【摘要】：隨著傾斜攝影測(cè)量技術(shù)和激光掃描技術(shù)的發(fā)展,傾斜攝影模型、三維激光掃描點(diǎn)云、精細(xì)建筑物模型等三維模型數(shù)據(jù)已成為數(shù)字城市、城市規(guī)劃、應(yīng)急服務(wù)等領(lǐng)域的重要數(shù)據(jù)源。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)三維模型數(shù)據(jù)組織、索引及可視化等諸多領(lǐng)域展開(kāi)了廣泛的研究。然而,目前對(duì)三維模型數(shù)據(jù)的研究大多是單一類(lèi)型數(shù)據(jù)或單一場(chǎng)景的組織和可視化,不利于不同需求下的多尺度可視化與分析。在實(shí)際應(yīng)用中,單一類(lèi)型的數(shù)據(jù)往往無(wú)法滿(mǎn)足復(fù)雜場(chǎng)景的應(yīng)用需求,多種三維模型數(shù)據(jù)需要配合使用。同時(shí),三維模型的可視化和分析對(duì)數(shù)據(jù)精度的要求都決定于其所在的尺度,需要建立尺度與三維模型數(shù)據(jù)精度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此,如何設(shè)計(jì)一種統(tǒng)一的方法對(duì)三維模型數(shù)據(jù)進(jìn)行組織與表達(dá)有待于進(jìn)一步研究。本文在研究目前主流三維模型數(shù)據(jù)的組織方法、地理格網(wǎng)和地圖服務(wù)規(guī)范等相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對(duì)城市多源三維模型數(shù)據(jù)統(tǒng)一組織和表達(dá)這兩個(gè)問(wèn)題,提出了一種多源三維模型數(shù)據(jù)統(tǒng)一表達(dá)方法,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了多源三維模型數(shù)據(jù)的交互式可視化方法。論文的主要內(nèi)容如下:(1)多源三維模型數(shù)據(jù)統(tǒng)一表達(dá)方法研究。提出了一種基于地理格網(wǎng)的多源三維模型數(shù)據(jù)統(tǒng)一組織方法。分析三維模型數(shù)據(jù)的幾何特征和尺度特征,設(shè)計(jì)了基準(zhǔn)地理格網(wǎng)模型,基于該模型對(duì)多尺度三維模型數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一劃分與唯一編碼,實(shí)現(xiàn)了多源三維模型數(shù)據(jù)統(tǒng)一組織;設(shè)計(jì)了一種三維模型信息結(jié)構(gòu)化表達(dá)的統(tǒng)一描述規(guī)則,實(shí)現(xiàn)了多源三維模型幾何、外觀、屬性等信息的結(jié)構(gòu)化表達(dá)。(2)多源三維模型數(shù)據(jù)交互式可視化方法研究。在數(shù)據(jù)統(tǒng)一表達(dá)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建面向城市三維場(chǎng)景可視化的復(fù)合金字塔模型,實(shí)現(xiàn)城市三維場(chǎng)景的快速可視化;分析城市三維場(chǎng)景的尺度特征,通過(guò)設(shè)計(jì)復(fù)合金字塔模型的相關(guān)接口和空間語(yǔ)義(屬性類(lèi)型、空間范圍、空間尺度)規(guī)則,實(shí)現(xiàn)多源三維模型數(shù)據(jù)的交互式可視化。(3)針對(duì)以上研究?jī)?nèi)容,基于WebGL三維渲染引擎開(kāi)發(fā)了具有實(shí)用價(jià)值的城市三維場(chǎng)景統(tǒng)一表達(dá)系統(tǒng),驗(yàn)證多源三維模型數(shù)據(jù)統(tǒng)一表達(dá)方法的有效性和可行性。
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：P231;P225.2;P208
【圖文】：

CityGML中LOD的定義Fig.2-1DefinitionofLODinCityGML

難以解決多源三維模型數(shù)據(jù)的統(tǒng)一表達(dá)問(wèn)題。本文利用地理格網(wǎng)模型作為多源模型數(shù)據(jù)統(tǒng)一表達(dá)的空間基準(zhǔn)，通過(guò)構(gòu)建地理格網(wǎng)模型與多源三維模型數(shù)據(jù)的映射，建立多源三維模型數(shù)據(jù)基于位置的統(tǒng)一組織與關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)多源三維模型的統(tǒng)一表達(dá)。3 地理格網(wǎng)模型理論基礎(chǔ)按照維度來(lái)劃分，可以將地理格網(wǎng)模型分為球面剖分格網(wǎng)模型和球體剖分格網(wǎng)模3.1 球面剖分格網(wǎng)模型球面剖分格網(wǎng)模型是對(duì)地球表面空間進(jìn)行剖分的格網(wǎng)體系。按照剖分方式的不以將球面剖分格網(wǎng)模型分為經(jīng)緯度格網(wǎng)、正多面體格網(wǎng)和自適應(yīng)格網(wǎng)三類(lèi)[54]。3.1.1 經(jīng)緯度格網(wǎng)經(jīng)緯度格網(wǎng)是應(yīng)用最早的科學(xué)查詢(xún)和空間剖分方法之一[54]，可分為等間隔格網(wǎng)，隔格網(wǎng)兩種。主流地圖分幅、遙感影像瓦片服務(wù)是以經(jīng)緯度等間隔格網(wǎng)剖分地球面礎(chǔ)，如 Google Earth、WorldWind 和天地圖等。經(jīng)緯度格網(wǎng)的劃分形式簡(jiǎn)單，能夠的兼容傳統(tǒng)測(cè)繪數(shù)據(jù)，缺點(diǎn)是在高緯度地區(qū)存在變形嚴(yán)重的問(wèn)題。

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本文編號(hào)：2730858