三维城市建模

城市实景三维建模技术方法探讨摘要: 由于各种检测方法的进步,空间数据的研究和地理信息系统事业获得了蓬勃发展。

在此语境下,空间地理信息的三维可视化表现因其比较之于传统二维表达而有着更直接、更准确和更精确的空间地理特征,而地理空间信息的三维空间可视化表现则是其重点。

在地方国情监控、城市交通模拟、地方经济可持续发展研究等诸多应用领域,三维地理信息系统也发挥着巨大的功能。

所以,城市规划三维实景模型对研究城市规划的发展趋势有着很大的意义。

关键词：城市实景；三维建模；方法1实景三维建模技术现如今实景的三维建模技术需要依靠倾斜摄影去进一步完成，许多城市都需要较为成熟的三维建模技术进行支撑，倾斜三维建模具备了全自动生产、建模过程精确、贴图纹理颜色更符合实际情况等优点。

而LiDAR倾斜三维建模则可结合二种手段所各有的优点,以提高建模效率、改善建模精度,并克服了传统人工建模方法真实度低与精度较差的问题。

目前,三维模型的关键技术大致包括3种:人工模型,倾斜摄影模型和激光雷达模型。

人工建模也就是通过三维模型的软件,如三DMAX,Maya等根据现有的图片和大比例尺城市规划图等来建模。

该模型技术的性能很优秀,只是工作时间较长,与真实世界反差较大,且人工成本昂贵,适合进行小区域、固定对象的三维空间模型。

在城市三维模型方面,一般不使用该技术。

谭仁春根据人工模型的不足,研制出人机交互的辅助工具,大大提高了人工模型的效果,不过这种技术花费了巨大的技术投入和资金成本,仍无法适应大型城市三维模型的需要。

倾斜拍摄检测技术,是中国测绘与遥感行业近年来发展起来的一种新型技术手段,通过这种技术手段能够迅速获得实际地物各个方面的图像,从而获取了比较细致的实际物体侧面数据,所得到的信息也比较能够直接、准确的表达实际地物特性;同时,无人机倾斜拍摄也具备了效率高、成本低、快捷方便等的优势。

目前,该技术已经在许多领域中开展了试验和研究。

2建模原理而在三维建模技术之中，一般都是采用较大重合度的摄影，利用同名点的技术，通过数字的计算模式进行三维定点，以此来完成模型的建立，也就是即在收集到合适的倾角摄影和区域点云结果,通过自动智能化方法对二种信息加以解算并综合处理,从而迅速得到三维模型。

面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究与应用分析智慧城市是以信息技术为基础，实现城市基础设施数字化、智能化、绿色化、共享化，提高城市运行效率、生态环境、社会生活质量三方面水平的城市。

三维建模是智慧城市建设中重要的技术手段之一，在城市规划、运营管理、公共安全等方面具有广泛的应用价值。

本文对面向智慧城市建设的三维建模关键技术进行探讨，并对应用实例进行分析。

1. 建模技术三维建模技术是实现城市数字化的关键技术，包括三维数据采集、三维数据处理和建模软件等。

三维数据采集技术包括激光雷达、摄影测量、遥感等，可以获取城市各种三维数据；三维数据处理技术可以将不同源的三维数据进行融合，并对数据进行修正和筛选；建模软件可以将处理后的三维数据转化为可视化的三维模型。

2. 云计算技术云计算技术可以为城市三维建模提供强大的数据处理和存储能力，最大限度的提高城市三维建模的效率和准确度。

云计算技术可以对三维建模数据进行分布式处理和存储，保证了数据的安全和可靠性。

3. 人工智能技术人工智能技术可以为城市三维建模提供更加智能的数据处理和分析能力，通过机器学习等技术可以自动识别物体、分类和归类等操作，最大限度的提高建模效率和准确度。

4. 虚拟现实技术虚拟现实技术可以将城市三维建模数据变成真实的虚拟世界，使城市规划者和决策者在虚拟环境中进行规划和决策。

虚拟现实技术还可以为游客和市民提供更加真实的城市体验。

1. 城市规划城市规划是智慧城市建设中重要的工作之一，通过三维建模技术可以为城市规划者提供真实的城市环境，在虚拟环境中进行规划和决策。

2. 运营管理三维建模技术可以为城市运营管理提供强大的数据支持，通过三维模型可以实现城市设施的智能化管理、交通模拟分析等。

3. 公共安全三、结论三维建模技术是智慧城市建设中非常重要的技术手段，通过三维建模技术可以实现城市的数字化和智能化管理。

未来，三维建模技术的应用将越来越广泛，成为智慧城市建设中不可或缺的技术手段。

面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究与应用分析
三维建模技术在智慧城市建设中的应用是十分广泛的。

通过三维建模技术，可以将城市的各个方面进行数字化的表达和模拟，以此来指导智慧城市的规划设计、资源配置和运营管理等方面的工作。

在智慧交通领域，可以利用三维建模技术对城市道路、交通流量和交通信号等进行模拟和优化，以提高交通系统的效率和安全性。

在智慧环境领域，可以利用三维建模技术对城市的环境指标、资源分布和生态系统等进行分析和预测，以实现可持续发展和环境保护。

面向智慧城市建设的三维建模技术的关键技术主要包括数据采集和处理、建模方法和算法、可视化和交互等方面。

在数据采集和处理方面，智慧城市的建模需要大量的空间数据和属性数据，如卫星影像数据、激光雷达数据和传感器数据等。

如何进行数据的采集、整理和预处理等工作，是三维建模技术的关键环节。

在建模方法和算法方面，智慧城市的建模需要对不同的城市要素进行三维重建和模拟，如建筑物、道路网络和绿地等。

如何选择合适的建模方法和算法，并进行建模精度和效率的平衡，是三维建模技术的关键问题。

在可视化和交互方面，智慧城市的建模需要将复杂的三维数据表现为直观的可视化效果，并通过交互手段来进行模型的操控和分析。

如何设计和实现简洁、直观和有效的可视化和交互界面，是三维建模技术的关键挑战。

面向智慧城市建设的三维建模技术是一个重要的研究领域，在智慧交通、智慧环境和智慧社区等方面都有着广泛的应用前景。

通过对关键技术的研究和应用分析，可以更好地推动智慧城市建设的发展，提高城市的智能化水平和可持续发展能力。

实用标准文档三维建模规城市三维建模是为城市规划、建设、运营、管理和数字城市建设提供技术服务的基础，是城市经济建设和社会发展信息化的基础性工作。

城市三维模型数据是城市规划、建设与管理的重要基础资料。

为了建设市三维地理信息系统，规市三维建筑模型的制作，统一三维模型制作的技术要求，及时、准确地为城市规划、建设、运营、管理和数字城市建设提供城市建筑三维模型数据，推进城市三维数据的共享，特制定本规。

项目软件及数据格式1、项目中使用的软件统一标准如下：模型制作软件：3DMAX9贴图处理软件：Photoshop平台加载软件：TerraExplorer v6普通贴图格式：jpg透明贴图格式：tga模型格式：MAX、X、XPL2加载文件格式：shp平台文件格式：fly2、模型容及分类城市建模主要包括建筑物模型和场景模型。

2.1、建筑物模型的容及分类建筑物模型应包括下列建模容：各类地上建筑物，包括：建筑主体及其附属设施。

含围墙、台阶、门房、牌坊、外墙广告、电梯井、水箱以及踢脚、散水等。

各类地下建筑物，包括：地下室、地下人防工程等。

其他建（构）筑物，包括：纪念碑、塔、亭、交通站厅、特殊公益建（构）筑物以及水利、电力设施等。

全市建筑物模型分为精细模型（精模），中等复杂模型（中模），体块模型（白模）。

市全市围主要大街、名胜古迹、标志性建筑等用精模表示，一般建筑物用中模表示，城中村、棚户区等用白模表示。

2.1.1、精细复杂度模型（精模）2.1.1.1、定义：精细模型为，能准确表现建筑物的几何实体结构，能表现建筑物的诸多细节，对部分重要建筑景观进行重点准确制作表现的模型制作方式。

2.1.1.2、一般制作围：城市中主干道两旁的主要建筑物、主干路十字路口的主要建筑，电信、移动、金融中心大楼，火车站，重点政治、经济、文化、体育中心区建筑，包括标志性建筑物，城市中知名度高的名胜古迹、地标性建筑（如大雁塔、钟楼等）。

2.1.1.3、制作方式：精细制作，不仅能反映实际建筑的大小，整体结构，而且能反映建筑物的细节结构。

基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模摘要：为解决以往在城市三维建模中的传统方法成本高、时间长且精度低的弊端，则结合先进信息技术形成了无人机倾斜摄影测量技术，适用于城市规划、建设以及管理等众多工作中。

本文将结合实际中的无人机倾斜摄影在城市三维建模中的应用进行分析，以期为相关行业的应用提供相应参考。

关键词：无人机；三维实景模型；倾斜摄影测量引言城市发展逐渐从以往的数字城市向智慧城市发展转型，在城市规划中二维矢量数据GIS应用则难以满足更加精准且高标准的城市测绘工程。

构建更加直观的真实的且精准度相对较高的城市三维实景模型则受到了社会广泛热议。

无人机倾斜摄影技术的出现，则能够解决以往在城市三维实景建模中存在的问题，借助于多个传感器结构，更加便捷地获取地物数据，具有广泛的应用前景。

1.城市三维实景建模中的无人机倾斜摄影技术概述1.1倾斜摄影技术原理作为遥感测绘工程领域近年来在国际环境中创新发展的技术成果，无人机倾斜摄影测量技术的问世为国内外的测绘工程领域提供了更加鲜明的助力条件。

作为高新测绘技术，我国在2010年将其引进到国内，并且在10年间迅猛发展形成成果。

充分结合我国的地理环境特征以及先进科学技术的应用，融合了以往航空测绘技术的传统成果优势，借助于近景测量的优势效果，又突出了作为创新技术表现的先进性内涵。

1.2基于无人机倾斜摄影测量城市实景三维建模的流程在无人机倾斜摄影测量构建城市实景三维模型的工程中，主要是应用到当前最为先进的无人机飞行器作为搭载平台，从而实现更加精准稳定的安全飞行测量工作。

由智能无人机携带5镜头数码高清摄影相机，在空中进行航测飞行拍摄采集地物数据。

而完成基于城市整体的三维实景模型的工件，还需要完成以下流程，首先来讲，则是需要在无人机的航测飞行过程中采集倾斜影像数据。

包括外业航飞以及像控测量等，形成更加完善的数据采集工作，完成多视角状态下的三维空中三角测量，并结合真三维自动模型生产，形成完整的城市实景三维模型。

数字数字城市城市城市三维模型技术规范三维模型技术规范一、 建模准备工作1. 场景单位的统一1) 在虚拟项目制作过中，因为通常较大的场景同时制作，所以都是以米做为单位会较为好操作些，所以，在建模之初就要把显示单位和系统单位都设置为M 。

2. 工作路径的统一工作路径的统一：：在项目操作时，往往一个项目会由许多人共同协作完成，这样，一个统计的工作路径就显得犹为重要，为便于我们项目管理及制作，我们在这里把项目的工作路径统一为：磁盘磁盘\城市项目名称\城市项目区块编号\MAX 存放项目相关场景文件存放项目相关场景文件；；\MAPS 存放项目使用的存放项目使用的贴图文件贴图文件贴图文件；； \MAXVR 存放烘培好的场景所有文件存放烘培好的场景所有文件（（包括烘培好的MAX 文件和烘培好的纹理贴图.DDS 文件文件））\MAXVR\MAX 存放烘培好的MAX 文件文件；；\MAXVR\MAPS 存放烘培好的纹理贴图..DDS 文件; \3DM 存放导好的3DM 格式相关文件格式相关文件；；二、 建筑建模的要求及注意事项建筑建模工作包括模型细化处理、纹理处理和帖图，三者同时进行。

帖图可用软件工具辅助完成。

场景制作工具统一采用3dsmax9.0。

1.建筑精度的认定及标准1)一级精度建筑1.哪些建筑需要按1级精度建模——地标建筑、层数>=18层的建筑、建筑面积>=20000m2的建筑、大型雕塑、文物保护单位、大型文化卫生设施、医院、学校、商场、酒店、交通设施、政府机关、重要公共建筑等2.1级模型建模要求——需精细建模，外形、纹理与实际建筑相同，建筑细部（如：屋顶结构，建筑转折面，建筑与地面交界的铺地、台阶、柱子、出入口等），以及建筑的附属元素（门厅、大门、围墙、花坛等）需做出；3.1级模型应与照片保持一致，丰富其外观细节，应避免整个墙面一张贴图，损失了模型的立体效果；需注意接地处理，例如玻璃不可直接戳在地上；该有的台阶、围墙（含栅栏、大门）、花坛必须做出；建筑的体量应与照片一致；4.面数限制——1级模型控制在1000~2000个面。

图1 城市级三维模型数据总体生产技术流程图2 试验区域范围图3 试验区域影像分布图4 试验区域DOM/DSM/DEM/DLG 成果示意图（a）0.65mDOM 数据（c）自动提取建筑物矢量轮廓（b）2m 格网DSM 数据（d）2m 格网DEM 数据原始数据下载完成后对其表征质量、初始定位精度进行检查，确认没有问题后进行空三解算。

本PixGrid 软件的空三模块进行连接点自动匹配及区域网平差。

GPX 软件进行DSM 匹配，使用PhotoMap DSM、DEM 编辑。

ARP 软件进行DOM 数据生产，以同期生产的DEM 数据为基础、卫星影像与区域网平差后的RPC 参数，对全色下视影像与多光谱影像进行正射纠正，对纠正后的全色数字正射影像和多光谱数字正射影像进行影像融合、影像镶嵌、影像分幅等处理。

原始影像生产的DOM、DEM、DSM 建筑物轮廓数据图4、图5所示。

2023年第8期图5 白模数据效果图图6 机场周边建筑三维模型在立体模式下通过人工打点的方式对建筑物白模数据平面与高程进行精度检测，共打点25个，点位均匀分布，提取检测点的空间坐标信息与模型特征点空间坐标信息，计算模型高程中误差。

通过对该技术流程生产的LOD1.3级白模数据进行精度检测，得到三维白模的高程精度0.8m，达LOD1.3精度指标要求。

四、成果应用容易造成障碍物少判、漏判，影响调查进度与飞机飞行安全。

基于卫星遥感技术开展超高地物提取，可快速实现障碍物的快速发现。

利用卫片三维建模技术构建的机场周边建筑三维模型如图6所示。

在获取机场周边建筑空间位置信息基础上，对地物数据进行超高分析，获取超高建筑物数据，如图7所示。

2.数字孪生图7 机场周边超高建筑物点位分布情况图8 GIS平台基础模型数据五、结语本文通过对卫星遥感数据和深度学习结合应用，提出了一种基于卫片的建筑物白模生产技术，其制作方法简便、成本低廉、制作效率高，可以满足建筑物白模在建筑设计、工程施工、景观规划等领域的需要。

城市实景三维建模中的无人机倾斜摄影技术探析摘要：城市实景三维建模是一项重要的数字化城市建设工作，能够为城市规划、设计和决策提供依据。

本文通过探析无人机倾斜摄影技术的基本原理、在城市实景三维建模中的应用优势和相应的应用措施，为进一步发展和应用该技术提供参考。

研究表明，通过采用适当的无人机和相机设备，规划飞行路径和拍摄参数，以及进行数据后期处理和模型重建，可以实现高精度、全方位的城市实景三维建模。

因此，无人机倾斜摄影技术在城市规划、设计和决策等领域中发挥着重要的作用，有助于推动数字化城市建设的进一步发展。

关键词：城市实景；三维模拟；无人机；倾斜摄影技术前言随着城市化进程的不断推进，城市实景三维建模成为城市规划、准确测量、资源管理和环境监测等方面的重要需求，从而催生了无人机倾斜摄影技术在城市实景三维建模中的应用。

无人机倾斜摄影技术作为一种新兴测量方法，具有快速、高效、高精度等优点，为城市实景三维建模提供了很好的解决方案。

1.无人机倾斜摄影技术基本原理无人机倾斜摄影技术是一种基于航空摄影测量原理的新型测量技术，通过将相机搭载在无人机上，实现对地面目标的倾斜方向进行拍摄，从而获取多个视角下的影像数据。

无人机倾斜摄影技术的基本原理可归纳为航迹规划、摄影测量和数据处理三个方面。

航迹规划是无人机倾斜摄影技术的关键环节。

在航迹规划过程中，需要根据实际需求确定无人机的飞行路径，以保证数据的完整性和准确性。

通过合理规划航迹，可以覆盖所需区域，并确保各个视角的影像数据之间具有重叠，以进行后续的影像匹配和配准。

摄影测量是无人机倾斜摄影技术的核心内容。

摄影测量的基本原理是通过特定的相机进行拍摄，并测量不同视角下的投影信息，利用三角测量方法计算目标点的三维坐标。

在具体实施中，需要保证相机的准确性。

相机的准确性包括相机的内参和外参参数的确定。

内参参数包括焦距、主点和畸变参数等，外参参数则表示相机的位置和姿态信息。

通过相机的标定过程，可以获得相机的准确参数，保证拍摄的影像具有准确的空间坐标信息。