城市地上地下建筑物与人员全景三维建模方法技术

本发明专利技术公开了一种城市地上地下建筑物与人员全景三维建模方法，包括：根据地上建筑物的空间分布和基本属性构建其物理模型；采集地上建筑物的功能信息，结合地上建筑物物理模型确定其功能模型；采集城市人口信息，结合地上建筑物的物理模型和功能模型，构建地上建筑物的人员时空分布模型；根据地上建筑物和地下建筑物的关联信息，结合地上建筑物的物理模型和功能模型及行业规范，构建对应地下建筑物物理模型；根据地上建筑物的物理模型和功能模型、地下建筑物物理模型、人员时空分布模型和行业规范，构建地下建筑物功能模型；对构建地下建筑物的物理模型和功能模型完善和修正。该城市地上地下建筑物与人员全景三维建模方法可以提供城市三维立体信息和人口时空分布数据，为城市风险评估、应急救援提供参考。

【技术实现步骤摘要】
城市地上地下建筑物与人员全景三维建模方法
本专利技术涉及城市建模的
，尤其是涉及一种城市地上地下建筑物与人员全景三维建模方法。
技术介绍
随着我国城镇化进程的不断发展，城市建设规模朝着大型化、人口密集化及系统复杂化方向发展。为缓解地上空间不足的问题，很多城市建设开始逐渐向地下发展，例如，地下商场、地下停车场、地下交通等越来越普及。地下空间建筑物已经成为城市的重要组成部分。但由于城市发展早期，政府和企业并没有充分重视城市地下建筑物的相关信息，使得很多城市的关键地下城建信息缺失。同时，随着一些政府部门的合并和重组，原有地下空间建筑物数据的丢失是目前普遍存在的一种现象。这也是造成目前城市地下空间事故频发的一个主要原因。为了避免类似事故的发生、实现快速的应急救援，打造韧性城市，有必要对城市地上地下空间以及人员的分布进行三维立体空间建模。在城市三维模型构建方面，借助航拍技术、无人机拍摄技术和地理信息技术等，可以全面展示地上建筑物三维模型，从而可以全面认识城市地上基本结构，为城市地上建筑模型构建提供了基础。但是对城市地下空间模型构建方面，由于遥感以及航拍技术，无法拍摄到地下内部的空间结构。目前，城市地下空间建模主要采用现场勘探、视频技术和已有的地下构建筑的相关信息对地下空间进行建模。但由于很难快速获取大范围地下建筑物的具体信息，这使得目前地下空间的建模大都针对的是局部区域，如某煤矿、某段地下管廊等小范围区域。因此，目前很难对整个城市或者大范围内的地下空间进行快速建模。同时，在调研过程中，目前已有的城市模型，很少考虑人员的时空分布，但对于防灾减灾和应急救援，人员生命安全才是救灾中核心的任务。综合可得：目前缺少针对地上和地下空间以及人员时空分布的一体化综合快速建模方法。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种城市地上地下建筑物与人员全景三维建模方法，该城市地上地下建筑物与人员全景三维建模方法可以全面了解和掌握地上地下空间建筑物状况以及人员时空分布情况，为防灾减灾和应急救援提供技术支持。根据本专利技术实施例的城市地上地下建筑物与人员全景三维建模方法，采集目标地上建筑物的空间分布信息，采集所述目标地上建筑物的基本属性信息，根据所述目标地上建筑物的空间分布信息和基本属性信息构建所述目标地上建筑物物理模型；采集所述目标地上建筑物的基本功能信息，结合所述目标地上建筑物物理模型确定目标地上建筑物功能模型；采集城市人口信息，结合所述目标地上建筑物物理模型和所述目标地上建筑物功能模型，构建所述目标地上建筑物的人员时空分布模型；根据所述目标地上建筑物和目标地下建筑物的关联信息，结合所述目标地上建筑物物理模型和所述目标地上建筑物功能模型，参考行业规范，构建对应所述目标地下建筑物物理模型；根据所述目标地上建筑物物理模型、所述目标地上建筑物功能模型、所述目标地下建筑物物理模型、所述人员时空分布模型和行业规范，构建所述目标地下建筑物功能模型。采集所述目标地下建筑物物理信息和所述目标地下建筑物功能信息，对构建所述目标地下建筑物物理模型和所述目标地下建筑物功能模型进行相应完善和修正。根据本专利技术实施例的城市地上地下建筑物与人员全景三维建模方法，可以同时构建目标地上建筑物物理模型、目标地上建筑物功能模型、目标地下建筑物物理模型、目标地下建筑物功能模型和人员时空分布模型，这样，可以快速全面了解和掌握地上地下空间建筑物状况和人员时空分布情况。在城市重大事故发生后，快速提供城市三维立体信息数据和人口时空分布数据，为城市风险评估、应急救援提供参考。根据本专利技术的一些实施例，利用已有的地上建筑物的分布信息确定所述目标地上建筑物的分布。进一步可选实施例中，通过地图信息、地理信息系统、遥感影像技术和航拍技术的至少之一对所述目标地上建筑物的空间分布信息进行完善。根据本专利技术的一些实施例，利用已有地上建筑物的结构信息和功能信息确定所述目标地上建筑物物理模型和所述目标地上建筑物功能模型。进一步可选实施例中，通过倾斜摄影技术、多角度摄影技术、遥感影像技术和航拍技术的至少之一采集所述目标地上建筑物的基本结构特征和功能属性，补充所述目标地上建筑物物理模型和所述目标地上建筑物功能模型。根据本专利技术的一些实施例，城市人口信息至少包括人口总数、人口分布和人口流动数据。根据本专利技术的一些实施例，利用已有局部地下建筑物的结构信息和功能信息完善和修正已构建所述目标地下建筑物物理模型和所述目标地下建筑物功能模型。进一步可选实施例中，通过现场勘探和视频数据获得所述目标地下建筑物数据，修正完善所述目标地上建筑物的物理模型和功能模型及所述目标地下建筑物的物理模型和功能模型。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术的一些实施例的城市地上地下建筑物与人员全景三维建模方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图1描述根据本专利技术实施例的城市地上地下建筑物与人员全景三维建模方法。城市地上地下建筑物与人员全景三维建模方法大概包括以下步骤：构建目标地上建筑物物理模型、构建目标地上建筑物功能模型、构建目标地上人员时空分布模型、构建相关联的目标地下建筑物物理模型和目标地下建筑物功能模型。在构建目标地上建筑物物理模型的阶段中，首先采集目标地上建筑物的空间分布信息。即掌握待构建地上建筑物的空间分布情况，例如，通过地图信息可确定目标地上建筑物的基本情况，基本情况包括但不限于空间位置、占地大小、目标名称和目标相互关联。其中，地上建筑物可以为房屋、道路、河流、桥梁等。需要说明的是，目标地上建筑物可以为一类或多类，每类目标地上建筑物的数量可以为一个或一个以上。在目标地上建筑物的种类或数量为两个或两个以上的情况，目标地上建筑物之间可以相互关联，也可以为相互独立的。接着采集目标地上建筑物的基本属性，根据目标地上建筑物的基本属性构建目标地上建筑物物理模型。其中，“基本属性”包括地上建筑物的高度、占地面积、外观形状及其他几何尺寸。在构建目标地上建筑物功能模型阶段，可以采集目标地上建筑物的基本功能信息，结合目标地上建筑物物理模型确定目标地上建筑物功能模型。“基本功能信息”包括但不限于用途、使用范围、使用场合、安全标准和使用规范。在构建目标地上建筑物的人员时空分布模型中，采集城市人口信息，根据目标地上建筑物物理模型和功能模型构建人员时空分布模型。在具体操作方面，首先根据目标建筑物的基本属性，确定目标建筑物的基本功能，即明确建筑物属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市地上地下建筑物与人员全景三维建模方法，其特征在于，包括：/n采集目标地上建筑物的空间分布信息，采集所述目标地上建筑物的基本属性信息，根据所述目标地上建筑物的空间分布信息和基本属性信息构建所述目标地上建筑物物理模型；/n采集所述目标地上建筑物的基本功能信息，结合所述目标地上建筑物物理模型确定目标地上建筑物功能模型；/n采集城市人口信息，结合所述目标地上建筑物物理模型和所述目标地上建筑物功能模型，构建所述目标地上建筑物的人员时空分布模型；/n根据所述目标地上建筑物和目标地下建筑物的关联信息，结合所述目标地上建筑物物理模型和所述目标地上建筑物功能模型，参考行业规范，构建对应所述目标地下建筑物物理模型；/n根据所述目标地上建筑物物理模型、所述目标地上建筑物功能模型、所述目标地下建筑物物理模型、所述人员时空分布模型和行业规范，构建所述目标地下建筑物功能模型；/n采集所述目标地下建筑物物理信息和所述目标地下建筑物功能信息，对构建所述目标地下建筑物物理模型和所述目标地下建筑物功能模型进行相应完善和修正。/n

【技术特征摘要】
1.一种城市地上地下建筑物与人员全景三维建模方法，其特征在于，包括：
采集目标地上建筑物的空间分布信息，采集所述目标地上建筑物的基本属性信息，根据所述目标地上建筑物的空间分布信息和基本属性信息构建所述目标地上建筑物物理模型；
采集所述目标地上建筑物的基本功能信息，结合所述目标地上建筑物物理模型确定目标地上建筑物功能模型；
采集城市人口信息，结合所述目标地上建筑物物理模型和所述目标地上建筑物功能模型，构建所述目标地上建筑物的人员时空分布模型；
根据所述目标地上建筑物和目标地下建筑物的关联信息，结合所述目标地上建筑物物理模型和所述目标地上建筑物功能模型，参考行业规范，构建对应所述目标地下建筑物物理模型；
根据所述目标地上建筑物物理模型、所述目标地上建筑物功能模型、所述目标地下建筑物物理模型、所述人员时空分布模型和行业规范，构建所述目标地下建筑物功能模型；
采集所述目标地下建筑物物理信息和所述目标地下建筑物功能信息，对构建所述目标地下建筑物物理模型和所述目标地下建筑物功能模型进行相应完善和修正。


2.根据权利要求1所述的城市地上地下建筑物与人员全景三维建模方法，其特征在于，还进一步包括：利用已有的地上建筑物的分布信息确定所述目标地上建筑物的分布。


3.根据权利要求2所述的城市地上地下建筑物与人员全景三维建模方法，其特征在于，还进一步包括：通过地...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞奇，黄弘，赵金龙，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11