城市三維建模數據采集方法分析

臧麗麗

遼寧省城鄉建設規劃設計院有限責任公司 遼寧沈陽 110000

現代城市的規模不斷擴大，城市的功能也越來越復雜，在城市建設中如果有一環出現錯誤就會導致后續的建設難以進行，嚴重影響城市化的發展。因此，對城市進行三維仿真，在模擬城市的基礎上進行適當的操作，由于模擬城市與現實城市的各種信息基本相同，所以在模擬城市中的各種執行策略可以充當現實城市的建設依據。

1 城市三維建模的背景與意義

在社會發展的過程中，城市是人類文明的集中產物，城市的功能決定著人類的生產生活水平，隨著現代技術的不斷發展，城市信息化水平是一個城市的發展程度的重要衡量指標。由于現階段，城市的發展已經形成了復雜的信息體系，城市信息化的建設與優化是一項十分龐大的工程，且其中任何一環的建設發生錯誤都會導致城市功能的效果不能完美的實施。因此，數字城市逐漸步入人們的視野。數字城市是將城市中的各種信息集中整合，通過相關的技術仿真軟件進行城市發展，構建出一個高度逼真的模擬城市。現實中的對于城市的各種策略都可以現在該模擬城市中進行試驗，通過多次試驗的結果不斷優化執行的策略方案，最終得出最優的執行策略，再投入到現實城市當中。這樣可以有效的避免現實城市的建設不合理等現象的產生[1]。

2 數字化城市的優點

現階段，城市現代化的發展的一個重要的方向就是城市數字化。加快數字化城市的建設，可以為城市提供一套完善的信息化數據交流平臺，有效的共享城市中的各種信息，如政治、經濟、文化、社會、環境等信息，通過高度整合這些信息，可以提高數據的使用效率，對城市進行更為合理的整體建設建議，避免重復性建設，提高了城市的建設效率。數字化城市可以為各個行業提高更好的服務，其主要優點為可以促進城市科學化的管理、滿足電子政務建設的需求、提升人們的生活服務水平等。數字化城市為城市居民提高了良好的城市信息資源共享平臺，通過該平臺可以對城市中的各行各業進行具體的信息了解，為城市的管理者提高更加細節，更加具體，更加清晰的信息服務，城市的管理者可以基于這些信息可以做出更加全面，更加高效的行政策略。同時，該信息平臺也可以避免行政者在執行政策時可能出現的計劃失誤以及管理混亂等弊端，有效的提高行政者的行政效率，提高政府在百姓中的公信力[2]。

3 城市三維建模數據采集方法

在數字化城市的三維建模過程中，城市中的各個參數的采集入庫是十分有必要的，采集到的數據準確與否直接影響著三維模型能否對現實城市提高精確的模擬環境。在城市的三維模型建設中主要需要構建地形地貌模型、現狀建筑物模型以及規劃設計模型，針對仿真的模型的不同，三維數據的采集方案也有很多種。

在構建地形地貌三維模型的過程中主要可以通過以下方法進行數據采集。首先可以通過野外實地測量來獲取DEM數據。通過利用水平儀、經緯儀、全站儀以及GPS等工具進行實地的數據采集。其次，可以以地形圖為數據源獲取DEM數據。地形圖是現場勘測者通過實地的考察設計的專業圖紙，其中包含著大量的實地信息，且數據來源真實可靠，并且數據是通過計算機計算得出，比人工測量具有更高的準確性。同時，還可以通過攝影測量方式采集DEM數據。通過攝影可以快速的獲取大量的實地地形信息，在通過相關的技術對攝影到的圖像進行定向處理，再由計算機分析與處理得到地形信息，但此種方法測量精度較低，且對相關的操作人員的要求也較高。還可以通過對現有的DEM數據進行分析。現階段，各個地方針對各自擁有的領土都進行過多次的勘測，數據庫中含有大量的相關數據，設計者可以通過分析這些數據得到三維建模所需的數據。除了上述的方法可以采集到三維建模的數據外，還可以通過激光雷達、激光掃描等完成數據的測量工作。

在現狀建筑物模型數據采集的過程中，應該采集到該區域內的所有的建筑模型，交通模型，植被模型等。其主要需要采集的數據包含有三維坐標數據。三維坐標數據主要分為平面的二維坐標數據和建筑的高度數據。對于平面的二維坐標數據，常用的有以下三種方法。可以對紙質的地形圖進行掃描，針對掃描結果獲取二維坐標數據。還可以通過野外的實地測量來獲取數據。還可以利用遙感或航拍進行拍照測量。對于建筑高度的測量，主要可以通過針對建筑規劃時的設計圖紙進行必要數據的提取。通過已經構建好的建筑信息數據庫中提取建筑高度等信息。通過影像資料等相關信息提取建筑高度數據。通過遙感航拍進行實地拍攝快速準確的獲取建筑的實際高度[3]。

4 結語

在現代城市信息化建設的過程中，城市的三維建模是不可或缺的階段。通過城市的三維模型中的各種執行策略中總結出完善的城市建設方案，從而減少現實城市建設的失誤。而城市三維建模中最為重要的就是現實城市中的實地數據的采集，只有精確的采集到相關數據才能構建出科學合理的城市三維模型，才能保證三維模型中的策略執行方案可以有效的應用在現實城市中，才能面對越來越復雜的現代城市建設。