A 3-DIMENSIONAL DATA MODEL FOR VISUALIZING CLOVERLEAF JUNCTION IN A CITY MODEL

The research work has been seldom done about cloverleaf junction expression in a 3-dimensional city model (3DCM). The main reason is that the cloverleaf junction is often in a complex and enormous construction. Its main body is bestraddle in air,and has aerial intersections between its parts. This complex feature made cloverleaf junction quite different from buildings and terrain, therefore, it is difficult to express this kind of spatial objects in the same way as for buildings and terrain. In this paper,authors analyze spatial characteristics of cloverleaf junction, propose an all-constraint points TIN algorithm to partition cloverleaf junction road surface, and develop a method to visualize cloverleaf junction road surface using TIN. In order to manage cloverleaf junction data efficiently, the authors also analyzed the mechanism of 3DCM data management, extended BLOB type in relational database, and combined R-tree index to manage 3D spatial data. Based on this extension, an appropriate data

基于三维足迹家族模型的资源环境可持续性评价

为探讨资源环境可持续评价研究的重要性,通过建立以生态足迹、水足迹与碳足迹为基本成员的足迹家族模型,引入多个资源环境压力指标,并基于DPSIR框架,运用综合集成法分析确立资源环境可持续性评价指标体系,由随机森林法与层次分析法确定各项指标的组合权重,运用模糊综合评价法分析区域资源环境压力状况与可持续性状况,进而开展了基于三维足迹家族模型的南京市资源环境可持续评价研究。结果表明,2012~2021年南京市水土资源均有占用存量资本,但占用情况整体呈下降趋势,碳足迹处于低压力范围,资源环境可持续性逐年向好;2012~2019年南京市资源环境可持续状况为弱可持续,2020~2021年为强可持续。

多源遥感图像数据的建筑物信息提取技术

伴随着城市化建设的快速推进,对三维建模的精度要求越来越高。但因技术局限,遥感光学图像建筑物三维空间信息提取的效率无法显著提升。文章从多源遥感光学立体像对建筑物位置信息提取、三维结构信息复原以及联合提取三维信息等方面开展分析工作。

结合航空影像、三维模型和管线普查的智慧管网——以日喀则市为例

本文采用无人机飞马D-2000为飞行平台,搭载飞马D-OP4000相机,获取日喀则市主城区共计105.6 km^(2)航摄影像并重建三维模型,基于三维模型与往期数据修补日喀则市城区1∶500地形图;开展地下管线探测及普查工作,完成探测日喀则城区700 km地下管网及100 km地下排水管网,分析排水管网缺陷的主要因素;基于三维模型与管网数据,搭建管线平台系统,实现了地下空间安全运行的宏观监测、地下空间综合管线二三维数据一体化、排水管网在线监测以及道路窨井盖安全监测。

规则定义的城市三维模型快速构建方法

针对城市三维(3D)模型建设仍然存在建设周期长、投资成本高、共享性不良等问题,本文基于可批量、可交互、可重用的目标,依托城市引擎软件提出了一种规则定义的3D模型快速构建方法。该方法利用既有二维(2D)数据,通过建立规则对实验区域内城市地物进行快速建模,形成一套通用的城市模型规则库,同时还探索其在指标分析和通视分析等规划领域的应用。实验结果表明,利用地物共同特征定义规则建模,能够实现批量化、自动化建设模型,构建数以万计的3D模型仅需要几分钟,大大提高了建模效率。此外定义的规则可重复使用及调整,有效减少了模型建设后期修改的工作量,节省了大量人、财、物力。

基于XGBoost模型和立体时空网络的空铁联运方案优化研究

空铁联运越来越受到旅客欢迎,空铁联运智能化方案推荐能够进一步满足旅客出行需求。研究提出一种基于XGBoost算法和立体时空网络的空铁联运方案推荐方法,分成整体方案推荐和具体方案推荐两阶段,联合实现空铁联运方案推荐。在整体方案推荐阶段,首次实现了空铁联运运输方式的预测,并与空铁联运中转城市的预测巧妙结合,得到一个拟合效果好、准确率高的模型,在测试集合上准确率达到89.23%;空铁联运运输方式的预测,丰富了空铁联运方案推荐领域的研究方向。在具体方案推荐阶段,构建了一种考虑时间因素的立体时空网络,能够提供大量、准确、实时的信息,便于网络上的准确搜索和推荐策略的丰富设计;立体时空网络的实现,为空铁联运网络的研究增加了新的角度。

城市地下空间三维建模方法及应用

城市地下空间的合理开发利用对于优化国土空间布局,缓解地上城市资源和空间压力起着重要作用,随着智慧城市、数字城市的提出,城市地下空间三维建模逐渐成为当下城市治理的热点与难点问题。从地下空间数据获取方法入手,以吴中区某地下停车场为例,基于多源数据融合的三维建模方法,对当下城市地下空间三维建模研究方法及应用进行介绍和梳理。结果表明,通过各类型数据优势互补,采用基于多源数据融合的三维建模方法较好地完成了地下停车场的建模,使其能够更好地反映城市地下空间的三维结构,为建筑设计人员提供了客观完整的数据支持。

基于卫星立体影像的城市三维模型快速构建试验

对城市三维模型的LOD分级进行了简单介绍,然后利用高分辨率卫星立体影像,分别采用立体测图、自动构建、建筑轮廓矢量+自动构建3种方法进行城市三维模型(LOD1.3级)快速构建试验,分析了试验结果,在此基础上给出了基于高分辨率卫星立体影像的城市三维模型(LOD1.3级)快速构建方法。

三维分析模型在喀什市非典型语言景观调查中的应用

语言景观是国家和地方政府的语言政策、意识形态及社会语言生态的反映,其内涵、外延及功能也应随着社会的发展而不断拓展。文章以Trumper-Hecht提出的三维分析模型为理据,从实体维度、政治维度和体验维度,对喀什市非典型语言景观建设风貌进行调查分析,探讨其中存在的语码选择、语码使用等方面的问题,并提出若干具体改进建议,以进一步拓展语言景观研究视角,充分认识并挖掘语言景观的文化交流功能,进而推动喀什市非典型语言景观的规范化建设,助推“一带一路”建设。

基于City Engine的日照分析研究

讨论了光照分析原理以及所准备的数据,提出了基于City Engine的日照分析方法,实现了小区居民楼光照分析。也为快速构建三维大场景建筑物的光照分析提供方法。

基于City Engine的村镇规划三维情景自动化建模途径探索

村镇建设是我国社会经济发展重要组成,但村镇规划具有规模小成本约束强特点,因此传统的基于图纸和专业三维建模型的城市规划不适合村镇规划。City Engine是专业三维规划软件,可以直接利用GIS数据快速创建三维规划场景。该文提出一种基于City Engine的村镇规划三维情景自动化建模方式,它包括数据规则建立和自动化脚本编写两个环节。实验表明,该方法可以快速而且低成本,对村镇规划中的建筑群体和自然景观进行三维建模,对项目构成了很好的支持。

可控随机城市生成方法

针对目前虚拟城市建模存在的不灵活、开发效率低下等缺点,提出一种可控随机虚拟城市过程化生成方法。不依赖于道路和建筑物等图像测量数据,基于用户设定的城市规模、街区尺寸、河道、功能分区等约束条件,结合城市规划原理,通过一系列过程化生成方法,快速且灵活地构建格局合理、拟真度较高的大规模虚拟城市三维场景。实验结果表明了该方法的有效性和自动建模的便携性。

黄山市三维生态足迹变化及旅游影响研究

旅游业作为黄山市主导产业,其发展是否有利于推动黄山市生态可持续发展是亟待回答的理论与现实问题。文章利用2000—2019年黄山市经济社会相关数据,基于“地区公顷”下均衡因子和产量因子,运用三维生态足迹改进模型与偏最小二乘法,测度分析黄山市近20年生态足迹变化及旅游对其影响。研究表明:(1)黄山市“地区公顷”下均衡因子和产量因子与“全球公顷”下因子存在一定差别,能更精准反映黄山市生态环境状况。(2)2000—2019年,黄山市生态赤字波动下降。人均生态足迹由1.51 ha·cap^(–1)减少到1.20 ha·cap^(–1)。人均生态承载力则稳定在0.79 ha·cap^(–1)左右;(3)人均生态足迹广度变化平缓,黄山市居民占用的自然资本流量主要来自于耕地和林地;(4)人均生态足迹深度大于1,2019年大约需1.53个黄山市空间上的生物生产性土地面积才能满足黄山市居民需求,整体呈波动下降趋势。耕地和草地资源存量透支较多;(5)旅游发展可改善黄山市自然环境,一定程度缓解了黄山市生态压力。第三产业发展、旅游城镇化、居民消费转型升级、经济结构调整优化可降低黄山市生态足迹。

基于无人机遥感技术的城市三维建模研究

为了生成高精度的城市三维模型,设计了基于无人机遥感技术的城市三维建模方法。采用无人机倾斜摄影遥感技术获得城市影像;利用匀光匀色与畸变校正2种方式对影像进行预处理;利用PixelGrid系统获得精准的图像外方位元素,运用3DS Max插件结合共线方程生成城市基础三维模型;通过纹理映射,实现城市三维建模。实验结果表明,该方法可提升影像的清晰度,畸变校正可提升影像的整体质量,构建出逼真自然、高精度的城市三维模型,为城市规划建设奠定基础。

航空摄影测量技术在构建数字城市中的应用

航空摄影测量技术通过将数字影像数据与地理信息系统相结合,可以实现对城市规划、交通建设、地质勘察等工作的实时监控。文章从航空摄影测量技术的基本概念、数字城市构建的意义出发,介绍了常见的航空摄影测量技术并对该项技术在数字城市中的应用方式进行了论述,并对成果应用表现进行了讨论。通过研究,理清了航空摄影测量技术在数字城市构建中的基本应用思路,可充分发挥该项技术作用,推动数字城市发展。

GIS数据在城市级数字孪生建设中的应用研究

城市级三维建模普遍存在周期长、成本高,对已有地理信息数据利用率低的问题。利用已有的地理信息多元数据,在CityEngine中运用CGA规则建模快速搭建城市级三维场景。通过数据处理、规则建立,实现了基于GIS属性信息建立三维模型,并对重点研究区域进行精细模型的建立,实现粗略模型和精细模型的场景结合。通过实例研究表明,基于CityEngine的三维建模可以充分利用地理信息数据快速搭建三维模型,解决了城市级建模周期长、成本高的问题。

运城市水资源生态足迹时空变化及其驱动因素分析

为定量分析小尺度上水资源可持续利用现状,采用基于“市公顷”的水资源生态足迹模型,结合三维生态足迹理论,探讨运城市2011—2020年水资源生态足迹及生态承载力的时间变化和空间差异;并利用扩展后的STIRPAT模型分析运城市水资源生态足迹变化的驱动因素。结果表明,“市公顷”下运城市水域均衡因子和产量因子区域特征明显;水资源生态足迹整体为先升后降趋势,水资源生态承载力整体为上升趋势;运城市水资源历年均处于生态赤字状态,平均足迹深度3.09;各行政区中,仅垣曲县为水资源盈余状态,其余区域均处于不同程度的水资源赤字状态;水资源消费强度为运城市水资源生态足迹的主要驱动因素,人口规模与水资源生态足迹呈反向作用。

黑龙江省资源型城市三维生态足迹平衡性及影响因素研究

资源过度开发使得黑龙江省资源型城市陷入“资源型经济困局”,客观分析三维生态足迹的平衡性和影响因素将对深入探索具有龙江特色的经济转型发展路径具有重要意义。基于2008—2020年9个资源型城市的6类32个指标,运用三维生态足迹模型和基尼系数测算黑龙江省资源型城市三维生态足迹、生态供需平衡性和空间平衡性,并利用LMDI模型和脱钩模型对影响因素进行具体分析。研究结果表明,第一,人均足迹广度与地方经济和居民消费对自然资本的占用开发程度,生态环境调节能力和弹性能力息息相关,大庆市最高,大兴安岭市最低;双鸭山、七台河和大兴安岭的人均足迹深度数值均大于1,三个城市依靠如煤炭、森林等自然资源的开采与砍伐,缺少转型升级,产业结构单一;人均三维生态足迹呈现波动增长趋势。第二,资源型城市在生态供需方面具有不平衡性,但在空间方面达到平衡。第三,不同的资源型城市结构、人口、经济和技术效应因素会影响自然资源和能源资源的消耗利用程度。第四,资源型城市脱钩状态演变趋势波动较大,强脱钩和弱脱钩占半数。基于上述结论,为提升黑龙江省资源型城市三维生态足迹平衡性提出对策与建议。

虚拟现实技术在古城及古村落保护中的应用分析

本文针对虚拟现实三大技术基础进行了介绍,并对主流虚拟现实技术设备(包括Oculus系列设备、HTC VIVE系列设备)的特点展开分析。在此基础上,本文从建筑三维信息收集、构建三维模型、虚拟古城及古村落场景三个方面分析了虚拟现实技术在古城及古村落保护中的具体应用,供参考。

武汉市中深层地热资源地质与地球物理模型的二维正演研究

为实现对武汉市中深层地热资源的开发,开展武汉市中深层地热资源地质与地球物理模型的二维正演的研究。为确保采集的地质数据满足或符合二维正演需求,引进广域电磁法,设计外业勘探数据的采集与处理;根据武汉地区地热赋存模式,进行地热的分区,建立武汉市中深层地热资源地质与地球物理模型;采用卡尼亚视电阻率计算公式计算观测视电阻率,设计基于有限差分法的模型边值正演求解。模型计算结果与实测剖面值的对比分析后,得到如下结论:正演曲线形态符合模型与实际地层特征,对关键地热盖层与地热储层有明显频率分段变化。