基于SkyLine城市三維景觀重建與應(yīng)用研究.pdf

1、摘要摘要隨著3DGIS技術(shù)的發(fā)展，城市三維景觀重建已成為GIS領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的三維建模與可視化方法在面對(duì)海量數(shù)據(jù)時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的建模周期長(zhǎng)、可視化效果差的問(wèn)題，使其已不能滿足現(xiàn)實(shí)的需求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、VR技術(shù)、GIS技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外涌現(xiàn)了很多3DGIS軟件，借助3DGIS軟件實(shí)現(xiàn)城市三維景觀快速重建是一種比較高效的方法，但是在眾多軟件中如何選擇一個(gè)三維建模與可視化性能都較好的三維GIS軟件是值得我們研究的。另一方面，城市三維景觀

2、重建的應(yīng)用往往只是停留在三維景觀展示的層次或者是基于三維景觀構(gòu)建簡(jiǎn)單的3DGIS可視化系統(tǒng)，并沒(méi)有將其提高到輔助決策支持的應(yīng)用層次上來(lái)。因此，針對(duì)上面的問(wèn)題，有必要結(jié)合實(shí)際的需求進(jìn)行更進(jìn)一步的研究。對(duì)于上述問(wèn)題，首先系統(tǒng)地分析與研究了目前城市三維景觀重建過(guò)程中，地形與地物的建模方法，并結(jié)合具體的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，給出了大范圍城市三維景觀模型的快速構(gòu)建方案，即：DEM與DOM疊加實(shí)現(xiàn)大范圍三維地形快速建模；普通建筑批量建模與特殊建筑專業(yè)建模相結(jié)合

3、實(shí)現(xiàn)地表建筑物三維建模。城市三維景觀重建的另一項(xiàng)重要內(nèi)容是三維景觀可視化，論文又從提高三維場(chǎng)景可視化效果出發(fā)，探討了提高三維場(chǎng)景繪制效率的幾種方法。然后，根據(jù)大范圍城市三維景觀建模與可視化的需求，分析了SkyLine在實(shí)現(xiàn)城市三維景觀快速重建上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)（海量數(shù)據(jù)壓縮、多格式模型支持以及LOD模型自動(dòng)生成等），并利用它完成了遵義市中心城區(qū)大范圍三維場(chǎng)景的構(gòu)建。最后，在遵義市數(shù)字城市三維規(guī)劃管理系統(tǒng)項(xiàng)目的支持下，以構(gòu)建的三維場(chǎng)景為基礎(chǔ)，利

4、用SkyLine提供的二次開(kāi)發(fā)接口，對(duì)遵義市三維規(guī)劃輔助決策支持系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)是結(jié)合城市規(guī)劃業(yè)務(wù)需求構(gòu)建的針對(duì)城市規(guī)劃專業(yè)領(lǐng)域的3DGIS應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)除實(shí)現(xiàn)了基本的三維場(chǎng)景瀏覽功能，還實(shí)現(xiàn)了規(guī)劃方案瀏覽、規(guī)劃方案評(píng)審、規(guī)劃輔助決策分析等功能。同時(shí)，系統(tǒng)是基于開(kāi)源平臺(tái)SharpDevelop的插件機(jī)制構(gòu)建的，相對(duì)于其它的3DGIS應(yīng)用系統(tǒng)，它更易于對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行擴(kuò)展、維護(hù)和更新。基于SkyLine的三維規(guī)劃輔助決策支持系

5、統(tǒng)的構(gòu)建，不僅實(shí)現(xiàn)了大范圍城市三維景觀的快速重建，而且也將城市三維景觀重建的應(yīng)用提高到了輔助決策支持的層次。因此，本課題的研究對(duì)于提高城市規(guī)劃管理水平具有一定的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵字關(guān)鍵字：城市三維景觀，3DGIS，SkyLine，決策支持系統(tǒng)分類號(hào)：密級(jí)：學(xué)號(hào)：2009423單位代碼：10407碩士學(xué)位論文論文題目:基于SkyLine城市三維景觀重建與應(yīng)用研究研究方向GIS應(yīng)用開(kāi)發(fā)專業(yè)名稱測(cè)繪工程研究生姓名王亮導(dǎo)師姓名、職稱徐昌榮教授201

6、1年12月17日江西贛州IIABSTRACTWith3DGIStechnologydevelopmenturbanrenewalhasbecomeathreedimensionallscapeGISresearchfocus.Thetraditionalmethodof3Dmodelingvisualizationinthefaceofmassivedatamodelingdemonstratedalongcyclepovisualiz

7、ationthreedimensionalscenerenderingtheproblemoflowefficiencycannotmeetrealneeds.WithcomputertechnologyVRtechnologyGIStechnologytheemergenceofalotof3DGISsoftwareathomeabroadwiththehelpof3DUrbanLscapesoftwareisafastefficie

8、ntmethodofreconstructionbutinmanysoftwarehowtochooseabetterperfmanceofthethreedimensionalGISsoftwareiswthyofourstudy.Ontheotherhtheapplicationof3DUrbanLscapereconstructionoftenjusttostaylevelthreedimensionaldisplayofthre

9、edimensionallscapebuiltonasimple3DGISvisualizationsystemnottobeappliedtosupptdecisionmakinglevelup.Therefeftheabovetwoissuesitisnecessarywiththeactualneedsffurtherresearch.Ftheaboveproblemsthispapersystematicanalysissumm

10、aryofthecurrentmethodsoftopographysurfacefeaturesofthemodelingintheprocessingof3DUrbanLscaperenewalcombinedwithconcreteexperiencegiventhewiderangeofurbanlscapemodelstoquicklybuildsolutionsthat:DEMDOMoverlaytoachieveawide

11、rangeoffastthreedimensionalterrainmodelinggeneralspecialbuildingconstructionvolumemodelingcombinedtoachievetheprofessionalmodelingthreedimensionalmodelingofsurfacestructures.Threedimensionallscapevisualizationisanotherim

12、ptantpartofthethreedimensionalreconstructionthispaperdiscussestheincreasedefficiencyofthemethodofrenderingthreedimensionalscenebeginningwithimprovingthethreedimensionalscene.Thenwiththreedimensionallscapemodelingvisualiz

13、ationrequirementsanalysisestheuniqueadvantagesofSkyLineinachievingrapidreconstructionofthecitysthreedimensionallscapeuseittocompleteawiderangeofZunyiCity’sconstructionofthreedimensionalscene.Finallybasedonthecompletionof

14、constructionofthreedimensionalsceneonthesupptofthreedimensionalplanningdecisionsupptsystemprojectfZunyiCitywiththesecondarydevelopmentinterfaceswhichSkyLineprovidedevelopingthethreedimensionalplanningdecisionsupptsystem.

15、Thesystemisintegratedwithurbanplanningfthebusinessneedstobuildthefieldofurbanplanning3DGISapplications.Thesystemnotonlyachievedthreedimensionalscenebrowsingbutalsoachievedplanningvisitplanningreviewplanningdecisionsuppta