基于等高线的Multigen Creator地形建模

Multigen Creator具有强大的地物建模功能,但不同领域的建模仍缺乏统一的方法,应结合领域特点与应用需求进行具体方法设计。本文以某露天采石场的3维建模与可视化为例,探讨了基于等高线建立3维地面模型实现可视化的方法,介绍了其在某采石场的应用,模拟开采后的整个生态地貌,为政府决策以及绿色开采提供了有力的技术支持。

基于无人船数据的水下测量与地形建模

基于无人船测量获取的水下地形三维点云数据来实现水下地形建模具有重要意义。介绍了无人船主要结构及工作原理,并利用无人船对某一沉陷水域进行测量,随后利用ArcGIS软件中3D Analyst工具进行水下进行建模实践,并创建TIN,通过插值法转换成栅格数据,随后,在ArcSence软件中进行沉陷水域水下地形三维可视化显示。实验结果表明,采用水下建模方法效果较好。

基于EVS的耦合地形–优化钻孔数据的建模方法

为了解决地质建模软件Earth Volumetric Studio (EVS)建立的地质模型与实际地形地貌、地层倾向不符的问题,以贵州金象煤矿为研究对象,提出一种能真实反映地形地貌与地层倾向的建模方法(EVS耦合地形–优化钻孔数据的建模法)。通过工程实例将该方法与地层建模进行对比分析,结果表明采用耦合地形–优化钻孔数据的建模方法建立的模型比地层建模方法建立的模型更能反映实际的地质情况,与勘探方法探测的地质情况也更相近,且模型误差更小。

激光雷达技术在三维地形建模中的高精度应用

激光雷达技术在三维地形建模中具有高精度应用的潜力。本文从激光雷达技术在三维地形建模中的意义和应用、数据处理与分析、应用案例、存在的问题与挑战,以及未来发展趋势等方面进行了探讨。激光雷达技术在数据采集、点云数据处理、三维地形模型生成等方面展现出优势,并在山区地形建模、城市地形建模、水利工程地形建模等领域得到了应用。未来,激光雷达技术有望在高精度地形建模中实现更大的突破,并在其他领域得到广泛应用。基于此,文章就激光雷达技术在三维地形建模中的高精度应用展开论述。

基于GeoTIFF数据格式的Creator三维地形建模方法研究

大面积真实地形三维建模技术是视景仿真系统开发的难点问题。提供了一种基于GeoTIFF数据格式的三维地形建模方法,采用Global Mapper格式转换技术将GeoTIFF数据格式转换为USGS DEM数据格式,应用Creator地形建模技术建立了某地域的三维地形仿真模型,实现了真实地形三维建模的快速化、实用化。

铁路线路与地形三维模型实时动态融合方法研究

铁路线路与地形三维模型的融合是实现铁路线路三维正向设计的瓶颈之一。线路设计过程中,需要实时更新三维场景。现有的静态融合方法会修改原始的地形数据,且计算量大,耗时过长,无法满足动态交互式设计的需求。对此,提出一种铁路线路与地形三维模型实时动态融合方法。基于铁路三维场景,在每帧显示前动态提取视相关地形瓦片模型和线路三维模型,在内存中基于线程池并行对地形瓦片裁剪,实现二者的实时融合,并构建缓存队列,重复利用融合结果。为了提升单块地形瓦片和线路三维模型的融合效率,提出了“超挖-回填”的融合思想。借助高效的三角形空间网格索引,快速删除融合边界内及相交网格涉及到的三角形,虽然“超挖”部分三角形,但避免了繁杂的三角形定位、调整计算。依据超挖三角形外边界和融合边界构建“回填”区域,再采用剪耳法对“回填”区域重构三角网,实现铁路线路与地形三维模型的无缝融合。基于该方法开发了铁路线路三维设计系统,对一条104.9 km铁路案例进行了实验,结果表明:其显示帧率可以保持在35~45 fps,且能够实时更新三维场景。相较于传统的静态融合方法,该方法将长时间的全局模型融合转化为帧前的局部视相关动态融合,减少了线路方案修改时更新的融合数据量及计算量,从而满足了动态交互式设计的需求,提升了三维正向设计的效率。

基于ASTER遥感数据源的Creator三维地形建模技术研究

大面积真实地形三维建模技术是视景仿真系统开发的难点问题。该文提供了一种基于ASTER遥感数据的三维地形建模方法,采用格式转换技术将ASTER的GeoTIFF数据格式转换为USGS DEM数据格式,应用Creator地形建模技术建立了我国某地域的高质量的三维地形仿真模型,实现了真实地形三维建模的快速化、实用化。

基于遥感图像的虚拟地形仿真建模方法

传统虚拟地形建模通常采用基于人工设计的过程化生成方法,无法满足军事仿真等需要对真实环境进行还原的仿真建模任务.针对此类任务,提出了一种基于遥感图像的虚拟地形仿真建模方法,其核心是地形混合纹理生成网络(landscape blended texture generation network, LBTG-Net).该方法利用地形混合纹理生成器(blended texture generator, BTG),在风格鉴别器(style discriminator, SD)以及多级分类损失的约束下生成地形混合纹理贴图,基于该混合纹理贴图生成结果对地形环境进行程序化构建.该方法包含2个核心特点:(1)对输入遥感图像进行准确的地表覆盖类型分类,以保证对输入遥感图像环境的还原;(2)生成高质量地形混合纹理贴图,以提高虚拟地形建模质量. LBTG-Net使用Sentinel-2多光谱遥感图像数据集进行训练和验证.实验结果表明,该方法在各地表覆盖类型分类评价指标下均有良好表现,能够在准确还原输入遥感图像的环境分布的同时完成高质量虚拟地形仿真建模.

基于GeoTIFF格式的Creator三维地形建模技术

大面积真实地形三维建模技术是视景仿真系统开发的难点问题。提供了基于GeoTIFF数据格式的三维地形建模方法,采用Global Mapper格式转换技术将GeoTIFF数据格式转换为USGS DEM数据格式,应用Creator地形建模技术建立了某地域的三维地形仿真模型,实现了真实地形三维建模的快速化、实用化。

无人机地形建模误差空间分布影响因素研究

无人机发展迅速,已经在地球科学领域得到了广泛应用.前人以中误差(root mean square error,RMSE)为精度评价指标对影响无人机摄影测量精度的各类因素进行了大量研究.但是,基于无人机摄影测量的地形建模误差往往空间上变化分布,中误差无法反映误差的空间分布特征.因此,本文从误差空间分布的视角出发,通过计算误差空间分布图、误差的莫兰指数、样区整体的平均误差和标准误差,分析了相机倾角、航高和控制点数量对地形建模高程误差的大小及空间分布的影响.在黄土高原两个小流域的实验结果表明:(1)在无控制测量的情况下,误差受相机倾角的影响较大,采用较大角度的倾斜摄影不仅可以降低整体误差,还能改善误差的空间分布,减少误差的空间自相关性.(2)航高方面,尽管航高(60~160 m)变高会增大误差,但是航高对误差的空间分布影响不大.(3)在有控制测量的情况下,控制点的使用不仅降低了整体误差也优化了误差空间分布.在整体误差方面,使用少量的控制点即能达到一个稳定的精度水平.但此时,误差的空间分布还可以继续优化,要使样区的误差空间分布达到稳定的水平,需要相对较多的控制点.本研究为使用消费级无人机进行地形建模提供了有益的参考,在实际应用中可根据本文的结论优化航线设计方案和控制点布设.

基于ArcGIS和Creator的三维地形建模

利用ArcGIS和Creator在三维可视化建模方面的特点,根据构建三维地形数据来源的多样性,给出地形建模中数据的获取方法,并就数据的转换和优化处理进行了分析.以湄洲湾三维地形的可视化为例,提出了基于ArcGIS和Creator构建三维地形的方法和一般流程,探讨了地形数据库优化的方法.

基于MultiGen Creator的地形建模方法

介绍了Multigen Creator地形数据和特征数据的获取方法,对无特征数据的地形建模和带特征数据的地形建模的方法及其关键技术进行了叙述。

基于控制点蒙特卡罗检验的无人机地形建模精度影响因素研究

针对消费级无人机相机单一、镜头畸变大,地形建模精度受航线设计和控制测量的影响等问题,设计了不同的数据采集方案和控制点蒙特卡罗检验,分析了相机倾角、航高和控制点数量对地形建模精度的影响。在黄土高原3个典型小流域的实验结果表明:①在进行无人机摄影测量数据处理时,应先使用蒙特卡罗检验对控制点质量进行分析,排除控制点误差再进行数据处理。②相机倾角方面,在无地面控制点时,采用较大角度的倾斜摄影不仅有利于提高样区整体精度,还优化了误差的空间分布;这与相机畸变模型的优化有关。在有地面控制点时,相机倾角对高程精度的影响不大,但是影响控制点饱和数量;相对于垂直摄影,倾斜摄影需要略多的控制点才能达到最优精度。③航高方面,在有地面控制点时,使用倾斜摄影有利于降低高程精度对航高变化的敏感性。在有地面控制点时,航高在60~160 m范围内对高程精度的影响不明显,且航高变化不影响控制点饱和数量。

基于Creator的漓江流域三维GIS地形建模探讨

文章结合三维建模软件Creator,分析了三维地形的生成算法和技术,重点研究了地形的转换算法、数据的获取与预处理,并结合研究区域的特点,提出一种适合漓江流域地形建模的方案,为三维GIS地形仿真在漓江流域中的应用提供一种可行的实用方案。

滑坡模拟三维地形建模关键技术与应用

高精度滑坡地形数据是滑坡模拟准确度和可视化效果的重要保证。针对当前高精度滑坡地形建模渲染全部地形数据导致滑坡模拟程序运行缓慢,分层分块处理地形数据并将地形数据块分批调入内存进行组合渲染导致参与滑坡模拟计算的地形数据不连续且分辨率不统一的问题,本文提出了一种面向滑坡模拟的四叉树LOD地形建模改进方法。将地形数据完整读入内存参与数值计算,在可视化阶段从地形数据中动态构造不同分辨率地形数据块进行组合渲染,为滑坡模拟提供完整连续地形条件,同时保证滑坡地形三维可视化效果,并有效提升模拟程序运行速度,该方法在场景浏览时不会对滑坡模拟的结果产生实际影响。滑坡模拟试验验证了本文方法在滑坡模拟三维地形优化建模方面的有效性和实用性。

复杂地形边坡精细化建模及数值模拟分析

针对复杂地形条件下边坡稳定性分析遇到的一些问题,以关中地区白鹿塬某黄土边坡为例,基于无人机倾斜摄影测量与地面三维激光扫描数据融合构建了复杂地形高精度DEM模型,同时利用多种软件互相转换快速建立复杂边坡精细化数值模型,进一步选取凹型、凸型、凹凸型以及凸凹型4种边坡进行了稳定性分析。结果表明:(1)经过滤波处理、ICP算法反复迭代配准的DEM模型精度可以达到0.2 m,同时结合地层分布扩展、切割建立复杂边坡精细化模型的思路是合理可行的;(2)天然状态下凹凸型边坡安全系数最大,凸凹型边坡安全系数最小,单一的凹型或凸型边坡安全系数介于上述两者之间,4种坡型滑动面形态均接近圆弧型且安全系数大于1.05;(3)4种坡型对降水强度的敏感性排序为凹凸型>凸型>凹型>凸凹型,对地震作用和坡顶堆载的敏感性排序均为凹凸型>凸凹型>凹型>凸型。研究结果对于复杂地形边坡数值模拟分析与评估具有重要的参考价值。

基于车载LiDAR的露天矿场景三维模型构建

三维模型是地质地形数据,可为地质勘探、储量计算及采矿设计提供依据,利用车载LiDAR对露天矿进行快速的三维建模,为露天矿设计和生产管理提供高效、直观的数据支撑。本文对车载激光LiDAR获得的点云数据进行去噪、滤波、地形特征点提取等处理,构建矿区地表三角网,并对三维模型作编辑,所建立的模型与原始点云的最大偏差为4.2 cm、平均偏差为0.02 cm、标准偏差为0.2 cm,模型质量高,该处理方法可完成露天矿场景三维建模。

多种设备水上水下一体化测绘及三维建模技术探讨

结合安徽升金湖国家级自然保护区湖底地形测绘及建模项目,探讨利用倾斜摄影测量技术、激光点云技术、无人船测量技术等多种测量设备及技术联合测绘水上水下一体化地形图和三维建模技术,实现了湖区地形图一体化测绘,为湖区综合管理及决策服务提供有力数据支撑。

基于Civil 3D的水利水电工程三维地形建模技术研究

随着三维协同设计技术的广泛应用,水利水电行业对三维地形的应用要求日益提高,使用常规的地质建模软件如GOCAD、CATIA很难满足高精度地形建模的要求。Civil 3D符合高精度地形建模的要求,但添加等高线时参数设置较为复杂,同时由于仅支持LandXML和DEM格式导出,大大限制了其应用范围。通过分析等高线优化及平面三角形消除原理,给出了Civil 3D地形建模参数选择建议,并结合水利水电工程实例讨论了高精度地形的建模过程。最后自主开发了LandXML2ts软件,将LandXML转换为广泛使用的ts格式,极大地拓展了地形模型的应用范围。

起伏地形下基于无人机倾斜摄影的校园三维实景精细模型建立

无人机倾斜摄影构建的三维模型具有真实、不受模型形状和地形地貌的限制、生成速度快等优点。该文以北华大学东校区为例,采用基于五镜头的无人机航空倾斜摄影技术对地形高低起伏的校园进行三维实景精细模型的构建,并进行精度评定。此模型可以输出建筑物顶面和立面的数据及各个建筑物的具体位置,同时具备测距、定位等地图基础功能。后续可基于此校园三维实景模型进行二次开发,建立数字校园三维可视化平台,为智慧校园的建设提供底层数据支撑。