CityGML三维建模及其应用研究.pdf

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1、第3期矿山测量NO．32012年6月MINESURVEYINGJun．2012doi：10．3969／J．ISSn．1001—358X．2012．03．007CityGML三维建模及其应用研究木王志红，张晓东，韩立钦，张军，兰小机(1．甘肃工业职业技术学院测绘学院，甘肃天水741025；2．江西理工大学建筑与测绘工程学院，江西赣州341000)摘要：CityGML弥补了传统数据在数据共享、互操作等方面的不足，然而目前CityGML的应用还主要停留在三维建模的层次上，没有将其纳入到实用范畴；文中在分析CityGML结构的基础上进行三维建模，采用Direct3D、XQuery等关键技术，研究

2、了cityGML系统的设计与实现；最终初步完成了CityGML三维显示与空间查询分析系统的建设，是对CityGML应用的有益尝试。关键词：CityGML；三维建模；可视化；空间查询中图分类号：P208文献标识码：B文章编号：1001—358X(2012)03—0026—04随着三维数字城市应用的推广及深入，传统三行描述；CityGML通常只使用GML3几何对象集中的维城市模型的局限性开始显现；为了弥补其难于信一个子集来定义。息共享、查询分析和空间数据挖掘等方面的不足，专题模型将地理空间划分为不同类型要素的集OGC于2008年推出CityGML1．0．0规范，CityGML合，CityGM

3、L定义的主要有：Buildingmodule、CityFur—正式成为三维城市模型的国际标准。与传统三维模nituremodule、CityObjectGroupmodule、Genericsmod—型相比，CityGML支持三维空间对象几何拓扑、语义ule等十类；同时，根据需要这些类型还可以细分。属性等方面的描述和多主题可视化；同时，它还提供外观模型给CityGML要素提供表面建模的方扩展机制，以便应用领域可基于CityGML进行扩展，法。在核心模式中定义的抽象基类一CityObject可以实现在CityGML框架下的统一建模和信息共享⋯。通过ApplicationDomainExte

4、nsion(应用扩展)机制目前，国内CityGML的研究主要集中于CityGML进行扩展。标准介绍、建模、存储和转换以及共享研究，在信息CityGML的应用扩展有两种方法：一种是设计共享、空间查询分析等具体应用的实现方面成果不应用领域专题模型时，基于CityGML派生新的要素多；鉴于此，本文深入研究了基于CityrGML的三维类型和属性，并在扩展模式文档中定义；另一种方法可视化技术、数据的统一管理以及空间查询分析的是从确定的CityGML要素类中提取子类型来扩展泛设计与实现；对CityGML的具体应用应该说是非常型要素类，并往该类中添加相应属性。有益的尝试。2应用模型设计lCityGML

5、概述2．1设计流程CityGML是一种用来表现城市三维对象通用信CityGML应用领域三维建模主要包括：应用专息模型的开放编码标准，是基于XML格式的用于存题模型设计、三维空间对象描述。其流程如图1所储及交换三维城市模型的数据模型。CityGML模型不o从逻辑上分成三类：空间模型(Spatialmode1)、专题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯“ii应用专题模型设计模型(Thematicmode1)及外观模型(Appearancemod—e1)。匝卜匝垂卜【鲴空间模型是使用well—knownBoundaryRepre-一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．I⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯．．；三维空间对象描述sentation(通用边界描述)来表达三维几何对象。CityGML要素的空间属性通过GML3的几何模型进；·匝lL-．几-．--．何．．--拓-—-—扑-．_]JH_+[1．．．—-．—．．语．．．义．--属．．性．．二．--．．．_HJHL．．．．可—．．视．．化．．—．．_Jl；·图1CityGML建模流程基金项目：甘肃省高等学校研究生导师科研项目(1121—03)26第3期王志红等：CityGML三维建模及其应用研究’2012年6月CityGML被定义成一个广泛的地形信息模型，该模型中定义了物体的类型和属性，提供了信息建模及共享所需的通用模型和扩展

7、机制，但作为一种三维空间信息共享的技术方法，一些物体在实际的应用中很有可能具有一些在CityGML中没有明确模型的属性。此外，可能会有一些三维物体没有被CityGML中的理论分类所覆盖。因此，需要设计CityGML框架下的应用领域专题模型。CityGML提供了两个不同的概念来支持这种类型数据的交换：①基本物体和属性；②应用领域扩展。包括三个步骤：建立应用领域的地物类型体系；从cityGML要素图2学校建筑物UML图类中提取子类型和扩