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MapGis視覺化----城市建築物高度資料獲取方法

城市建築物建立三維模型需要三種基礎資料:

  • 建築物平面資料
  • 建築物高度資料
  • 建築物表面紋理資料

建築物平面資料獲取

建築物的平面資料主要指的是建築物在俯檢視中投影到地平面的輪廓資料。

目前建築物平面資料獲取有以下幾種方式:

(1)從原有的二維 GIS中提取三維建築物模型所平面資訊,二維 GIS 中,建築物一般只用投影到地面的輪廓線來表達,並將該輪廓線所勾勒出來的圖形作為面對象儲存在地圖資料中。二維 GIS 中的建築物輪廓面數據可以作為三維建築物模型的底面;也可以根據建模的需求把面數據轉換成線資料來獲取建築物輪廓線。

(2)使用高解析度衛星影像進行建築物的自動提取。 高解析度影像衛星的出現,使得高解析度、實時的城區影像能夠很容易得獲取。 利用遙感面向物件的自動提取功能,可以自動獲取建築物輪廓。特點:獲取的速度快,缺點是提取的幾何資訊不完整,需要較大的人工後續處理。

建築物高度資料的獲取

建築物高度資料的獲取,主要有以下幾種方法:

(1)從影像中直接提取建築物高度以及其他資訊。其優點是效率高,但是目前還不適合大批量資料的自動處理。

(2)用鐳射雷達結合空中影像,提取數字表面模型。其優點是獲取速度快,缺點是後續處理工作量大,費用可觀。

(3)利用原有二維 GIS 的地圖資料建立的建築物專題資訊資料庫。原有的 GIS專題資訊資料庫中如果含有建築物高度資訊,就可以直接利用。或者,從建築物的層數和建築物的使用性質估算建築物的高度。這種方法優點是工作量小,缺點是資訊不準確。

建築物表面紋理資料的獲取

紋理資料對於 GIS 的資料管理和空間分析功能沒有任何影響,但是,在地形模型表面和建築物模型表面貼上真實的紋理影像,給可以突出可視的景觀資訊,生成具有真實感的三維景觀圖。紋理的主要來源有航空影像上提取地表和建築物所對應的紋理資料和近景攝影影像。目前,建築物的紋理資料獲取有以下幾種方式:

(1)地面攝影相片直接提取。這種方法需要用相機拍攝大量的建築物側面照片,其優點是能夠使建築物模型真實感強,缺點是獲取速度慢,且資料量大,後續工作量也大。具有相似的紋理的建築物群,可以對建築物進行批量建模,這樣,可以減少紋理的獲取量和後續處理的工作量。

(2)由計算機做簡單模擬繪製。這種方法採用了向量紋理,其優點是資料量少,建立的模型瀏覽速度快,但缺乏真實感。

(3)由空中攝影獲取。這一方法主要獲取地面影像,但空中影像中也含有部分建築物的側面紋理。這種方法獲取的紋理變形大,真實感也相對較差,但是獲取速度快。