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1、数字城市中街道景观主体三维可视化快速实现探究 摘要:城市景观重建与三维可视化是当前地理信息系统的重要研究内容之一,本文研究基于GIS的城市三维景观可视化关键技术和系统框架。文章所提出的系统框架和关键技术已被成功应用到实际项目当中,可作为构建相关系统的参考。关键词：数字城市、景观设计、三维可视化、研究中图分类号：P901文献标识码：A文章编号引言数字城市三维模型和城市空间地理信息是综合利用计算机虚拟现实技术、仿真技术、GIS技术和数据库技术,通过有机的结合实现城市三维再现,并建立人机实时交互操作
2、的空间信息系统。三维的城市空间地理信息技术将以其鲜明的技术特点和应用前景,在城市的建设规划管理中发挥巨大的作用。一、城市景观三维可视化系统关键技术1、三维景观模型的建立（1）DEM数据。DEM数据使用了国标格式,处理方法是先使用Micro7station软件把DEM数据展绘到通用的dun格式的文件中,再使用ARCGIS软件的三维分析模块,把dun文件转换成栅格数据grid格式,然后利用ARCTOOLS中的数据转换工具把grid格式数据转换成需要的uses格式。利用航空相片,通过数字测量工作站制作
3、数字地面高程模型(DEM)及正射影像(DOM),两者通过地理坐标叠加套合,生成地表模型。此外DEM也可采用地形图上的等高线生成。（2）由全数字摄影测量工作站采集三维的二进制模型数据。利用航空相片,通过数字测量工作站制作数字地面高程模型(DEM)及正射影像(DOM),两者通过地理坐标叠加套合,生成地表模型。此外DEM也可采用地形图上的等高线生成;需要用Photoshop软件把tiff格式的文件转换成bmp文件才能使用。（3）导入模型数据,生成初级三维景观模型,然后对模型进行编辑和贴纹理,建筑物顶面
4、的纹理可以从航空像片及DOM上提取,侧面的纹理要用数码相机在实地拍摄。对于独立地物(如树、电杆、花坛等)可用VRMODEL或3DMAX单独建立,力求形象逼真。（4）对三维模型按地物类分类。大致可分为建筑物、街道(包括路坎)、独立地物(包括树、路灯、花坛等)、三维注记等;将三维模型与地表模型精确套合,在统一的坐标体系中逼真表现三维景观,从而为三维空间信息的查询和分析奠定了基础。2、城市实体数据采集与数字建模7城市实体的数字建模对建筑物的楼高精度有较高的要求,因此需要使用航测方法测量建筑物的高度信息
5、。使用四维公司JX4等摄影测量软件。（1）建筑物纹理采集。采集建筑物外表纹理的同时,收集建筑的相关属性信息,包括建筑物四面的全景照片(可以从侧面拍照,但必须是全景)、建筑物名称、门牌号、建筑物数量等。如果是小区,精确到小区内的楼号如“江山路居委会小区4#楼”,并在地形图上标示出来。其中的模型编号在后面解释。（2）楼高采集。基本要求:①所有数据不可以有交叉、打结、回折(桥梁和道路,河流的交叉除外,等高线和其他三维数据的交叉例外);②同一地物分段采集或者地物和地物连接时必须是三维捕捉,不可以有悬挂节
6、点;③对水平地物(宅地界、水田、湖池等)进行采集时高程要锁定;④比高差大于1.5m的陡坎、斜面等必须采集上下线;⑤地物间共边线要复制生成,以保证数据之间的一致;⑥地物框架线数据格式为三维的DXF格式。7（3）房屋采集方法。①房屋顶部采集。表述房屋顶部特征的框架线均要采集,弧状特征线采用多段线采集,采集密度应保证弧线特征不失真。②房屋侧面采集。房屋侧面框架线采集时,应尽量采集立体观察下能够看到的侧面棱线部分。③房屋底部采集。采集立体观察应能够看到的房基边线,当能够完整采集房屋的2条以上基线时,尽量
7、采用直角采集法,自动获取房屋的剩余基线。房屋底部不可见的建筑物,在房屋周围的地面上采集一条直线,作为房屋的底部高程;④重叠房屋采集。建筑物边线不得交叉采集。⑤屋顶的屋脊线。屋顶的屋脊线以直线表示,如果建筑物上有多个屋脊线,则有几条测几条。⑥屋顶的其他设施。如果屋顶上还有其他设施如电梯间、水箱等也需要把这些设施的外轮廓测量出来。⑦临街建筑的裙房、建筑物的网点房需要测量其顶部轮廓和相邻地面的高。⑧楼高的确定。在采集建筑物海拔高的同时,在建筑物周围,测量几个点构成建筑物底座平面,此面具有的高度即为建筑
8、物底座的海拔高。把建筑物顶部的海拔高与底座高相减,就能够得到建筑物的相对高度,即楼高。⑨路灯、广告牌等点状地物要严格按照实地位置放置。在外业采集建筑物纹理的同时收集这些地物的确切位置,在地形图上标示出来。⑩数据质量检查。采用AutoCAD在三维状态下检查数据是否有飞线,如果有数据问题,则要进行编辑处理或重新采集。二、城市景观规划三维可视化系统操作与分析1、城市景观规划三维可视化系统结构7该系统提供完整的三维空间数据制作与维护机制;系统建设是开放式、易升级、可自行维护和持续建设的;突显三维与GIS
