城区三维可视与可量测立体地形图制作方法

摘要

本发明涉及地图测绘领域，具体是以摄影测量与遥感技术测绘各种比例尺地形图，特别是城区三维可视与可量测立体地形图制作方法。本发明通过如下步骤实现：(1)数据采集；(2)城市建筑物三维建模；(3)三维地图整饰；(4)等视角投影变换；(5)三维模型消隐处理；(6)三维模型渲染处理；(7)对生成立体效果图进行平面整饰；(8)成图输出。由于本发明所依据的地形图制作方法和原则基本不变，新的城区三维地形图也是传统地形图的自然发展与延伸；城区三维地形图立体可视，即凭视觉可观察城区景观和分辨建筑物的高低；城区建筑物的比高可量测，量测精度视成图比例尺而定。本发明适用于制作各种比例尺、各种视角的三维立体数字地形图。

主权项

1、一种城区三维可视与可量测立体地形图制作方法，其特征在于：采用下述步骤：(1)数据采集：通过矢量数字地图数据、DEM数据采集建筑物边框三维坐标，采集每座建筑物比高H；(2)城市建筑物三维建模：根据上述采集的建筑物的边框和比高数据，以每座建筑物边框为建筑物底面沿Z轴向上移动比高H，形成建筑物顶部的外轮廓线和顶面，连接相应点，形成侧面，建立了描述建筑物的体、面、线、点之间的关系的三维数据链；(3)三维地图整饰：在图幅内方里网格网交点上按给定的视角α设立三维立体标尺和图廓三维数据链，图幅四角亦设立三维立体标尺并标注量测刻度三维数据链；(4)等视角投影变换：对上述建筑物三维模型按照给定的视角α将建筑物轮廓线从空间投影到平面上，建立建筑物的三维空间顶点与二维平面图之间的映射关系，连接同名轮廓线拐点，形成既有立体感又可量测建筑物比高的视觉模型；(5)三维模型消隐处理：①首先绘制所有建筑物模型的底面，②以所有建筑物的三维模型的侧面到视点的距离为依据，由远到近排序，分别绘制，③以所有建筑物模型的顶面比高为依据，由低到高排序，并按由低到高的次序分别绘制；(6)三维模型渲染处理：根据城市三维模型和模拟光照，运用数学模拟的方法分别对模型中的每一个表面计算着色，生成城市三维模型图像；(7)对生成立体效果图进行平面整饰：①将上述城市三维模型图像、地表矢量图层和正射影像图层叠加，②对图幅周边增加三维比例尺和立体效果示例；(8)成图输出：按照不同要求，输出或存储上述成果图。