论文部分内容阅读
城市是人类聚集和社会经济文化的中心,是地理信息高度密集的地理综合体。作为国际测绘领域高新技术的倾斜摄影测量,突破了传统航摄测量技术的局限性,使用五个不同角度的相机多角度曝光以获取地物信息,实现了获取城市实景三维模型的高度自动化。使用倾斜摄影技术能快速获取真实精确的城市三维地理信息,并建立动态、多层次、二三维一体化的城市信息系统,将加快城市现代化进程并更好地致力于智慧城市的建设。本文基于倾斜摄影测量技术,对倾斜模型的快速单体化及城市全要素地物的二三维一体化集成管理进行了深入研究。首先,剖析了基于倾斜影像获取网格模型的三维重建过程及相关算法,探讨了整体构网而成的倾斜模型单体对象化的方法;其次,采用动态单体化的方式,将倾斜模型数据重新组织成为三维网格图层3DML,并根据倾斜模型的生产原理与机制,提出了采用二维矢量数据管理三维场景的解决方案;最后,初步实现了基于倾斜模型的城市三维管理原型系统的开发,验证了二三维集成管理技术的有效性。本研究取得以下的成果和结论:1)提出了建筑物轮廓快速提取的解决方案。探讨基于倾斜影像或倾斜模型的建筑物轮廓线半自动化快速提取方法,并在ArcGIS Analysis工具辅助下,提出了基于等高线的提取算法,能快速有效地获取拓扑完整的建筑轮廓矢量数据。2)提出了城市二三维数据高效集成管理的解决方案。将建筑物轮廓线作为分类图层套合倾斜模型使其单体对象化,重新组织生成三维网格图层3DML;利用二维矢量数据之间的层次关系设计合理高效的数据结构,将三维场景管理问题转化为二维数据的组织调用问题,实现了二三维数据一体化高效集成管理。3)初步实现了三维城市管理原型系统的设计与开发。基于Skyline TerraExplorer二次开发平台并借助Arc GIS API开发组件,初步设计与实现了三维城市管理原型系统,主要包括场景浏览、空间量算、空间查询、二维空间分析、三维空间分析五大功能模块。