一种基于Ｍｉｃｒｏｓｔａｔｉｏｎ　ｖ８ｉ的城市快速建模方法技术

本发明专利技术公开了一种基于Ｍｉｃｒｏｓｔａｔｉｏｎ　ｖ８ｉ的城市快速建模方法，该方法包括以下步骤：步骤一、采用航空摄影测量系统且按照常规航空摄影测量方法对被测区域进行航空测量；步骤二、处理器在Ｍｉｃｒｏｓｔａｔｉｏｎ　ｖ８ｉ软件环境下对航空测量数据进行分析处理，过程如下：建立航空摄影测量立体模型、地物分类及标记并相应建立地物类型层色对应表、矢量数据采集与分别建立房屋类、散树类和其它类地物的模型，对被测区域内的所有地物分别进行处理，并获得被测区域内所有地物的三维几何模型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三维模型快速建模方法，尤其是涉及一种基于Microstation V8i 的城市快速建模方法。
技术介绍
随着科技的不断发展和社会的不断进步，二维的平面地图已经逐渐不能满足需 求，近而数字城市三维建模技术出现并越来越受到人们的欢迎，成为当前一个热门。而 随着Bentley公司的不断壮大发展，涉及的领域越来越广泛。该公司相应发布的软件也 在不断地升级，功能也越来越强大。但是，在Microstation V8及以前版本的软件中均 不提供数据三维建模的功能，无法实现城市建模，而MicrostationVSi版本开始出现了数 据三维建模的工具和函数，使得在Microstation系统中进行三维建模成为可能，但仅靠 MicrostationvSi系统本身的工具进行数据三维建模时，只能用于个别单个建筑物模型的构 建，且需要采集到的模型信息多，若用到城市大规模的三维建模，则存在周期长、效率 低等缺陷和不足，不符合实际生产的实际需求。因此，目前MicrostationvSi系统本身的 建模工具尚不太适用于大批量的快速城市三维建模的工作，使得Microstationv 8i系统在 三维建模方面的应用受到了一定程度的限制，如何在MicrostationvSi系统下快速大批量地 对城市建筑物进行几何三维建模，尤其是实现非平顶房屋的几何三维建模成为了迫切需 要解决的难点问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于 MicrostationvSi的城市快速建模方法，其设计合理、硬件设备简单且使用操作简便、建模 快速、所建立城市模型准确，能有效现有城市三维几何模型建模方法所存在的采集数据 量大、劳动强度大、效率低、周期长等多种缺陷和不足。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是一种基于Microstation v8i的 城市快速建模方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、采用航空摄影测量系统且按照常规航空摄影测量方法对被测区域进行 航空测量，并通过数据线将所摄取的航摄像片同步传送至处理器；步骤二、所述处理器在Microstation ν 8i软件环境下对航摄像片进行分析处理， 并相应建立被测区域的三维几何模型，所述处理器的分析处理过程如下201、建立航空摄影测量立体模型所述处理器调用与其相接的立体测图仪对所 述航摄像片进行处理，并相应建立被测区域的航空摄影测量立体模型；所述立体测图仪 将所建立的被测区域的航空摄影测量立体模型，同步传送至处理器；202、地物分类及标记通过处理器将被测区域的航空摄影测量立体模型中的 所有地物对应分为房屋、散树和其它三大类，并采用不同标记符号对三类地物分别进行 标记；其中，房屋类地物中包括布设在被测区域内的所有房屋，散树类地物中包括独立分散布设在被测区域内的所有树木，其它类地物中包括除房屋和草木之外的其它所有地 物；203、所述处理器结合地面控制点的实测坐标数据对所述航空摄影测量立体模型 中的三类地物分别进行处理其中，对房屋类地物进行处理时，所有房屋的处理过程均 相同；对于房屋类地物中的任一个房屋来说，其处理过程包括以下步骤20311、矢量数据采集处理器调用数据采集模块且按照常规像片量测方法并结 合地面控制点的实测坐标数据，在航空摄影测量立体模型上对被处理房屋房顶上的屋顶 顶点和/或关键线的矢量数据分别进行采集，并将所采集数据同步存储至与处理器相接 的存储单元内；所述关键线为檐边线、房边线和房脊线，所述屋顶顶点为所述檐边线、 房边线和房脊线的顶点且其数量为N ；20312、屋面构建处理器调用空间解析几何处理模块，且按照空间解析几何处 理方法对步骤20311中所采集被处理房屋房顶上的屋顶顶点和关键线的矢量数据进行分 析处理，并相应构建出组成被处理房屋房顶的所有屋面，同时将所构建出的屋面同步存 储至存储单元内；所述屋面的数量为一个或多个；20313、房顶模型建立处理器调用三维图形组拼模块对步骤20312中所构建的 所有屋面进行组拼，并相应获得被处理房屋的房顶模型，同时将所构建出的房顶模型同 步存储至存储单元内；20314、房体模型建立首先，处理器结合地面控制点的实测坐标数据，计算 得出被处理房屋所在位置的地面点高程值；再结合步骤20311中所采集并记录的被处理 房屋房顶上N个屋顶顶点的矢量数据，确定被处理房屋房底所有房底顶点的三维坐标数 据，所述房底顶点为被处理房屋中多条房底边的顶点，所述房底顶点的数量与屋顶顶点 的数量相同且均为N，N个房底顶点分别与N个房底顶点一一对应且N个房底顶点对应 分别布设在N个房底顶点的正下方，每一个房底顶点与位于该房底顶点正上方的房顶顶 点之间所连直线为一条房体边线且所述房体边线的数量为N条；之后，处理器调用空间 解析几何处理模块，且按照空间解析几何处理方法，对被处理房屋所有房底顶点的三维 坐标数据和所有屋顶顶点的矢量数据进行分析处理，并结合N条房体边线相应构建出组 成被处理房屋房体的所有房体面；随后，处理器调用三维图形组拼模块对步骤2032中所 构建的所有房体面进行组拼，并相应获得被处理房屋的房体模型，同时将所构建出的房 体模型同步存储至存储单元内；20315、房屋模型建立处理器对步骤20313中所建立的房顶模型和步骤20314 中所建立的房体模型进行合成，并获得被处理房屋的三维几何模型；对散树类地物进行处理之前，处理器先调用绘图模块制作一个高度为Iitl且用于 表示散树模型的树状符号，并将所制作的树状符号存入存储单元内所建立的树状符号库 中；且对散树类地物进行处理时，所有树木的处理过程均相同；对于散树类地物中的任 一颗树木来说，其处理过程如下20321、矢量数据采集处理器调用数据采集模块且按照常规像片量测方法并结 合地面控制点的实测坐标数据，在航空摄影测量立体模型上对被处理树木的树顶顶点、 树根顶点以及树顶顶点和树根顶点之间的连接线的矢量数据分别进行采集，并将所数据 同步存入存储单元内；所述树顶顶点和树根顶点之间的连接线为树体线；20322、参数计算处理器调用数值计算模块，先求解得出所述树顶顶点和树根 顶点之间的高程差值h1;再求解得出高程差值Ii1与树状符号高度Iitl之间的比值 ci=hi/h0；20323、树状符号缩放调整处理器自所述树状符号库中调出预先制作的树状符 号，并根据步骤20312中计算得出的比值Ci=hi/h0对调出的树状符号进行缩放处理，且缩放的比例为比值 ci=hi/h0;20324、散树模型建立将步骤20323中缩放调整后的树状符号移位至步骤 20321中所采集的树体线上，并使得缩放调整后的树状符号的顶部与底部分别与步骤 20323中所采集树顶顶点和树根顶点相重合，则完成散树模型的建立过程；对其它类地物进行处理时，其它类地物中所有地物的处理过程均相同，对其它 类地物中任一个地物来说，其处理过程如下20331、矢量数据采集处理器调用数据采集模块且按照常规像片量测方法并结 合地面控制点的实测坐标数据，在航空摄影测量立体模型上对被处理地物的外围边线以 及分散分布于所述外围边线内的散点和线段的矢量数据分别进行采集，并将所采集数据 同步存储至存储单元内；20332、模型构建处理器调用空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Ｍｉｃｒｏｓｔａｔｉｏｎ　ｖ８ｉ的城市快速建模方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、采用航空摄影测量系统（１）且按照常规航空摄影测量方法对被测区域进行航空测量，并通过数据线将所摄取的航摄像片同步传送至处理器（２）；步骤二、所述处理器（２）在Ｍｉｃｒｏｓｔａｔｉｏｎ　ｖ８ｉ软件环境下对航摄像片进行分析处理，并相应建立被测区域的三维几何模型，所述处理器（２）的分析处理过程如下：２０１、建立航空摄影测量立体模型：所述处理器（２）调用与其相接的立体测图仪（３）对所述航摄像片进行处理，并相应建立被测区域的航空摄影测量立体模型；所述立体测图仪（３）将所建立的被测区域的航空摄影测量立体模型，同步传送至处理器（２）；２０２、地物分类及标记：通过处理器（２）将被测区域的航空摄影测量立体模型中的所有地物对应分为房屋、散树和其它三大类，并采用不同标记符号对三类地物分别进行标记；其中，房屋类地物中包括布设在被测区域内的所有房屋，散树类地物中包括独立分散布设在被测区域内的所有树木，其它类地物中包括除房屋和草木之外的其它所有地物；２０３、所述处理器（２）结合地面控制点的实测坐标数据对所述航空摄影测量立体模型中的三类地物分别进行处理：其中，对房屋类地物进行处理时，所有房屋的处理过程均相同；对于房屋类地物中的任一个房屋来说，其处理过程包括以下步骤：２０３１１、矢量数据采集：处理器（２）调用数据采集模块且按照常规像片量测方法并结合地面控制点的实测坐标数据，在航空摄影测量立体模型上对被处理房屋房顶上的屋顶顶点和／或关键线的矢量数据分别进行采集，并将所采集数据同步存储至与处理器（２）相接的存储单元（４）内；所述关键线为檐边线、房边线和房脊线，所述屋顶顶点为所述檐边线、房边线和房脊线的顶点且其数量为Ｎ；２０３１２、屋面构建：处理器（２）调用空间解析几何处理模块，且按照空间解析几何处理方法对步骤２０３１１中所采集被处理房屋房顶上的屋顶顶点和关键线的矢量数据进行分析处理，并相应构建出组成被处理房屋房顶的所有屋面，同时将所构建出的屋面同步存储至存储单元（４）内；所述屋面的数量为一个或多个；２０３１３、房顶模型建立：处理器（２）调用三维图形组拼模块对步骤２０３１２中所构建的所有屋面进行组拼，并相应获得被处理房屋的房顶模型，同时将所构建出的房顶模型同步存储至存储单元（４）内；２０３１４、房体模型建立：首先，处理器（２）结合地面控制点的实测坐标数据，计算得出被处理房屋所在位置的地面点高程值；再结合步骤２０３１１中所采集并记录的被处理房屋房顶上Ｎ个屋顶顶点的矢量数据，确定被处理房屋房底所有房底顶点的三维坐标数据，所述房底顶点为被处理房屋中多条房底边的顶点，所述房底顶点的数量与屋顶顶点的数量相同且均为Ｎ，Ｎ个房底顶点分别与Ｎ个房底顶点一一对应且Ｎ个房底顶点对应分别布设在Ｎ个房底顶点的正下方，每一个房底顶点与位于该房底顶点正上方的房顶顶点之间所连直线为一条房体边线且所述房体边线的数量为Ｎ条；之后，处理器（２）调用空间解析几何处理模块，且按照空间解析几何处理方法，对被处理房屋所有房底顶点的三维坐标数据和所有屋顶顶点的矢量数据进行分析处理，并结合Ｎ条房体边线相应构建出组成被处理房屋房体的所有房体面；随后，处理器（２）调用三维图形组拼模块对步骤２０３２中所构建的所有房体面进行组拼，并相应获得被处理房屋的房体模型，同时将所构建出的房体模型同步存储至存储单元（４）内；２０３１５、房屋模型建立：处理器（２）对步骤２０３１３中所建立的房顶模型和步骤２０３１４中所建立的房体模型进行合成，并获得被处理房屋的三维几何模型；对散树类地物进行处理之前，处理器（２）先调用绘图模块制作一个高度为ｈ↓［０］且用于表示散树模型的树状符号，并将所制作的树状符号存入存储单元（４）内所建立的树状符号库中；且对散树类地物进行处理时，所有树木的处理过程均相同；对于散树类地物中的任一颗树木来说，其处理过程如下：２０３２１、矢量数据采集：处理器（２）调用数据采集模块且按照常规像片量测方法并结合地面控制点的实测坐标数据，在航空摄影测量立体模型上对被处理树木的树顶顶点、树根顶点以及树顶顶点和树根顶点之间的连接线的矢量数据分别进行采集，并将所数据同步存入存储单元（４）内；所述树顶顶点和树根顶点之间的连接线为树体线；２０３２２、参数计算：处理器（２）调用数值计算模块，先求解得出所述树顶顶点和树根顶点之间的高程差值ｈ↓［ｉ］，再求解得出高程差值ｈ↓［ｉ］与树状符号高度ｈ↓［０］之间的比值ｃ↓［ｉ］＝ｈ↓［ｉ］／ｈ↓［０］；２０３２３、树状符号缩放调整：处理器（２）自所述树状符号库中调出预先制作的树状符号，并根据步骤２０３１２中计算得出的比值ｃ↓［ｉ］＝ｈ↓［ｉ］／ｈ↓［０］对调出的树状符号进行缩放处理，且缩放的比例为比值ｃ↓...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高鹏，吴晓燕，刘敏，李政，
申请(专利权)人：中煤地航测遥感局有限公司，
类型：发明
国别省市：87