实景三维山东建设关键技术研究

“实景三维”是现实世界的数字孪生,具有实体化、三维化、语义化、结构化、全空间和人机兼容理解的特点。当前山东省在大力推进实景三维山东建设,目的是打造“数字山东”统一的空间底版和数字基底。本文研究提出了省级实景三维建设的技术路线和需突破的关键技术,总结了实景三维山东的典型特点,可为其他省份开展全省域实景三维建设提供借鉴。

实景三维中国建设关键技术研究综述

实景三维作为真实、立体、时序化反映人类生产、生活和生态空间的时空基底,是重要的国家新型基础设施。2021年8月自然资源主管部门发布《实景三维中国建设技术大纲》,实景三维中国建设已经成为全社会关注的焦点之一。该文①从概念层面上论述了实景三维中国的内涵,包括定义、主要特征、建设内容和意义;②介绍了实景三维中国的产品体系;③重点论述了实景三维数据模型、模型生产、物联感知数据接入和融合、数据管理与可视化、保密处理与质检等方面的关键技术;④介绍了实景三维中国的标准体系;⑤对实景三维中国建设的难点问题进行了总结。该文可为相关的研究提供参考。

城市存量道路要素自动构建地理实体研究

针对当前的存量要素构建地理实体的流程和方法存在较多的人工编辑工作量的问题,该文设计了一种城市存量道路要素自动构建地理实体的方法。该方法首先基于道路连通度和道路名称确定道路实体完整中心线,其次利用道路面片段和完整中心线的道路名称、道路类型、最大距离、相交长度、Hausdorff距离小于50m的部分占比等指标综合匹配生成道路面片集,最后根据空间关系完成道路实体的概略图形、实体标识码、图元和属性自动组装。基于上海存量道路数据自动构建道路实体的实验表明:该方法构建效率高,准确率达到94.6%,召回率达到95.0%,可以有效地缩短构建周期和节约成本,研究结果可以应用于各省市道路实体构建,也可应用于河流类地理实体构建。

实景三维模型孔洞区域的网格重构算法

针对无人机倾斜摄影技术生产的实景三维模型数据中存在孔洞区域的问题,该文提出一种能够修复常规孔洞和无网格边界孔洞的网格重构算法,通过峰值线检测、插值特征点以及曲面重建技术修补常规孔洞,而对于无网格边界孔洞则利用三维凸包构建、三角面探测和网格缝合技术来修补。该算法能够快速、准确的修补孔洞区域,保证模型的网格体拥有正确的拓扑结构并符合常规数据生产需求。实际生产数据的修复结果表明,该算法修复的网格模型在进行纹理映射后能够准确并美观地表达地物特征信息,修复过程也很大程度上简化了人工操作,进而提高了实景三维模型生产效率。

实景三维在土壤普查表层样点校核中的应用

针对传统的土壤表层样点校核方式耗时费力且质量不佳的问题,该文提出了基于实景三维实现土壤表层样点快速校核的方法。在实景三维中,采用缓冲区分析、叠置分析、网络分析等空间分析技术,实现了青岛市即墨区土壤表层样点的高效校核。研究结果表明:实景三维能够较好地解决传统校核方式中现场踏勘局限性多、资料利用不足、环境变量把控不强、校核成本高等弊端,并且当表层样点数量越多,地形地貌越复杂时,优势越明显。该研究模式为第三次全国土壤普查提供了在实景三维中运用空间分析技术实现表层样点校核的借鉴,适宜在全国范围内推广。