基于IMAGIS的数字城市三维建模与可视化研究
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摘要
数字地球是21世纪认识地球的方式,作为数字地球建设的一个层面—数字城市的建设是数字地球建设的重要组成部分,也是城市和社会信息化发展的必然趋势,它是一个非常庞大的、复杂的、长期的系统工程。其中,三维城市模型的建立是数字城市建设的首要步骤和重要内容。本文以“3S”技术及其集成系统、数字摄影测量技术、三维建模技术、三维可视化与虚拟现实技术为基础,运用数字化地图配合外业纹理采集实现了基于IMAGIS的三维城市重建,并就基于3DCM的空间查询与分析进行了实验,实现直接从三维模型上选择目标进行分析和查询,如面积、周长、距离、体积和剖面等,直接在透视图空间进行各种空间查询与决策分析。拓宽了三维城市模型在城市规划、工程勘察、公共交通、环境保护、资源调查、区域开发规划、灾害预测与防治和住宅小区综合管理等方面的应用。
通过实验表明本文所提出的三维城市建模方法和技术路线可以提高建模效率、节约劳动成本和政府重复投资、减少人工操作无法避免的误差,从而加快城市三维重建的速度。论文同时对三维可视化软件IMAGIS在三维城市重建方面所存在的不足做了分析,并就完善其部分功能做了尝试。
The Digital Earth is the way we know in the 21st century.The construction of Digital City is an important constituent which is also a level of the construction of Digital Earth. It is an inevitable trend of the city and the social information development which is also an extremely huge, complex and long-term system engineering. The building of three dimensional city model (3DCM) is the first step and important content of the digital city construction .On the basis of "3S" technology and its integrated system、numeral photographic survey technology、three dimensional modelling technology、three dimensional visible and virtual reality technology we completed the reconstruction of three dimensional city using digital map and texture gathering outside.At last,we had carried on the spatial analysis experiment based on the 3DCM.It can directly choose the goal from the three-dimensional model to carry on the analysis and the inquiry, for example area、perimeter、distance、volume and section plane and so on,which can also directly carries on each kind of spatial inquiry and the policy-making analysis in the perspective drawing space.These have opened up the domains for 3DCM on the use of the urban planning、project reconnaissance、mass transit、environmental protection、resources investigation、region development and plan、disaster forecast and preventing、residential district synthesis management and so on.
It can conclude through practice proof that the method proposed in this article to building three dimensional city can enhance the productivity, save the cost of labor , prevent the government to repeat investment, reduce errors which are unable to avoid through manual control,greatly speed up reconstruction of the three dimensional city. At the same time we had drawn the conclusion on imperfect parts using IMAGIS to rebuilding three dimensional city and tried to make up these parts. Finally I had carried on the spatial analysis experiment based on the 3DCM.
通过实验表明本文所提出的三维城市建模方法和技术路线可以提高建模效率、节约劳动成本和政府重复投资、减少人工操作无法避免的误差,从而加快城市三维重建的速度。论文同时对三维可视化软件IMAGIS在三维城市重建方面所存在的不足做了分析,并就完善其部分功能做了尝试。
The Digital Earth is the way we know in the 21st century.The construction of Digital City is an important constituent which is also a level of the construction of Digital Earth. It is an inevitable trend of the city and the social information development which is also an extremely huge, complex and long-term system engineering. The building of three dimensional city model (3DCM) is the first step and important content of the digital city construction .On the basis of "3S" technology and its integrated system、numeral photographic survey technology、three dimensional modelling technology、three dimensional visible and virtual reality technology we completed the reconstruction of three dimensional city using digital map and texture gathering outside.At last,we had carried on the spatial analysis experiment based on the 3DCM.It can directly choose the goal from the three-dimensional model to carry on the analysis and the inquiry, for example area、perimeter、distance、volume and section plane and so on,which can also directly carries on each kind of spatial inquiry and the policy-making analysis in the perspective drawing space.These have opened up the domains for 3DCM on the use of the urban planning、project reconnaissance、mass transit、environmental protection、resources investigation、region development and plan、disaster forecast and preventing、residential district synthesis management and so on.
It can conclude through practice proof that the method proposed in this article to building three dimensional city can enhance the productivity, save the cost of labor , prevent the government to repeat investment, reduce errors which are unable to avoid through manual control,greatly speed up reconstruction of the three dimensional city. At the same time we had drawn the conclusion on imperfect parts using IMAGIS to rebuilding three dimensional city and tried to make up these parts. Finally I had carried on the spatial analysis experiment based on the 3DCM.
引文
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