩ、ＳａＥｅ３、ＵＥＭＰＭＧｐｃｙｓＤＳ
Ｇｏ１ａ截获器用于截取Ｇｏ］ｏｇｅＭＤｏｇｅ地
图、卫星影像、地形图等，实现大幅面无缝拼
目前，国内外具有三维仿真功能的产品很接并赋坐标，适用于专业ＧＩＳ用途。笔者使用该软件，主要发挥它的大幅面无缝拼接、赋
布的一种方便易用且功能强大的三
据构建三维地形场景。第四步，利用
构筑物高度的提取有很多种方
Ｋｔｈｐ构建城市三维景观模型，维建模软件，它比其他建模软件如Ｓｅｃｕ２］３ＭＸＡＤＡ、ＣＤ等使用简便，并且数据并运用Ａｃ数据库高效地管理起感图像阴影信息提取建筑物高度［，ｒＧＩＳ张培峰等基于Ｂｒｔ软件对高分ａ１ａｓ量只有它们的十分之一，甚至百分之来。技术路线如图１所示。
ｍｏｅｉｇｉｇｒｃｓｉｇａｄｄｔｂａｙＴｈｓｔｃｎｌｇｓｅＳｅｃｕｎｃＳ，ｎｅｔｆｄｌ，ｎｍａｅｐｏｅｓｎｎａａｌｒｒ．ｉｈｏｏｙｕｅｔｋｔｈｐａｄＡｒＧＩａｄｆｓｌｓｏｉｅｈｕｓｏ

城市三维建模数据采集方法的研究

维普资讯
第２１卷第４期
２００７年１２月黑龙江工程
学
院
学
报（自然科学版）
Ｖｏ．１Ｎ４１２Ｑ．Ｄｅ．２０ｃ，０７
ＪｕｎｌｆＨｅｌｎｊｎｎｔｕｅｏｃｎｌｇｏｒａｉｇｉｇＩｓｉｔｆＴｅｈｏｏｙｏｏａｔ
站，以航空立体像对为基础进行城市三维建模数据采集的方法。
关键词：城市建模；数字摄影测量；数据采集
中图分类号：２１５Ｐ３．文献标识码：Ａ文章编号：６１６９２０）４０１３１７ —４７（０７０ —０２ —０
ｎｅｎｐｒｎ。ｉｎｉｎｕｅｕｏｕｖｙｎｐｉｇＨａｂ５０６ＣｉａｅｒｇＤａｔｔＨｅｏｇｉｇＢｒｆｒｅｉａｄＭａｐｎ，ｒｉ１０８，ｈｎ）ｉｅｍｅｌａａＳｇｎｎ
Ａｓｒｃ：ｇｔｌｃｔｓｉｄｏｅｅｓｒｒｄｃｉｎｉｆｒｔｎｅａｎｉｄｌｇｉａｐｒａｔｐｒｂｔａｔＤｉｉｉｉａｋｎｆｃｓａｙｐｏｕｔｉｏｍａｉｒ，ａｄｃｔｍｏｅｉｎｉｏｔｎａｔａｙｎｏｎｎｏｙｎｓｍ
ｏｉｉａｃｔ．Ｔｈａｅｉｌｎｒｄｃｓｔｅｗｏｋｔｔｎｏｉｉｌｈｔｇａｆｄｇｔｌｉｙｅｐｐｒｍａｎｙｉｔｏｕｅｈｒｓａｉｎｄｇｔｏｏｒｍｍｅｒ，ａｄｍｅｈｓｏｒａｏａｐｔｙｎｔｏｆｕｂｎｄ３Ｍｏｅｉｇｄｔｃｕｓｉｎｂｓｄｏｒｌｔｒｏ．ＤｄｌａａａｑｉｉｏａｅｎＡｅｉｅｅｎｔａＳ

基于卫星影像的三维城市建模技术

基于卫星影像的三维城市建模技术随着科技的不断进步，卫星影像的应用越来越广泛，其中之一就是在城市规划和建设中的应用。

基于卫星影像的三维城市建模技术，通过将卫星获取的影像数据进行处理和分析，实现对城市地貌的高精度建模，为城市规划、土地利用和市政设施建设等方面提供重要支持。

本文将探讨基于卫星影像的三维城市建模技术的原理、方法和应用。

一、技术原理基于卫星影像的三维城市建模技术主要依赖于卫星获取的高分辨率影像数据和空间感知技术。

首先，卫星通过传感器获取到的高分辨率影像数据可以提供详细准确的地表信息，包括建筑物、道路、绿化等。

其次，空间感知技术通过利用卫星观测几何模型和地理参考信息，将平面卫星影像数据转化为具有高程信息的三维模型。

最后，通过对不同时间段的卫星影像进行多期影像匹配和变化检测，可以获得城市发展的历史演变和未来趋势。

二、建模方法基于卫星影像的三维城市建模技术有多种方法，常见的包括立体匹配法、影像解译法和激光雷达法。

1. 立体匹配法立体匹配法通过对不同角度或不同时间点的卫星影像进行配准和立体匹配，获得地物的高程信息。

该方法主要依赖于影像中的纹理、遮挡和物体边界等特征进行匹配。

通过计算影像间的像素位移或视差，可以还原地面的三维结构。

2. 影像解译法影像解译法基于对卫星影像的人工解译和分析，通过识别和提取影像中的建筑物、道路等地物特征，再根据特定的规则和算法进行三维建模。

该方法精度较高，但依赖于操作员的经验和专业知识。

3. 激光雷达法激光雷达法是一种主动遥感技术，通过激光束的发射和接收，测量地物的距离和高程信息。

与卫星影像相比，激光雷达具有更高的精度和密度，可以获取更详细的地物特征，但成本较高。

三、应用案例基于卫星影像的三维城市建模技术在城市规划和土地利用方面有着广泛的应用。

1. 城市规划基于三维城市模型，城市规划者可以更直观地了解城市的空间布局和发展潜力。

通过模拟不同规划方案的影响，可以评估规划的可行性和效益，提供科学依据。

面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究与应用分析

面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究与应用分析随着社会的发展和科技的进步，智慧城市建设成为了现代城市建设的重要方向。

面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究与应用分析，对于智慧城市的规划、设计和建设具有重要的意义。

本文将从三维建模的概念和发展、关键技术研究和应用分析等方面进行探讨。

一、三维建模的概念和发展三维建模是指通过计算机技术将现实世界的物体、场景模拟成为三维模型的过程。

三维建模技术可分为建模软件、建模数据和建模方法与算法三部分。

传统的建模技术主要包括手工建模和参数化建模，而随着计算机技术的发展，基于大数据的自动建模、深度学习等新技术也得到了广泛应用。

三维建模技术的发展经历了从二维平面建模到三维实体建模的过程，现在已经发展成为了一个比较成熟的技术领域。

随着虚拟现实、增强现实等技术的不断发展，三维建模技术在建筑设计、城市规划、数字娱乐等领域得到了广泛应用。

二、面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究1. 高精度地理信息数据采集技术在智慧城市建设中，要实现对城市空间信息的精准获取和高效利用，就需要依托于高精度地理信息数据采集技术。

目前，常见的地理信息数据采集技术包括激光雷达扫描技术、立体摄影技术等。

这些技术可以实现对城市空间信息的高精度采集，并能够为后续的三维建模提供可靠的数据基础。

2. 三维建模算法及模型管理技术在三维建模领域，建模算法及模型管理技术是关键的核心技术之一。

目前，在三维建模领域涌现了一系列创新性算法和技术，如基于点云数据的三维重建算法、虚拟现实技术、模型压缩与优化技术等，这些技术的研究与应用将进一步提升三维建模的精度和效率。

3. 三维可视化技术在智慧城市建设中，三维可视化技术能够将三维建模的结果以逼真的形式展现出来，使得人们能够更直观、更真实地感受到城市空间的变化。

针对大规模城市场景的三维可视化技术研究和应用，是当前三维建模技术领域的一个热点方向。

三、面向智慧城市建设的三维建模应用分析1. 智慧城市规划设计通过三维建模技术，可以对城市的规划设计进行全方位的展示和演示，包括建筑布局、交通设计、城市景观等。

城市三维数据获取与地物建模方法

城市三维数据获取与地物建模方法陈盼芳;石晓芸;钱厚童;胡海燕;聂继位【摘要】城市三维数据获取与地物建模技术在虚拟现实等众多领域有着广泛的运用,是空间信息学与计算机视觉领域研究的重点与热点.根据模型绘制原理可将城市三维建模方法大致分为基于几何的建模和基于图像的绘制两大类.几何建模依图而建,操作灵活简单,但工作量大,效率低且逼真程度差;基于图像的建模效率高、较逼真,但容易造成数据冗余,从而影响模型调度与展示.针对上述问题,未来的城市三维建模技术将会向高精度、高效率、高逼真度、集成化以及自动化等方向发展.本文从三维数据获取和三维模型绘制两个方面出发,具体阐述城市三维建模原理、方法与技术,对比分析不同建模方法的特点.【期刊名称】《现代测绘》【年(卷),期】2018(041)005【总页数】4页(P55-58)【关键词】城市三维建模;三维空间模型;几何建模;图像绘制【作者】陈盼芳;石晓芸;钱厚童;胡海燕;聂继位【作者单位】贵州省第一测绘院,贵阳550025;南京林业大学土木工程学院,江苏南京210037;南京林业大学土木工程学院,江苏南京210037;南京林业大学土木工程学院,江苏南京210037;南京林业大学土木工程学院,江苏南京210037【正文语种】中文【中图分类】P208.20 引言随着城市信息化进程的推进，数字化及智慧型虚拟城市的建设不断深入，计算机图形学及三维视觉技术发展飞速，虚拟现实、三维场景可视化等关键技术在城市规划、国土资源管理、环境与生态影响评估、移动互联网服务等众多应用领域的重要性被广泛认知[1-2]。

如何有效地获取目标三维数据、快速地建立高精度三维模型已成为了目前制约模型量测、分析、设计与预测技术的关键因素。

近年来，城市三维建模研究有了显著的突破[3-4]。

谭仁春等提出了一种城市三维建模的新方法，解决了由庞大的纹理数据量所导致的三维可视化引擎的数据调度和实时展示问题[5]。

Shum等利用一个基于用户输入的约束系统从全景图中恢复出分片平面模型[6]。

DTM获取及城市三维可视化技术研究

DTM获取及城市三维可视化技术研究摘要:本文基于笔者多年从事城市三维可视化的相关工作经验,以DTM获取及城市三维可视化为研究对象,论文首先探讨了基于LIDAR系统的DTM获取方法,进而探讨了基于IDL语言的地形建模及可视化详细步骤,具有较高的程序开发效率和较强的地形可视化效果,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词:数据分类IDL 三维地形建模地形三维可视化一直以来是地理信息系统、数字摄影测量、虚拟现实等领域的研究热点,是应用计算机对数字地形模型(Digital Terrain Model,DTM)地形数据进行三维逼真地显示、模拟仿真、多分辨率表达和网络传输等内容的一项技术。

它与人类的生产生活息息相关,在资源调查、城市规划、路径选取、工程勘查与设计、项目选址、环境监测、灾害预测与预报、军事、游戏娱乐等众多领域有着广泛的应用,人们一直关心如何真实地表达自然界的地形,因此对其深入研究十分必要。

1 基于LIDAR的DTM获取传统的航空摄影测量获取DTM的技术已经十分成熟了,但是由于生产周期太长,已不适应当前信息社会的需要,也不能满足“数字地球”对测绘的要求,所以,急需低成本、高密度、快速度、高精度的DTM,机载LIDAR技术正好满足需求,机载LIDAR技术系统能够以每秒生产1000个高程数据点,高程点密度远大于传统的地面测量方法。

利用这样高的抽样率,可以快速完成大区域的地面三维数字地形数据测量,同时可产生有1m或更小的格网间隔的DTM。

TerraScan是芬兰TerraSolid公司的一套专门处理激光点数据的软件,它很容易地处理数百万的点数据。

初始数据不仅包括地面,也包括地面上的所有地物,如建筑物、植被、水、道路及道路上的汽车等,利用TerraScan提供的丰富的分类工具,对激光点进行分类。

TerraScan 识别XYZ文本文件和二进制文件,这个系统具有如下功能。

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。

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。

如何进行城市三维建模

如何进行城市三维建模城市三维建模是一种将现实世界中的城市景观转化为虚拟三维模型的技术。

随着科技的发展，城市三维建模在城市规划、建筑设计、旅游推广等领域得到了广泛应用。

本文将探讨如何进行城市三维建模。

一、数据采集城市三维建模的第一步是数据采集。

要想准确地重建一个城市的三维模型，首先需要获取城市地理数据。

目前，常用的数据采集方法有航空遥感、卫星遥感和激光扫描。

航空遥感技术利用飞机或无人机配备的传感器，对城市进行高空拍摄。

这种方法可以获得大面积的景观数据，但分辨率较低。

卫星遥感则通过卫星对地球表面进行拍摄，分辨率较高，但对于城市细节的捕捉能力有限。

激光扫描则是通过地面设备发送激光束，测量激光束反射回来的时间和强度，从而获取地形和建筑物的准确三维数据。

二、数据处理获得城市地理数据之后，需要进行数据处理，将其转化为可供建模的格式。

常见的数据处理软件有ArcGIS、AutoCAD等。

这些软件可以将地理数据进行编辑、拓扑处理、投影转换等操作，确保数据质量和准确性。

同时，还需要使用专业的三维建模软件，如3ds Max、SketchUp等，将处理后的地理数据导入，进行建模。

建模过程中，可以根据实际需要添加道路、建筑物、绿化等元素，使得三维模型更加真实和完整。

三、质量优化建模完成后，需要对模型进行质量优化。

首先是模型的细节优化，可以通过添加纹理、细化建筑物的外观等方式增加模型的真实感。

同时，还需要考虑模型的性能优化，以确保在计算机中能够流畅地运行。

这可以通过减少多边形数量、合并顶点等方式实现。

四、模型渲染模型优化完成后，需要对其进行渲染，以生成逼真的图像。

渲染器是重要的工具，可以根据光照、材质等参数对模型进行渲染。

常见的渲染器有V-Ray、Blender等，它们能够产生高质量的渲染效果。

五、模型应用完成渲染后，三维模型可以应用于不同领域。

在城市规划中，可以利用三维模型进行城市更新、交通规划等工作。

在建筑设计中，可以使用三维模型进行设计方案的展示和演示。

如何进行城市的三维建模

如何进行城市的三维建模城市的三维建模是指利用计算机技术将城市的地理信息、建筑物和道路等元素以三维形式进行模拟和展示的过程。

在当今快速发展的数字技术和城市规划的背景下，三维建模成为城市规划、土地管理和旅游推广等领域的重要工具。

本文将从数据获取、建模技术和应用前景三个方面来探讨如何进行城市的三维建模。

一、数据获取三维建模的关键是数据获取，准确的数据是建模的基础。

目前常用的数据获取方式包括卫星遥感、航空激光雷达、无人机摄影测量等。

卫星遥感可以获取大范围的地形图和遥感影像，但其精度相对较低。

航空激光雷达通过发射激光束并接收反射回来的信号来测量地面的高程信息，具有高精度和高密度的特点。

无人机摄影测量则利用无人机进行航拍，并通过图像处理软件进行影像拼接和三维模型生成，具有低成本和高灵活性的优势。

二、建模技术在数据获取之后，需要将采集的数据进行处理和建模。

常用的建模技术包括地理信息系统（GIS）、计算机辅助设计（CAD）和虚拟现实技术（VR）等。

GIS可以将空间数据进行储存、查询和分析，通过对地理信息的管理和处理，生成城市的空间数据库。

CAD可以利用计算机软件进行建筑物的设计和绘制，通过建模软件将二维图纸转化为三维模型。

VR技术可以将建模结果以虚拟的形式呈现给用户，让用户沉浸其中，实现虚拟现实的效果。

三、应用前景城市的三维建模可以广泛应用于城市规划、土地管理和旅游推广等领域。

首先，三维建模可以为城市规划提供可视化的工具，通过模拟不同规划方案的效果，辅助规划师做出决策。

其次，在土地管理方面，三维建模可以利用地理信息系统和建模技术，实现土地利用的合理规划和管理，提高土地的利用效率。

最后，三维建模在旅游推广方面也起到重要作用，通过将城市的景点、建筑物和街道以立体形式展示给游客，提升旅游的观赏性和吸引力。

除了以上三个方面，城市的三维建模还可以应用于交通管理、应急救援和安全评估等领域。

例如，三维建模可以结合交通流模型，优化道路网络的设计，提高交通运输的效率。

《城市三维建模技术规范》要点解读

《城市三维建模技术规范》要点解读
一、《城市三维建模技术规范》
二、本规范包括五大部分
1．三维建模概述：本部分对城市三维建模技术的分类、建模流程及模型参数进行概述，提供城市三维建模概念和技术背景，为后续章节的讨论提供依据。

2．数据搜集：本部分主要围绕数据的采集及处理技术讨论，探讨数据源、采集手段、数据格式、数据处理及表述等内容。

3．模型建立：本部分主要描述如何建立三维城市模型，包括模型格式的选择、街景地物建模、构件建模等内容。

4．视觉建模：本部分主要讨论三维城市模型如何进行视觉建模，包括模型材质、摄像漫游、场景搭建等内容。

5．虚拟城市：本部分主要探讨虚拟城市技术，包括虚拟城市的构建方法、可视化技术及其发展趋势等内容。

三、本规范的重点
1．重视数据质量：本规范强调数据质量的重要性，建议企业在建模过程中注重严格把关。

测绘技术中的三维建模方法和应用案例

测绘技术中的三维建模方法和应用案例三维建模是测绘技术中的重要应用之一，通过对地理空间信息进行三维展示和建模，可以更加直观地了解地貌地貌、地物分布以及地理特征等内容。

本文将介绍一些常见的三维建模方法，并结合实际案例进行说明。

一、激光扫描技术激光扫描技术是一种非常常见的三维建模方法。

该技术通过激光雷达仪器测量出地物的三维坐标，从而得到地形地貌信息。

激光扫描技术具有高精度、高效率等优势，被广泛应用于城市规划、地质灾害评估等领域。

以城市规划为例，激光扫描技术可以用于获取城市地区的地形地貌信息，包括道路、建筑等。

通过对得到的点云数据进行处理，可以建立精确的三维建模，为城市规划提供可靠的参考。

二、摄影测量技术摄影测量技术是另一种常用的三维建模方法。

通过航空摄影或卫星遥感等手段获取大范围地理信息，然后利用摄影测量原理进行影像解译和测量，最终生成地形、地物等的三维模型。

摄影测量技术具有成本低、面积大等特点，广泛应用于地质勘探、环境监测等领域。

例如，在地质勘探中，通过航空摄影获取地质区域的影像数据，可以快速生成地理信息系统（GIS）用于矿区的规划和管理。

三、遥感技术遥感技术是利用航空器、航天器等获取地球表面信息的技术。

通过遥感技术获取的图像数据可以用于三维建模。

利用遥感图像数据，可以对地表物体进行识别、提取等操作，从而得到地物的三维模型。

遥感技术在城市规划、农业监测等领域有广泛应用。

以城市规划为例，遥感技术可以实现对城市扩张情况的监测、评估，为城市规划提供参考。

四、应用案例下面以城市规划、地质勘探和农业监测三个案例来说明三维建模在各个领域的应用。

1. 城市规划：通过激光扫描技术获取城市地区的地形地貌信息，可以实现对城市扩张情况的监测和评估。

通过对点云数据进行处理，可以建立精确的三维模型，为城市规划提供可靠的数据支持。

2. 地质勘探：通过航空摄影获取地质区域的影像数据，可以快速生成地理信息系统（GIS），用于矿区的规划和管理。