海量多源三維城市模型綜合簡(jiǎn)化與融合可視化
發(fā)布時(shí)間:2021-12-16 13:27
在過去的幾十年中,三維城市模型主要用于可視化;然而,伴隨著現(xiàn)今智慧城市建設(shè)的不斷推進(jìn),以及城市化進(jìn)程的大力發(fā)展,三維城市模型已被廣泛應(yīng)用于災(zāi)害監(jiān)測(cè),城市規(guī)劃,建筑設(shè)計(jì),市政公共事業(yè)管理等諸多領(lǐng)域和可視化之外的大量任務(wù)。然而,三維城市模型因其數(shù)據(jù)量大,種類多樣等固有特點(diǎn),使得基于網(wǎng)絡(luò)的在線可視化成為制約其應(yīng)用發(fā)展的瓶頸。因此如何有效地存儲(chǔ)和管理好海量、多源異構(gòu)的三維模型,并對(duì)其高效的綜合簡(jiǎn)化處理,降低三維城市模型的復(fù)雜度,以便為上層不同領(lǐng)域應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐,是目前亟待解決的問題。為此,本文針對(duì)三維城市模型當(dāng)前所面臨的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理、分析簡(jiǎn)化處理與快速可視化等問題,結(jié)合云計(jì)算的特點(diǎn),將Hadoop云計(jì)算平臺(tái)應(yīng)用到空間信息分析服務(wù)領(lǐng)域。本文提出了一個(gè)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理,數(shù)據(jù)分析處理與三維模型綜合簡(jiǎn)化,到多源數(shù)據(jù)融合可視化的多源三維城市模型可視化處理框架,試著在以下幾個(gè)方面解決上述問題:(1)調(diào)研三維城市模型的相關(guān)研究工作和相關(guān)數(shù)據(jù)格式,嘗試尋找到幾種通用且適應(yīng)性強(qiáng)的三維模型標(biāo)準(zhǔn)格式,并將它們作為本文的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)格式,以支持不同應(yīng)用的數(shù)據(jù)需求。(2)學(xué)習(xí)當(dāng)前流行的開源大數(shù)據(jù)技術(shù),使用Hadoop...
【文章來源】:南京財(cái)經(jīng)大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
三維城市模型的應(yīng)用領(lǐng)域Mao等[29]提出了一種稱為CityTree的三維建筑模型多重表示結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)
態(tài)下 40.2GB),從 3DWarehouse 上通過網(wǎng)絡(luò)爬蟲獲取的 Collada 三維建筑模型數(shù)據(jù)(壓縮狀態(tài)下 20GB),還有各大洲主要國(guó)家的 OpenStreetMap(OSM)開放街道數(shù)據(jù)(壓縮狀態(tài)下 23.7GB)。2.1.1 語(yǔ)義化模型 CityGML由 OGC(開放地理空間聯(lián)盟)開發(fā)的 CityGML(City Geography MarkupLanguage/城市地理標(biāo)記語(yǔ)言)是基于 XML 格式的,用于虛擬三維城市模型的表示和交換的開放數(shù)據(jù)模型,也是當(dāng)前三維城市建模的標(biāo)準(zhǔn)之一。CityGML 的特點(diǎn)是幾何內(nèi)容按照語(yǔ)義信息可以分為多個(gè)模塊,根元素 CityModel 代表城市對(duì)象,它 可 以 包 含 任 意 多 個(gè) appearanceMember 和 cityObjectMember 元 素 。appearanceMember 包含城市中各種實(shí)體對(duì)象的外觀信息(如顏色和紋理),它也可能與某些 cityObjectMember 元素相關(guān)聯(lián)。cityObjectMember 則描述城市中各種不同的實(shí)體對(duì)象,比如建筑,道路,植被等。以建筑對(duì)象 Building 為例(如圖 2.1所示),它由 WallSurface,RoofSurface,F(xiàn)loorSurface,GroundSurface 等不同組件構(gòu)成,每一個(gè)組件又由三維空間中的 surface 集合——MultiSurface 構(gòu)成。
南京財(cái)經(jīng)大學(xué)碩士學(xué)位論文CityGML 允許用 4 種不同細(xì)節(jié)層次(Level of Details,LoDs)LoD1~Lod4 來建筑物,見圖 2.2。在 LoD1 中,三維建筑以方塊模型表示。在 LoD2 中,建具有不同的屋頂結(jié)構(gòu)和墻面。和 LoD2 相比,描述了 3D 建筑物的精確形狀,門、窗和邊界表面(即 RoofSurface,WallSurface,CeilingSurface,F(xiàn)loorSurfaceundSurface 等)。從這個(gè)角度來看,LoD3 中的建筑物是由許多單獨(dú)的建筑元組件描述的,每個(gè)建筑元素或組件都表示為具有一定厚度或長(zhǎng)度的多面特征3 模型的內(nèi)部添加內(nèi)部結(jié)構(gòu)(樓梯,家具等)變成 LoD4。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于HBase的海量GIS數(shù)據(jù)分布式處理實(shí)踐[J]. 李雪梅,邢俊峰,劉大偉,王海洋,劉瑋. 大數(shù)據(jù). 2016(03)
[2]CCF大專委2016年大數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)——解讀和行動(dòng)建議[J]. 潘柱廷,程學(xué)旗,袁曉如,周濤,靳小龍. 大數(shù)據(jù). 2016(01)
[3]地質(zhì)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)[J]. 李婧,陳建平,王翔. 地質(zhì)通報(bào). 2015(08)
[4]智慧城市空間信息基礎(chǔ)設(shè)施支撐力評(píng)價(jià)體系研究[J]. 藍(lán)榮欽,王家耀. 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]地圖學(xué)和地圖何去何從[J]. 孟立秋. 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(04)
[6]基于R樹索引的三維場(chǎng)景細(xì)節(jié)層次自適應(yīng)控制方法[J]. 龔俊,朱慶,章漢武,李曉明,周東波. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2011(04)
[7]三維城市模型的多細(xì)節(jié)層次描述方法[J]. 朱慶,龔俊,杜志強(qiáng),張葉廷. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2005(11)
[8]地理空間數(shù)據(jù)的可視化[J]. 高俊. 測(cè)繪工程. 2000(03)
碩士論文
[1]基于Hadoop的三維模型管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊進(jìn)展.西北大學(xué) 2013
[2]幾種重要的三維模型特征提取方法的實(shí)現(xiàn)研究[D]. 邢玉輝.吉林大學(xué) 2006
本文編號(hào):3538214
【文章來源】:南京財(cái)經(jīng)大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
三維城市模型的應(yīng)用領(lǐng)域Mao等[29]提出了一種稱為CityTree的三維建筑模型多重表示結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)
態(tài)下 40.2GB),從 3DWarehouse 上通過網(wǎng)絡(luò)爬蟲獲取的 Collada 三維建筑模型數(shù)據(jù)(壓縮狀態(tài)下 20GB),還有各大洲主要國(guó)家的 OpenStreetMap(OSM)開放街道數(shù)據(jù)(壓縮狀態(tài)下 23.7GB)。2.1.1 語(yǔ)義化模型 CityGML由 OGC(開放地理空間聯(lián)盟)開發(fā)的 CityGML(City Geography MarkupLanguage/城市地理標(biāo)記語(yǔ)言)是基于 XML 格式的,用于虛擬三維城市模型的表示和交換的開放數(shù)據(jù)模型,也是當(dāng)前三維城市建模的標(biāo)準(zhǔn)之一。CityGML 的特點(diǎn)是幾何內(nèi)容按照語(yǔ)義信息可以分為多個(gè)模塊,根元素 CityModel 代表城市對(duì)象,它 可 以 包 含 任 意 多 個(gè) appearanceMember 和 cityObjectMember 元 素 。appearanceMember 包含城市中各種實(shí)體對(duì)象的外觀信息(如顏色和紋理),它也可能與某些 cityObjectMember 元素相關(guān)聯(lián)。cityObjectMember 則描述城市中各種不同的實(shí)體對(duì)象,比如建筑,道路,植被等。以建筑對(duì)象 Building 為例(如圖 2.1所示),它由 WallSurface,RoofSurface,F(xiàn)loorSurface,GroundSurface 等不同組件構(gòu)成,每一個(gè)組件又由三維空間中的 surface 集合——MultiSurface 構(gòu)成。
南京財(cái)經(jīng)大學(xué)碩士學(xué)位論文CityGML 允許用 4 種不同細(xì)節(jié)層次(Level of Details,LoDs)LoD1~Lod4 來建筑物,見圖 2.2。在 LoD1 中,三維建筑以方塊模型表示。在 LoD2 中,建具有不同的屋頂結(jié)構(gòu)和墻面。和 LoD2 相比,描述了 3D 建筑物的精確形狀,門、窗和邊界表面(即 RoofSurface,WallSurface,CeilingSurface,F(xiàn)loorSurfaceundSurface 等)。從這個(gè)角度來看,LoD3 中的建筑物是由許多單獨(dú)的建筑元組件描述的,每個(gè)建筑元素或組件都表示為具有一定厚度或長(zhǎng)度的多面特征3 模型的內(nèi)部添加內(nèi)部結(jié)構(gòu)(樓梯,家具等)變成 LoD4。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于HBase的海量GIS數(shù)據(jù)分布式處理實(shí)踐[J]. 李雪梅,邢俊峰,劉大偉,王海洋,劉瑋. 大數(shù)據(jù). 2016(03)
[2]CCF大專委2016年大數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)——解讀和行動(dòng)建議[J]. 潘柱廷,程學(xué)旗,袁曉如,周濤,靳小龍. 大數(shù)據(jù). 2016(01)
[3]地質(zhì)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)[J]. 李婧,陳建平,王翔. 地質(zhì)通報(bào). 2015(08)
[4]智慧城市空間信息基礎(chǔ)設(shè)施支撐力評(píng)價(jià)體系研究[J]. 藍(lán)榮欽,王家耀. 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]地圖學(xué)和地圖何去何從[J]. 孟立秋. 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(04)
[6]基于R樹索引的三維場(chǎng)景細(xì)節(jié)層次自適應(yīng)控制方法[J]. 龔俊,朱慶,章漢武,李曉明,周東波. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2011(04)
[7]三維城市模型的多細(xì)節(jié)層次描述方法[J]. 朱慶,龔俊,杜志強(qiáng),張葉廷. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2005(11)
[8]地理空間數(shù)據(jù)的可視化[J]. 高俊. 測(cè)繪工程. 2000(03)
碩士論文
[1]基于Hadoop的三維模型管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊進(jìn)展.西北大學(xué) 2013
[2]幾種重要的三維模型特征提取方法的實(shí)現(xiàn)研究[D]. 邢玉輝.吉林大學(xué) 2006
本文編號(hào):3538214
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