基于施工圖的城市居住區(qū)三維建模方法研究.pdf

1、作為城市的基本生活單元，城市居住區(qū)從規(guī)劃、建設(shè)到建成管理，一般作為相對(duì)獨(dú)立的管理區(qū)域，內(nèi)部多種功能系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)作，對(duì)外有明確的界線以及交換接口，是城市空間中典型的地理單元，也是三維數(shù)字城市建模中的基本空間單元之一。
　　然而，目前在三維數(shù)字城市建設(shè)及相關(guān)的研究中，對(duì)于宏觀尺度的三維城市研究及微觀尺度的三維建筑物研究都已經(jīng)得到廣泛開(kāi)展，針對(duì)中小尺度的三維城市居住區(qū)建模方面的研究卻明顯不足。城市居住區(qū)的地理實(shí)體種類分化更細(xì)，功能相對(duì)明確

2、，具有系統(tǒng)性的特征，其數(shù)據(jù)模型與城市數(shù)據(jù)模型有一定的差異。居住區(qū)要表達(dá)的人工地形較多，微觀地形較為復(fù)雜，這是大范圍城市模型難以細(xì)節(jié)表示的，而微觀地理實(shí)體模型更是缺乏對(duì)多種地理實(shí)體模型邊界表達(dá)。因此，城市居住區(qū)數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)和微觀地形表達(dá)是居住區(qū)三維建模的重要內(nèi)容。此外，在三維數(shù)據(jù)獲取方面，當(dāng)前研究應(yīng)用所采用的主要方法是基于現(xiàn)實(shí)對(duì)象采樣進(jìn)而構(gòu)建三維模型，如現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪、激光雷達(dá)、攝影測(cè)量等諸多方法，但是對(duì)含有豐富三維信息的施工圖的研究利用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)

3、不夠。
　　本文針對(duì)目前城市居住區(qū)尺度下三維研究匱乏的現(xiàn)狀，以城市居住區(qū)三維信息建模為研究對(duì)象，以施工圖為三維數(shù)據(jù)獲取來(lái)源，開(kāi)展基于施工圖的居住區(qū)三維建模方法研究，主要的研究?jī)?nèi)容及成果:
　　1、城市居住區(qū)概念模型構(gòu)建
　　從居住區(qū)用地、地理實(shí)體和功能系統(tǒng)三個(gè)方面對(duì)居住區(qū)構(gòu)成要素進(jìn)行歸納和分析，并充分挖掘居住區(qū)地理實(shí)體所包含的語(yǔ)義、幾何、關(guān)系、屬性等幾方面的信息，構(gòu)建顧及語(yǔ)義與關(guān)系特征的城市居住區(qū)概念模型。
　　

4、2、基于施工圖的居住區(qū)構(gòu)成要素信息提取方法研究
　　分析了居住區(qū)施工圖圖紙的內(nèi)容和信息表達(dá)特征，提出了針對(duì)居住區(qū)地理實(shí)體、用地和系統(tǒng)三個(gè)方面要素的自動(dòng)化信息提取方法，探索了居住區(qū)施工圖原始數(shù)據(jù)、地理實(shí)體數(shù)據(jù)、用地?cái)?shù)據(jù)和功能系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方法。
　　3、基于施工圖的居住區(qū)建模方法研究
　　根據(jù)居住區(qū)人工地表微地形“不變”、“漸變”與“突變”三種特征和地形要素在圖紙上的表達(dá)方式，提出了基于地形單元?jiǎng)澐值木幼^(qū)地形三維建模方

5、法。此外，針對(duì)建筑物、道路、公共環(huán)境設(shè)施、植物、水體等地理實(shí)體的不同特征，分別采用不同方法構(gòu)建三維模型，并以用地單元為邊界，實(shí)現(xiàn)了不同地塊上地理實(shí)體的集成三維建模，以及不同功能系統(tǒng)的集成三維建模，最終實(shí)現(xiàn)居住區(qū)整體三維建模。
　　通過(guò)實(shí)證研究表明，本文提出的城市居住區(qū)數(shù)據(jù)模型能夠有效支持居住區(qū)三維建模;提出的基于施工圖數(shù)據(jù)的信息提取方法能夠在少量人工輔助下有效挖掘平面圖紙數(shù)據(jù)上的語(yǔ)義、幾何、定位、關(guān)系、屬性信息，實(shí)現(xiàn)地理實(shí)體的識(shí)別