地理信息类有关毕业论文范文,与城区建筑物三维模型的质量控制相关论文格式模板

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[摘 要 ]以郑州市中心城区小范围区域三维模型的质量控制为例,以人工交互方式通过基于空间数据质量模型的模型精度、模型完整性三个方面对城区建筑物三维建模过程质量控制,通过质量控制有效提高模型构建速度和三维显示效果.

[关 键 词 ]城区建筑物 建筑物三维模型 质量控制

[中图分类号] TU205 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-239-1

1引言

城市规划中的空间分析需要三维城市模型作为指标衡量和计算[1]的工具,也可以通过精细化三维模型进行规划方案对比,辅助规划决策[2].数据在组织中占有重要地位,其质量决定了数据的价值.在智慧城市发展背景下,高质量的三维模型数据是三维城市的关键因素之一[3],不仅有助于三维景观可视化,也能保证空间分析和决策的准确性[4].本文根据《基础地理信息 三维模型生产规范（征求意见稿）》,从模型构建过程及成果方面以郑州市中心城区小范围区域建筑物建模为例,从建筑物模型精度、一致性及完整性角度对模型质量控制进行研究与探讨.

2建筑物模型构建

2.1基础数据

构建以郑州市中原区由嵩山路、中原路、工人路、伊河路四条道路围合的0.36km2区域建筑物三维模型,基础数据由河南省测绘局提供,有：2011年1：500地形图,2012年1：500 shp格式数据,2013年正射影像图（Digital Orthoimage Map,DOM）,2013年机载激光雷达（Light Detection And Ranging,LIDAR）点云数据.基础数据由河南省测绘局提供,且均为CGCS2000坐标系统,具有相同的数据单元划分标准.基础数据精度均满足国家标准,在数据源上保证了空间三维模型的几何精度.为数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）由地形图提取高程点所得.

2.2三维建筑物构建

三维建筑物模型构建采用通用的建模软件3DS Max.

（1）在3DS Max中基于地形图数据建立三维模型,需要在CAD数据的基础上用线采集相应模型几何边界,根据在ArcGIS10.1中通过对点云数据处理,得到真实建筑物高度信息及不规则建筑物顶部细节信息,建立建筑物立体模型,根据实地采集纹理照片,进行建筑物立面细节建模.（2）使用Photoshop软件处理从正射影像获取的建筑物顶部纹理,通过该软件对实地采集建筑物纹理进行纠正、除杂、增强等处理,得到建筑物立面纹理.（3）在3DSMax中将纹理贴附相应位置.

3三维模型质量控制

在三维模型构建之前,对模型构建建立统一标准；基于空间数据质量模型[5],对三维建筑物模型构建过程中的质量进行检查和控制；汇总模型成果,对建筑物模型进行全面检查[6].

3.1过程质量控制

3.1.1模型精度

空间精度方面,由于建筑物基底多边形采集是基于经过检验的测绘地理信息产品―地形图数据,对于地形图上没有的个别建筑物采用人工钢尺测量的方式获取其基底等数据,这两种方式得到的建筑物基底的平面精度均满足精度要求.通过剔除点云粗差之后,将其结合由点云生成TIN模型对建筑物进行高度测量.在ArcScene中,根据高度测量时自由选择起算面和量测点,测量值存在偶然误差,同一建筑物多次测量值不同,因此对同一建筑多次量高求取算术平均值（如公式1所示）的方法减少建筑物测量误差.

其中i为自然数,表示同一建筑物第i次测量；n为一栋建筑物总测量次数,由经验所得,n值须大于3；hi为第i次测量的建筑物高度值；h为求得一栋建筑物高度值.

属性精度方面,在可视化阶段通过其纹理贴图表现.对纹理特征有无畸变、无障碍物、纹理清晰、明暗和对比度适中等要求.

3.1.2模型一致性

空间一致性要求所使用的基础数据具有一致的坐标系统.结合DOM影像和地形图数据中的属性信息,并实地勘察,准确判断建筑物属性信息,保证建筑物间及建筑物与周围环境间的拓扑关系正确,同一建筑物的相同细节特征表现程度一致.在三维建模软件中,建筑物模型采用统一轴心和坐标定义方式.

3.1.3模型完整性

模型纹理贴图的完整性要求建筑物模型所有表面均贴附正确的纹理信息.

3.2成果质量控制

套合模型数据与正射影像和shp格式矢量数据,人工交互查看其平面位置精度及模型数量的完整性；结合所拍实地照片,通过放大、缩小、漫游等查看建筑物间拓扑关系,建筑物模型及其纹理贴图的正确性和完整性[7].对有缺面,重面,面闪烁,面与面接边处有白色缝隙等问题需在建模软件3DS Max中修改模型数据,重新导出加载到ArcScene中检查.对于模型数据量较大的建筑物,需要将单个模型数据拆分为多个模型,达到通过在三维平台中组合显示的方式进&