幾種城(chéng)市三維建模方式的(de)比較

 城(chéng)市三維建模作爲數字城(chéng)市構建的(de)一項基本内容，已廣泛應用(yòng)于城(chéng)市變化(huà)監測、環境監測、應急決策等等領域，建立高(gāo)精度的(de)數字城(chéng)市模型是現階段的(de)重要任務。

三維建模的(de)技術從傳統的(de)三維建模發展到基于攝影(yǐng)測量技術的(de)三維建模、基于傾斜攝影(yǐng)測量技術的(de)三維建模。采用(yòng)何種建模技術直接影(yǐng)響到三維城(chéng)市的(de)建模精度和(hé)城(chéng)市空間布局展現真實度，故需要對(duì)建模技術不斷研究。

建模方式的(de)比較

一、傳統建模方式

傳統建模方式依靠城(chéng)市的(de)二維矢量圖，在建模精度要求不高(gāo)的(de)情況下(xià)，依據高(gāo)度輔助數據建立建築物(wù)白模型，通(tōng)過人(rén)工拍(pāi)攝的(de)方式獲得(de)各種地物(wù)的(de)

特征紋理(lǐ)，并對(duì)其進行美(měi)化(huà)處理(lǐ)，再在建模軟件中将處理(lǐ)過的(de)紋理(lǐ)映射到相應的(de)白模型上，來(lái)實現三維建模。

傳統建模方式的(de)不足之處在于：

缺少建築物(wù)的(de)頂部信息；

建模時(shí)推算(suàn)的(de)高(gāo)度精度不能達到要求；

某些新建或變遷地區(qū)的(de)二維矢量圖的(de)缺失會影(yǐng)響該地區(qū)的(de)建模。

 二、基于攝影(yǐng)測量技術的(de)建模方式

基于攝影(yǐng)測量技術的(de)建模方式是通(tōng)過航拍(pāi)獲取同一地物(wù)不同視角的(de)多(duō)張具有重疊度的(de)影(yǐng)像，然後重建地物(wù)立體幾何模型；利用(yòng)一個(gè)立體像片對(duì)，恢複内、外方位元素，最終完成影(yǐng)像的(de)内定向和(hé)絕對(duì)定向，實現DLG制作；最後結合立體像對(duì)和(hé)DLG制作三維模型。 

這(zhè)種建模方式的(de)缺點是，由于某些建築物(wù)比較複雜(zá)和(hé)建築物(wù)之間的(de)陰影(yǐng)、遮擋等原因，進行影(yǐng)像匹配的(de)時(shí)候會存在誤差；重建工作量較大(dà)，“自動化(huà)”程度比較低。

三、基于傾斜攝影(yǐng)測量技術的(de)建模方式

傾斜攝影(yǐng)測量技術是利用(yòng)飛(fēi)行平台搭載多(duō)個(gè)傳感器，分(fēn)别從垂直、傾斜等角度獲取地面同一地物(wù)的(de)不同影(yǐng)像。

基于傾斜攝影(yǐng)測量技術的(de)建模方式，是通(tōng)過專用(yòng)的(de)軟件對(duì)獲得(de)傾斜影(yǐng)像進行處理(lǐ)，從而對(duì)地面場(chǎng)景進行重建。

缺點在于：

不能将某些建築物(wù)模型從城(chéng)市三維模型中單獨分(fēn)離出來(lái)，不能滿足對(duì)單個(gè)建築物(wù)分(fēn)析管理(lǐ)的(de)需要；

對(duì)于機載激光(guāng)LIDAR技術獲得(de)高(gāo)精度三維點位坐(zuò)标來(lái)說，精度相對(duì)較差；不能爲城(chéng)市提供數字高(gāo)程模型。 

通(tōng)過以上比較可(kě)以發現，目前的(de)幾種建模方式都不具備快(kuài)速建立高(gāo)精度、實景城(chéng)市模型的(de)特點。故需要探索一種新興的(de)建模方式滿足城(chéng)市建模的(de)需求。

四、基于機載激光(guāng)LIDAR和(hé)傾斜攝影(yǐng)技術的(de)建模方式

機載激光(guāng)LIDAR和(hé)傾斜攝影(yǐng)這(zhè)兩種測量技術相結合的(de)建模方式，一種新興建模方式，該建模方式能利用(yòng)機載激光(guāng)LIDAR快(kuài)速大(dà)面積地獲得(de)城(chéng)市地物(wù)的(de)高(gāo)精度的(de)三維點位坐(zuò)标，通(tōng)過高(gāo)精度的(de)三維點位坐(zuò)标———點雲來(lái)建立城(chéng)市三維模型的(de)白模型；

同時(shí)，利用(yòng)傾斜攝影(yǐng)測量來(lái)獲得(de)同一地物(wù)的(de)不同影(yǐng)像，可(kě)以獲得(de)城(chéng)市地物(wù)的(de)豐富紋理(lǐ)，然後通(tōng)過映射技術将紋理(lǐ)映射到城(chéng)市三維模型上。該方式結合激光(guāng)雷達技術和(hé)傾斜攝影(yǐng)技術的(de)一站式三維實景城(chéng)市解決方案，能直觀真實地體現城(chéng)市現狀。 

相比較以上幾種建模方式，基于機載激光(guāng)LIDAR和(hé)傾斜攝影(yǐng)技術的(de)建模方式有如下(xià)特點：

1、快(kuài)速獲取大(dà)範圍地物(wù)空間信息及多(duō)角度影(yǐng)像信息；

2、真實反映城(chéng)市三維地形狀況，城(chéng)市紋理(lǐ)真實，實現真正的(de)實景三維城(chéng)市建模；

3、模型定位精度高(gāo)，滿足1:1000測圖要求，模型要素全面、細節豐富；

4、建築模型具備可(kě)量測精度———高(gāo)程精度優于３０ｃｍ；

5、技術效率高(gāo)、周期短；

6、基于三維實景城(chéng)市進行量測、分(fēn)析應用(yòng)；

7、提供城(chéng)市三維模型，DOM，DEM，，點雲數據和(hé)可(kě)量測的(de)影(yǐng)像庫。

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