２０１３年６月 内蒙古科技与经济 Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｙ Ｊｕｎｅ ２０１３ Ｎｏ．１２ Ｉ＇０ｔａｌ Ｎｏ．２８６ 第１２期总第２８６期 城市 －－＿－＿一 维建模中相关技术问题研究 姜淑慧 （内蒙古自治区测绘院，内蒙古呼和浩特０１００５１） 摘 要：对城市三维建模的技术进行了探讨和研究，介绍了多种不同的三维建模软件，如ＡＵＴＯ ＣＡＤ、３Ｄ ＭＡＸ和Ｍｕｈｉｇｅｎ Ｃｒｅａｔｏｒ等，并结合实际应用研究利用几种建模软件进行城市的三维建模。 关键词：虚拟城市；数字城市；三维建模；三维景观动态仿真 中图分类号：ＴＵ１８ １研究意义及国内外现状 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７－－６９２１（２０１３）１２＿＿００６１＿＿０３ 的属性数据和纹理数据的采集方法主要由以下几 种。 ２．１ 利用三维激光扫描获取数据 随着科技的不断发展，城市的信息化成为了必 然的趋势，数字三维城市不仅成为城市信息化建设 的目标，也是城市规划和管理中重要的手段。三维 模型能够真实、生动地表达三维空间信息，成为数字 城市的研究重点。 三维激光扫描系统，也称三维激光成图系统。 主要由三维激光扫描仪和系统软件组成，这套系统 能快速、方便、准确地对近距离静态物体进行测绘， 三维建模技术是通过利用三维建模软件，根据 采集到的数据所建立的各种地理实体，如：地形、建 筑物、道路、水面、树木、草地及其一些辅助性的设 获取空间精细三维坐标，给三维建模工作提供高精 度的数据。三维激光扫描系统主要用于小面积的三 维数据获取工作。 ２．２利用航空摄影测量技术获取数据 施，如：消防栓、变电站、喷泉、公园的长椅等实体在 虚拟三维空间建立与现实地物地貌一样的三维模 型。其战略目标是实现城市各种数据的整合，使之 航空影像的数据获取是通过飞机上加载摄影平 台，如数字航摄仪、ＬＩＤＡＲ机载测量系统对资料进 行处理与合成获取测绘数字线划矢量图（ＤＬＧ）、数 便于共享和容易使用，使政府管理部门、企业、社区 和个人都能方便有效地进行网上办公、网上查找信 息、网上学习、网上工作、网上休闲。 随着地理信息系统、虚拟城市等领域在世界各 国的迅速发展，三维景观动态仿真技术广泛应用的 时机已经到来，由于在三维表达、分析与模拟等方面 字高程模型（ＤＥＭ）、建立数字正射影像图（ＤＯＭ）等 空间三维数据。适用于宏观地，大面积地获取空间 三维数据。 ２．３ 利用移动测绘系统获取数据 移动式测绘系统就是一种以汽车为运载工具的 具有独特的直观性与丰富的信息特性，近年来城市 三维模型越来越广泛地应用于城市的数据处理与管 综合多种传感器测绘系统，主要由ＧＰＳ接收机、惯 性导航系统、ＣＣＤ相机、激光雷达测距仪和运载平 台汽车组成，这套系统的特点在于能够填补航空摄 影测量技术在获取数据时难以充分提供复杂地物的 细节信息与人工地面数据采集时间过慢的不足。适 理。比如城市规划与管理、虚拟城市三维可视化、城 市开发决策支持、三维空间分析等都在众多领域显 现出巨大的应用潜力。三维数字城市已成为城市规 划和管理过程中重要的手段，是现今测绘与统计的 信息化表现，是现今城市测绘数字化进程的主要研 究方向。 用于中等面积高精度的三维空间信息数据采集２１２ 作。 ３城市三维模型的种类与建模方法 ３．１ 城市三维模型的种类 ２ 空间几何数据、属性数据和纹理数据的获取 数据获取是三维建模的基础，三维建模的首要 任务就是要收集建模的数据。在城市中存在着众多 总的来说，三维城市模型可以分为地形模型和 地物模型两个大类。 的数据源，这些数据源包括：①规划建筑物的设计图 纸及文档资料；②城市数字地图（地形图、地籍图 等）和２ＤＧＩＳ数据库；③摄影测量数据，数字摄影测 量不仅可以提供丰富的几何和纹理数据，而且还可 地形是数字城市中最重要的地理对象，是城市 实体的三维空间基础。利用正射影像加数字高程模 型（ＤＥＭ）可以生成三维地形。ＤＥＭ是地理信息系 统中最重要的空间信息资料和进行地形分析的核心 数据，也是绘制三维实体和进行地形分析的重要基 础数据。 以提供丰富的拓扑和语义信息；④遥感数据，高分辨 率遥感影像可以为城市３Ｄ城市模型的建立提供详 细、丰富的几何和语义信息数据，是生成正射影像数 据和ＤＴＭ的重要数据源。 目前应用于建筑物、数字地面和高程、自然地貌 收稿日期：２０１３—０３一Ｏ１ 在地物模型中主要考虑建筑物、道路、桥梁和水 域等地物的建模，而建筑物是城市模型中最关键的 地物，它的建模对于三维城市可视化具有十分重要 ・６１・