冉慧敏;刘全海
女厕老式沟槽式厕所
【摘 要】地上下一体化三维建模是智慧规划和管理决策的基础。在地上、地表三维模型的基础上，如何实现快速、高精度、低成本、高效率的地下空间三维建模，实现地上下的三维一体化成为研究的重点和难点。本文在分析地下空间规划核实的基础上，提出了基于规划核实的参数化地下建构筑物的三维建模方法，并以常州为实例，通过地下空间三维可视化系统的推广与应用，验证了该方法的实用性和有效性。%Integratedsurface and subsurface three-dimensional modeling is the foundation of wisdom planning and management decisions.How to achieve fast,high-precision,low-cost,high-efficiency three-dimensional modeling of un-derground space basis on the three-dimensional surface model to achieve the three-dimensional integrated is the key and difficult research.This article proposed parametric verification of underground structures3 D modeling methods based on the verification of underground space planning ,and in Changzhou for instance ,through the promotion and application of underground space visualization system to verify the utility of this method and effectiveness .【期刊名称】《城市勘测》
【年(卷),期】2014(000)006
【总页数】4页(P59-62)
【关键词】地下空间;建(构)筑物;规划核实;参数化建模
【作 者】冉慧敏;刘全海
【作者单位】常州市测绘院，江苏常州 213002; 常州市地理信息智能技术中心，江苏常州 213002;常州市测绘院，江苏常州 213002; 常州市地理信息智能技术中心，江苏常州 213002; 武汉大学测绘学院，湖北武汉 430070 【正文语种】中 文
【中图分类】P208.2
城市土地利用资源越来越少,地下空间的开发利用引起了城市规划和建设部门的高度重视。
王梦恕[1]院士指出“2l世纪是城市地下空间开发利用的年代”。因此,建立普查地下空间现状数据库以及管理应用,对城市建设与管理有着积极意义。 由于地下空间的复杂性、隐蔽性和不可视等特点以及目前对重地下空间的开发利用的重视,其三维建模成为一个年轻而具有活力的研究方向。目前国内许多学者对其进行了研究,如朱合华等[2]提出了数字地下空间与工程概念。朱良峰[4]等针对城市地下空间信息三维建模、可视化分析的特点和要求,设计了面向空间结构信息和空间属性信息建模与可视化的三维空间数据模型;琚娟[2]等研究了基于B.Rep进行地下空间一体化建模,并给出了基于预分块技术的城市地下空间对象空间索引方法。地下空间建模研究目前大多还集中在地下管线三维建模、地层建模[1～3],对地下构筑物考虑较少[4]。
本文结合规划行业特点,有效利用规划平面图、审查后建筑施工图、并结合规划核实与验收的需求,实现地下建构筑物的快速三维建模及更新,提出了基于规划核实的参数化地下空间三维建模方法,并以常州为实例,通过地下空间三维可视化应用系统的集成应用,验证了该方法的实用性和有效性。
2.1 地下空间分类与特征
广义的地下空间信息包括地下建设工程信息和地质环境信息,地下建设工程信息又包括地下建构筑物和地下管线信息。根据实际应用和管理需要,可增加基础地理信息和城市规划信息。数字地下空间与工程研究的信息具有尺度特征、空间特征、时间特征以及工程特征。
考虑到地质环境信息和地下管线信息的采集、获取相对独立以及文篇幅所限,本文重点介绍狭义的地下空间——地下建构筑物的采编。
高纯氮气压缩机2.2 地下建构筑物
地下建构筑物包括以下内容:地下公共设施、地下市政设施、地下交通设施、地下人防及防灾、地下工业与仓储、地下综合体、地下井。地下空间的实体划分为:点、线、面和注记四类实体。其中点实体又分为简单点实体(SP)和简单有向点(DP);线实体分为简单无向线实体(SL)、简单有向线实体(DL)和复合线实体(CL);面实体(PG)表示闭合的多边形实体;图面注记实体(TX)。各个对象设置属性项。以地下构筑物为例,其基本属性如表1,附加属性如表2所示。
2.3 几何结构采编
地下建构筑物的规划核实测绘包括城市地下人防工程、过街地道、地下商场、地下停车场和地下隐蔽工程的现状测量。
地下空间设施平面图采用解析法或图解法分层施测,其测绘调查的主要内容包括:地下建筑的位置、用途、性质、外内外轮廓范围、地道出入口(分阶梯、斜坡和楼梯等)、坑道出入口、竖井、通道、厅室、墙柱、地下地坪标高、地下建筑净高、出入口地面高及附属设施等。建筑物的外轮廓往往几何要素相对简单,只需将建筑物的外轮廓线进行简单采编,而在进行三维建模时需要将纹理进行仿真的建设。针对于地下空间几何尺寸如墙体厚度、高度等要求会极高,否则各类要素之间会出现不接边等问题。下面就地下空间常用的几何结构采编方式做相关介绍。高压点火器
(1)基于设计与竣工图的数据采编
地下构筑物的建筑及结构竣工图纸资料来源为城建档案管理部门、民防管理部门以及其他相关权属单位,从建筑物平面设计图(平面、立面、剖面与天顶平面图)、大比例尺地形图(或地籍图、房产图)中获得,并分割成独立的建筑平面主体,这种方法获得的数据精度高,局部更新方便,适用于小范围单体建筑物三维数据采集。
(2)基于地面LiDAR采集方法
利用激光雷达扫描仪获得地下建构筑物的点云数据,从点云数据中提取建构筑物特征线,而且获得的是三维坐标。这种方法获得的数据精度高,但数据处理量较大,受场地空间限制、功能分割造成的遮挡,而且需要用专业的软件来完成,适用于小范围的不规则单体建构筑物三维数据的采集。
(3)综合测绘法
通过RTK布设控制点,利用全站仪、激光测距仪或扫描仪直接测得建构筑物特征点的高度,这种方法获得的数据精度高,适用于小范围单体建筑物(尤其是不规则单体建筑物)特征点的高度。
在实际工作中,比较快速有效地办法是在收集的各类图纸的基础上,通过坐标配准、矢量化、外业核实、综合处理、三维建库等流程,发挥三种方式的综合优势,实现地下建构筑物的三维采编。
2.4 纹理数据采编
由于地下建构筑物纹理相对单一,除地下通道和地下商场进行装饰,彩多样外,一般地面均为水泥地,墙面均为白墙体。另外,城市规划关注的是范围线,重要结构的几何位置、地下高程和高度,并不像地面建筑一样需关注建筑彩。因此,对于地下建构筑物的主体部分的纹理数据主要通过建立基本纹理库,如地面、立面和顶面采用纹理库中的标准纹理,对于个性化的纹理变化,采用相机拍摄并按传统方法进行纹理处理和映射处理。
规划部门结合人防建设,建立地下空间竣工核实机制,采用测绘的手段,对地下管线、地下建筑物进行规划核实测绘。建立标准化、规范化、高精度、基准统一的地下建构筑物数据库是三维建模的必要准备。基于规划核实测绘成果,实现地下建构筑物的边界表达、面向地下空间实体并顾及拓扑关系的三维矢量数据模型,能够完整、无缝的表达地下构筑物三维模型中的几何信息和拓扑信息。
3.1 总体思路
本文以地下空间的规划核实数据为基础,通过建立地下空间建构筑物模型数据标准,研究附属设施自动生成、纹理自动映射的三维建模方法和算法,基于3ds Max开发自动分类及纹理映射的插件,或者Mutigen Creater建模工具,完成地下空间数据的整体自动建模,最终与地上建
地面网
筑物、道路及景观模三维模型、地形模型乃至地下管线等的集成统一的三维数据。
3.2 地下空间数据预处理技术
竹纤维加工要实现地下空间的三维可视化,其前提是需要对二维线划图转化为三维矢量图。因此,对规划核实数据进行预处理。
地下空间要素的分类和编码是建立基础空间数据库的基础,直接影响到系统内数据的组织、采集、存取、编辑和使用等方面,更影响到数据的共享和交换,必须标准、规范、合理。按照《城市地下空间设施分类与代码》GB/T28590-2012标准,对地下空间进行要素分类。要素分类既要反映要素的类型特征,又要反映要素的属性、要素间相互关系,具有完整性,并适应信息发展的需要。在要素的扩展信息上设置了可扩展项,保证其科学的扩展。在地下空间普查和日常的规划核实工作中,以此标准为依据。对在此基础上,对收集到的规划设计图、竣工图按此标准进行空间化、数字化、标准化。道岔施工
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议