基于傾斜攝影的城市實景三維模型單體化及其組織管理研究
本文選題:傾斜攝影測量 + 實景建模 ; 參考:《長安大學》2017年碩士論文
【摘要】:城市是人類聚集和社會經(jīng)濟文化的中心,是地理信息高度密集的地理綜合體。作為國際測繪領(lǐng)域高新技術(shù)的傾斜攝影測量,突破了傳統(tǒng)航攝測量技術(shù)的局限性,使用五個不同角度的相機多角度曝光以獲取地物信息,實現(xiàn)了獲取城市實景三維模型的高度自動化。使用傾斜攝影技術(shù)能快速獲取真實精確的城市三維地理信息,并建立動態(tài)、多層次、二三維一體化的城市信息系統(tǒng),將加快城市現(xiàn)代化進程并更好地致力于智慧城市的建設(shè)。本文基于傾斜攝影測量技術(shù),對傾斜模型的快速單體化及城市全要素地物的二三維一體化集成管理進行了深入研究。首先,剖析了基于傾斜影像獲取網(wǎng)格模型的三維重建過程及相關(guān)算法,探討了整體構(gòu)網(wǎng)而成的傾斜模型單體對象化的方法;其次,采用動態(tài)單體化的方式,將傾斜模型數(shù)據(jù)重新組織成為三維網(wǎng)格圖層3DML,并根據(jù)傾斜模型的生產(chǎn)原理與機制,提出了采用二維矢量數(shù)據(jù)管理三維場景的解決方案;最后,初步實現(xiàn)了基于傾斜模型的城市三維管理原型系統(tǒng)的開發(fā),驗證了二三維集成管理技術(shù)的有效性。本研究取得以下的成果和結(jié)論:1)提出了建筑物輪廓快速提取的解決方案。探討基于傾斜影像或傾斜模型的建筑物輪廓線半自動化快速提取方法,并在ArcGIS Analysis工具輔助下,提出了基于等高線的提取算法,能快速有效地獲取拓撲完整的建筑輪廓矢量數(shù)據(jù)。2)提出了城市二三維數(shù)據(jù)高效集成管理的解決方案。將建筑物輪廓線作為分類圖層套合傾斜模型使其單體對象化,重新組織生成三維網(wǎng)格圖層3DML;利用二維矢量數(shù)據(jù)之間的層次關(guān)系設(shè)計合理高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),將三維場景管理問題轉(zhuǎn)化為二維數(shù)據(jù)的組織調(diào)用問題,實現(xiàn)了二三維數(shù)據(jù)一體化高效集成管理。3)初步實現(xiàn)了三維城市管理原型系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā);赟kyline TerraExplorer二次開發(fā)平臺并借助Arc GIS API開發(fā)組件,初步設(shè)計與實現(xiàn)了三維城市管理原型系統(tǒng),主要包括場景瀏覽、空間量算、空間查詢、二維空間分析、三維空間分析五大功能模塊。
[Abstract]:City is the center of human agglomeration, social economy and culture, and a geographical complex with high density of geographic information. As a high and new technology in international surveying and mapping, tilt photogrammetry breaks through the limitation of traditional aerial photography technology and uses five cameras with different angles to expose multi-angle to obtain ground object information. The high automatization of acquiring the 3D model of urban real scene is realized. Using tilt photography technology can quickly obtain the true and accurate three-dimensional geographic information of the city, and establish a dynamic, multi-level, two-three dimensional integrated urban information system, which will speed up the process of urban modernization and better devote to the construction of intelligent city. Based on the technique of tilt photogrammetry, this paper makes a deep research on the rapid singularity of the tilt model and the integrated management of two and three dimensions of all urban elements. Firstly, this paper analyzes the 3D reconstruction process and related algorithms based on the obliquity image acquisition mesh model, and discusses the method of monolithic objectification of the tilted model formed by the whole network. Secondly, the dynamic monolithic method is adopted. The tilting model data is reorganized into 3D grid layer 3DML. according to the production principle and mechanism of tilting model, the solution of using two-dimensional vector data to manage 3D scene is put forward. The prototype system of urban 3D management based on tilting model is implemented preliminarily, and the validity of 2D / 3D integrated management technology is verified. In this study, the following results and conclusions: 1) proposed a rapid extraction of building contour solution. This paper discusses the rapid semi-automatic extraction method of building contour based on inclined image or tilt model, and proposes an algorithm based on contour extraction with the help of ArcGIS Analysis tool. This paper presents a solution to the efficient integration and management of urban 2D data, which can quickly and effectively obtain the topologically complete building contour vector data. The building contour line is used as the classification layer sleeve tilt model to make it single object, the 3D grid layer 3DMLs are reorganized and generated, and the reasonable and efficient data structure is designed by using the hierarchical relationship between the two-dimensional vector data. The problem of 3D scene management is transformed into the problem of organizing and calling 2D data, and the design and development of 3D urban management prototype system is realized. Based on the secondary development platform of Skyline TerraExplorer and with the help of Arc GIS API, a 3D urban management prototype system is designed and implemented, which mainly includes scene browsing, spatial calculation, spatial query and two-dimensional spatial analysis. Three-dimensional spatial analysis of five functional modules.
【學位授予單位】:長安大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:P231;P208
【參考文獻】
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,本文編號:1938609
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