三維模型單體化方法

目前模型單體化的主要方式分為邏輯單體化和物理單體化兩種方式。其中，邏輯單體化是指矢量化已有的道路面、房屋面等二維數(shù)據(jù)，通過與三維模型進(jìn)行疊加、高亮顯示，并通過矢量面進(jìn)行屬性信息掛接，從而實(shí)現(xiàn)單體化。物理單體化是指通過三維重建的方式將地面、建筑、道路即城市不見形成一個(gè)可被選中分離的實(shí)體，可以附加屬性，可以實(shí)現(xiàn)查詢統(tǒng)計(jì)、分析等功能。

1. 物理單體化

建筑物是城市三維模型中數(shù)量最多、最密集、最重要的數(shù)據(jù)，主要特點(diǎn)是形狀規(guī)則。轉(zhuǎn)角多為直角，高程突變明顯；整體位于地面表面之上，主要分布在道路的兩側(cè)；墻體一般垂直于地面，多為規(guī)則矩形或曲面。基于建筑物的特點(diǎn)，才去自動(dòng)提取的滴露主要為：先提取建筑物基底是兩面，再對(duì)建筑體單體化。

建筑物基底矢量面提取主要包括矢量采集、屋檐糾正及多角度檢查3部分。矢量采集的同時(shí)，直接根據(jù)傾斜影像進(jìn)行屋檐改正，還可參考垂直輔助線進(jìn)行多角度檢查、修改，減少了外業(yè)工作量。在模型單體化制作時(shí)，先對(duì)建筑直角化進(jìn)行處理，隨后在保證建筑各種結(jié)構(gòu)咬合的同時(shí)，避免出現(xiàn)面與面之間出現(xiàn)穿插、與主體分離的現(xiàn)象。

2. 邏輯單體化

以真正射影像為數(shù)據(jù)源，在真正射影像上進(jìn)行各類要素的矢量化處理，提取DLG數(shù)據(jù)，將對(duì)應(yīng)矢量文件疊加在實(shí)景三維模型，從而完成對(duì)實(shí)景三維模型數(shù)據(jù)的切割。最后，對(duì)DEM、DOM、DLG、單體化的三維模型及相關(guān)屬性信息進(jìn)行整合管理，實(shí)現(xiàn)模型數(shù)據(jù)管理、屬性查詢和空間分析等功能。三維模型單體化流程如下：

（1）DEM數(shù)據(jù)生成。

根據(jù)已有的DSM數(shù)據(jù)，進(jìn)行等高線反衍處理，隨后設(shè)置等高線閾值，刪除房屋等建筑，生成DEM數(shù)據(jù)。

（2）DLG數(shù)據(jù)提取。

對(duì)TDOM數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量化，按照分類要求，對(duì)建筑、交通等其他要素進(jìn)行矢量采集，生成DLG數(shù)據(jù)。為保證單體化建筑模型不會(huì)產(chǎn)生“半間房”的錯(cuò)誤，對(duì)生成DLG數(shù)據(jù)進(jìn)行小范圍的緩沖區(qū)生成。

（3）地形數(shù)據(jù)提取。

對(duì)生成的DEM、TDOM等數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理，裁剪無效區(qū)域的影像，建立金字塔信息，輸出地形數(shù)據(jù)。

（4）單體化模型構(gòu)建。

以步驟（3）生成的地形數(shù)據(jù)為條件，將步驟（2）生成的矢量DLG數(shù)據(jù)疊加到實(shí)景三維模型上，判斷是兩面內(nèi)縮包含的三角網(wǎng)范圍，用半透明顏色貼合范圍內(nèi)三角網(wǎng)，生成單體化模型，并建立金字塔信息。最后對(duì)生成的地形數(shù)據(jù)、單體化模型，DLG數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)各數(shù)據(jù)類型的統(tǒng)一管理及智慧城市需要的屬性查詢和空間分析功能。