1、主講：鄭坤中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院三維三維GISGIS三維城市模型數(shù)據(jù)的生產(chǎn)工藝三維城市模型數(shù)據(jù)的生產(chǎn)工藝與質(zhì)量控制與質(zhì)量控制中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 三維城市模型的數(shù)據(jù)內(nèi)容與細(xì)節(jié)程度 3DCM數(shù)據(jù)的獲取與建模方法 三維城市模型的數(shù)據(jù)生產(chǎn)工藝 三維城市模型數(shù)據(jù)生產(chǎn)的全面質(zhì)量控制2中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院3 三維城市模型不僅以三維的形式表示城市景觀，而且還能逼真地描述表面特性。因此，表面特征和材質(zhì)參數(shù)的描述如幾何形狀、相片紋理與屬性等都將是三維城市模型的數(shù)據(jù)內(nèi)容。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院4現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界設(shè)計(jì)者對現(xiàn)設(shè)計(jì)者對現(xiàn)實(shí)世界的認(rèn)實(shí)世界的

2、認(rèn)識識三維三維模型模型三維三維場景場景接受者對接受者對現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界的認(rèn)識的認(rèn)識圖1. 三維空間信息傳輸模式中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院三維城市模型作為數(shù)碼城市的骨架，不僅僅包括地形、地物（建筑物、交通網(wǎng)絡(luò)，植被等）的三維空間幾何表達(dá)，而且還包括這些地物的紋理特征（對地形來說，其紋理特征就是相對應(yīng)的DOM）以及其他的相關(guān)屬性信息。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院63DCM的定義或描述 Ranzinger和Gleixner (1997)提出： 3DCM 是計(jì)算機(jī)對一個城鎮(zhèn)內(nèi)所有固定對象(如建筑物、植被、交通道路、水系) 的特別表達(dá)，它包含從任何角度觀察每一個對象的所有信息，還有方便于辨認(rèn)的

3、主要特征，它是一種整個城鎮(zhèn)的CAD 模型。 Schilcher (1998)等學(xué)者提出： 結(jié)合現(xiàn)有2DGIS 中的大量城市信息，通過添加一些補(bǔ)充信息，即可很好地建立城市三維景觀模型。 Kofler (1998)指出： 計(jì)算機(jī)城市(Cybercity)是一個小型真三維GIS 系統(tǒng)，是城市環(huán)境三維數(shù)據(jù)的存貯、操作以及可視化等多種技術(shù)的發(fā)展。73DCM的應(yīng)用3DCM交 通規(guī) 劃環(huán) 保地 質(zhì)三維城市模型數(shù)據(jù)生產(chǎn)的內(nèi)容包括數(shù)字地面模型（Digital Elevation Model，簡稱DEM）、數(shù)字正射影像（Digital Orthoimage Map，簡稱DOM）、城市固定地物的三維模型數(shù)據(jù)（3D

4、City Model Data，簡稱CMD）、材質(zhì)、紋理和相關(guān)的多媒體屬性數(shù)據(jù)。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院三維城市模型三維城市模型DEMDOM地物三維模型數(shù)據(jù)地物三維模型數(shù)據(jù)多媒體屬性數(shù)據(jù)多媒體屬性數(shù)據(jù)圖2、三維城市模型數(shù)據(jù)生產(chǎn)的內(nèi)容中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院LOD是三維場景表達(dá)的一個重要研究內(nèi)容，主要研究如何在減少所需要繪制的數(shù)據(jù)內(nèi)容和幾何細(xì)節(jié)時(shí)，保證觀察者無法感知場景細(xì)節(jié)程度的降低，主要實(shí)現(xiàn)方法與相關(guān)因素包括剪切、距離、大小、偏心率、物體運(yùn)動速度等。10中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院11在3DCM的數(shù)據(jù)表達(dá)中，紋理可代替部分幾何細(xì)節(jié)的表達(dá)，并能有效提高場景的逼真度，這也是3

5、DCM與二維GIS在數(shù)據(jù)內(nèi)容和可視化表達(dá)上的一個重要區(qū)別。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院無紋理材質(zhì)有紋理材質(zhì)由于幾何細(xì)節(jié)生產(chǎn)復(fù)雜且成本較高，而大量紋理數(shù)據(jù)的使用又影響系統(tǒng)效率；同時(shí)，紋理只能在一定的視距下保證可視效果，而幾何數(shù)據(jù)的表達(dá)沒有這一問題。因此，是研究其數(shù)據(jù)內(nèi)容需要考慮的一個重要問題。12中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院13 2D到3D：從隱喻到直觀 三維數(shù)碼城市的信息載體 三維數(shù)碼城市的基本表現(xiàn)手段將2D GIS中的建筑物輪廓線與建筑物高度（由層數(shù)計(jì)算或其他方式得到）結(jié)合，用簡單幾何體表達(dá)建筑物外形特征。這種方法最簡便，同時(shí)三維數(shù)據(jù)量最少，但也與實(shí)際相差最大；中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信

6、息工程學(xué)院在地面使用激光掃描儀與GPS，通過測距求算獲取。這種方式獲取速度也較快，且所獲取幾何信息相當(dāng)精確，但工作量相當(dāng)大，是一種具有發(fā)展前景的方法；中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院根據(jù)搭載平臺的不同，激光掃描系統(tǒng)可以分為： 1. 地面激光掃描系統(tǒng) 2. 車載激光掃描系統(tǒng) 3. 機(jī)載激光掃描系統(tǒng)使用航空影像進(jìn)行交互式獲取。由于航空影像真實(shí)地反映了城市建筑的所有頂部信息，同時(shí)也反映了建筑物的部分側(cè)面信息以及大部分建筑物附屬信息，因而可以運(yùn)用數(shù)字化結(jié)合人工交互的方式獲取建筑物的外形特征。這種方法能較真實(shí)地獲取所需要的信息，但由于需要人工干預(yù)，工作量也是相當(dāng)大的；中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院17

7、CAD建模方法 產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代后期，目前廣泛使用在工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑規(guī)劃等領(lǐng)域 從二維到三維的空間數(shù)據(jù)處理都取得了很大的進(jìn)展 注重設(shè)計(jì)，面向未來使用航空影像以及地面攝影對建筑物特征線進(jìn)行自動提取。這種方式獲取速度最快，但獲取幾何信息不夠完整，需要人工做大量后續(xù)處理，目前還難以達(dá)到實(shí)用；使用高分辨率衛(wèi)星影像進(jìn)行建筑物的自動提取。高分辨率影像衛(wèi)星的出現(xiàn)，使得人們很容易快速獲取一個實(shí)時(shí)的，不低于1m分辨率的城區(qū)影像圖，對于高分辨率衛(wèi)星影像目前可用要素法非常有效地判別建筑物，因而是最有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N方法。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院 三維建模有很多，而且相關(guān)的新軟件不斷出現(xiàn)，目前比較通用的建模

8、軟件有國外的AutoCAD、3DMAX、MultiGen等。 國內(nèi)也出現(xiàn)了類似的產(chǎn)品，如靈圖公司的VRMap、適普公司的IMAGIS等。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院 AutoCAD致力于模型的精細(xì)和機(jī)械的完整，它做出的數(shù)據(jù)是目前的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有精確的材質(zhì)定義和大量的屬性數(shù)據(jù)。AutoCAD繪圖的目的是通過模擬復(fù)雜的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)則來生成工程圖，廣泛用于工業(yè)設(shè)計(jì)制造行業(yè)。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院 3DMAX目前的主要用途在制作動畫方面，由于它的交換格式3ds文件能有效的描述大多數(shù)三維模型，所以已經(jīng)很多軟件都支持這種格式，有的還把3DMAX模型作為自己的主要數(shù)據(jù)源。但3DMAX模型沒有屬性信

9、息，也不支持自動建模。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院 MultiGen建模主要是為了做視覺仿真，對于建筑物的屋頂?shù)葟?fù)雜對象，提供了豐富的模型庫供選擇。它做出的模型可以根據(jù)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)簡化，并且可以將任意的多邊形數(shù)據(jù)以一種高效率的結(jié)構(gòu)組織，還能保存視覺仿真的控制元素。它的缺點(diǎn)是建模周期大，成本高。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院 MultiGen-Paradigm公司和ESRI公司聯(lián)合推出的產(chǎn)品SITEBUILDER 3D，可以根據(jù)Arc/Info二維數(shù)據(jù)以及建筑物的高度屬性自動的重建三維模型，不過目前SITEBUILDER 3

10、D自動建立的模型還只是平頂?shù)牧⒎襟w式的模型，不能有效的表達(dá)屋頂?shù)母鞣N復(fù)雜形態(tài)。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院 適普公司的IMAGIS 可以自動建立比較簡單的模型，也有一些編輯功能，可以做出比較復(fù)雜的模型，并有100多種建筑物的屋頂模型。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院27DPWDPW攝影測量數(shù)據(jù)攝影測量數(shù)據(jù)GIS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)3DCAD數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)表面幾何自動重建表面幾何自動重建DEM幾何模型編輯幾何模型編輯模型嵌入模型嵌入紋理圖像采集紋理圖像采集紋理圖像處理紋理圖像處理紋理映射紋理映射多媒體屬性數(shù)據(jù)錄入多媒體屬性數(shù)據(jù)錄入三維城市模型三維城市模型數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫三維幾何模三維幾何模型數(shù)據(jù)生產(chǎn)型數(shù)據(jù)生產(chǎn)表

11、面紋理圖像表面紋理圖像數(shù)據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)生產(chǎn)中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院特征編碼特征編碼數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)3DS/MAX 三三維設(shè)計(jì)模型維設(shè)計(jì)模型三維建模與編輯平臺三維建模與編輯平臺實(shí)地拍攝實(shí)地拍攝紋理影像紋理影像三維城市景觀模型三維城市景觀模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、模型編輯、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、模型編輯、紋理映射、屬性定義紋理映射、屬性定義多多媒媒體體屬屬性性數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)正射影像正射影像數(shù)字高程模型數(shù)字高程模型貼貼面面紋紋理理影影像像圖圖象象處處理理三維城市建模流程圖 確定數(shù)據(jù)內(nèi)容及其細(xì)節(jié)程度通過集體研究，確定對總的目標(biāo)真正最重要的有限事物，進(jìn)而對需要三維建模的地物進(jìn)行分類并設(shè)計(jì)每類地物應(yīng)具有的屬性數(shù)據(jù)項(xiàng)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)；任務(wù)分解對工

12、作區(qū)進(jìn)行分區(qū)，并對分區(qū)進(jìn)行命名和編號，便于全面準(zhǔn)確把握、管理整個工作任務(wù)。29中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院30細(xì)節(jié)程度最低的模型是常規(guī)的二維數(shù)字地圖、數(shù)字正射影像及數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)的符合，可宏觀表達(dá)一個城市在平面上或在地形表面上的基本景觀特征，但沒有全面直觀的三維表示；現(xiàn)代數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)已能重構(gòu)具有詳細(xì)建筑細(xì)節(jié)和頂部結(jié)構(gòu)的模型，但對于一些豐富的建筑細(xì)節(jié)仍要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行大量人工交互建模才能完成；中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院：具有幾何形態(tài)的不變性和表面材質(zhì)紋理的相似性，具有重要的形狀和位置特征，可重復(fù)使用，如電桿、路燈模型等；具有幾何形態(tài)的隨機(jī)性和表面材質(zhì)紋理的相似性，具有重要的大小和

13、位置特征，通過紋理圖像表示，如樹木等；具有幾何形態(tài)與表面材質(zhì)紋理表示的隨機(jī)性，通過特定的隨機(jī)函數(shù)模擬，如噴泉等。31中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院32攝影測量數(shù)據(jù)自動建立的三維幾何模型存在各種觀測誤差，需要人機(jī)交互式編輯和整飾工作。基本過程的步驟：（1）完整性編輯；（2）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)編輯，包括目視檢查、特征碼與用戶碼編輯、冗余面編輯、冗余模型編輯、拆分體相鄰邊的縫隙編輯、建筑物頂部三角網(wǎng)的編輯；（3）建筑物頂部同高編輯；（4）建筑物邊緣垂直與平行編輯；（5）建筑物共面編輯。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院控制點(diǎn)坐標(biāo)控制點(diǎn)坐標(biāo)影像定向參數(shù)影像定向參數(shù)質(zhì)量檢測與元數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測與元數(shù)據(jù)文件記錄文件記錄

14、導(dǎo)出導(dǎo)出ASC文本格式數(shù)據(jù)文本格式數(shù)據(jù)檢查檢查 編輯編輯 修改修改人工測量建筑物頂部人工測量建筑物頂部輪廓特征點(diǎn)輪廓特征點(diǎn)/線線人工選擇地物類和用戶碼人工選擇地物類和用戶碼建立立體模型建立立體模型數(shù)字影像數(shù)字影像圖紙圖紙數(shù)字?jǐn)z影測量工作站數(shù)字?jǐn)z影測量工作站交互式數(shù)字?jǐn)z影測量采集城市三維數(shù)據(jù)流程圖 34：簡單的紋理圖像可利用相似的顏色或材質(zhì)等由計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬，或直接從建筑設(shè)計(jì)大量采用的紋理材質(zhì)數(shù)據(jù)庫中選用；從高分辨率遙感影像獲取；進(jìn)行實(shí)地拍攝。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院紋理數(shù)據(jù)產(chǎn)品的制作過程需滿足以下條件：確保主要的正面紋理完整真實(shí)，特別是地物臨大街或道路的主要側(cè)面；影像在裁剪過程中應(yīng)保持

15、清晰，減少產(chǎn)生影像模糊的操作；保持側(cè)面紋理在水平視線上的正射狀態(tài)，盡量減少影像的扭曲變形；影像大小一般控制在512*512范圍內(nèi)，且像素?cái)?shù)在長寬方向上盡量為2的冪；35中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院地物側(cè)面紋理圖像中其他地物的遮擋需要消除；保持工作區(qū)內(nèi)所有紋理影像色調(diào)的均衡；紋理文件名稱在整個數(shù)據(jù)采集區(qū)域內(nèi)必須保持唯一，工作區(qū)名稱+地物編號+地物側(cè)面編號；確保紋理數(shù)據(jù)與幾何面對應(yīng)關(guān)系的正確性；如果不同表面的紋理影像接近，則盡量使用相同的紋理數(shù)據(jù)。36中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院37逼真三維幾何模型不是真正意義上的地物實(shí)體對象需要進(jìn)一步根據(jù)實(shí)地調(diào)繪資料確定各個幾何對象之間的關(guān)系，將屬于一個

16、特定實(shí)體對象的所有幾何對象組合成一個特征地物。一般地物直接根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行組合即可，對一些不需要嚴(yán)格區(qū)分的地物，可將多個明顯不同的幾何對象組合成一個特征地物，其整體屬性以適當(dāng)信息說明。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院數(shù)據(jù)從采集、加工、存檔到使用，每一步都可能引入誤差。如果了解不同處理階段數(shù)據(jù)誤差的來源和特點(diǎn)，在每步數(shù)據(jù)處理過程中都能做質(zhì)量檢查和控制，就可以大大減少誤差。誤差分為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差（偶然誤差）兩種。系統(tǒng)誤差一經(jīng)發(fā)現(xiàn)易于糾正，而隨機(jī)誤差則一般只能逐一糾正或采取不同處理手段來避免。38中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理誤差來源誤差來源數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)源航片、衛(wèi)片資料航片、衛(wèi)片

17、資料幾何變形、灰度變形幾何變形、灰度變形現(xiàn)有地圖資料現(xiàn)有地圖資料地圖數(shù)據(jù)精度、地圖變形、地圖印刷誤地圖數(shù)據(jù)精度、地圖變形、地圖印刷誤差差紋理數(shù)據(jù)紋理數(shù)據(jù)紋理映射誤差紋理映射誤差屬性數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)屬性邏輯誤差屬性邏輯誤差三維城市模型數(shù)據(jù)生三維城市模型數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程產(chǎn)過程數(shù)字化過程數(shù)字化過程數(shù)字化儀器、數(shù)字化操作人員、數(shù)字化數(shù)字化儀器、數(shù)字化操作人員、數(shù)字化操作方式、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換操作方式、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集儀器、數(shù)據(jù)采集人員、定向精數(shù)據(jù)采集儀器、數(shù)據(jù)采集人員、定向精度、數(shù)據(jù)采集方式度、數(shù)據(jù)采集方式數(shù)據(jù)建模數(shù)據(jù)建模數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)編輯、整飾數(shù)據(jù)編輯、整飾數(shù)據(jù)編輯原則、數(shù)據(jù)編輯方式、

18、插值算數(shù)據(jù)編輯原則、數(shù)據(jù)編輯方式、插值算法法表1. 三維城市模型數(shù)據(jù)誤差來源中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院數(shù)據(jù)質(zhì)量分析和數(shù)據(jù)質(zhì)量控制是三維城市模型數(shù)據(jù)質(zhì)量問題的重要內(nèi)容。目的在于分析和了解三維城市模型數(shù)據(jù)和產(chǎn)品中誤差的性質(zhì)、來源、類型和大小以及產(chǎn)生的原因，對系統(tǒng)數(shù)據(jù)和最終結(jié)果中的不確定因素進(jìn)行模擬和估計(jì)，從而了解三維城市模型數(shù)據(jù)的可靠性和可信度。40中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院三維城市模型數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的含義主要指在數(shù)據(jù)從采集到最后生成的一系列過程中，對可能引起誤差的步驟和過程加以控制，對這些步驟和過程的一些指標(biāo)和參數(shù)予以規(guī)定，對檢查出的誤差和錯誤進(jìn)行修正，以達(dá)到提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量和應(yīng)用水平

19、的目的。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院是一個相對的概念，甚至衡量數(shù)據(jù)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)也會隨具體應(yīng)用的特點(diǎn)和要求而變化。其次，數(shù)據(jù)質(zhì)量本身具有不確定性，除了可度量的空間和屬性誤差外，許多質(zhì)量因素是很不明顯或是很難確定的。因此，數(shù)據(jù)質(zhì)量問題中，有可以減小甚至消除的誤差，也有很難檢測和控制的因素。42中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院數(shù)據(jù)源選擇中的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制在于選擇質(zhì)量滿足系統(tǒng)和應(yīng)用要求的數(shù)據(jù)源，這是決定三維城市模型數(shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。源數(shù)據(jù)的獲取完全參照已有標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范執(zhí)行質(zhì)量控制，比如根據(jù)三維城市模型數(shù)據(jù)的服務(wù)目的確定好其空間尺度以后，就可以選擇相應(yīng)比例尺的航空攝影規(guī)范和GIS數(shù)字線劃圖標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)；

20、43中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院由于數(shù)據(jù)處理和使用過程的每一個步驟都會保留甚至加大原有誤差，同時(shí)可能引入新的數(shù)據(jù)誤差，因此，數(shù)據(jù)源的誤差范圍至少不能大于系統(tǒng)對數(shù)據(jù)誤差的要求范圍；對于遙感數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的2維線劃數(shù)據(jù)如GIS中的DLG，由于各種原因不一定都能夠得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，但也應(yīng)該在保證精度要求的前提下盡可能地選擇最新的數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，降低數(shù)據(jù)的時(shí)間誤差。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院數(shù)據(jù)采集中的質(zhì)量控制的目的主要是削弱地理數(shù)據(jù)的數(shù)字化不確定性（包括人和設(shè)備），如提高影像掃描的分辨率；減少轉(zhuǎn)換不確定性（如優(yōu)化和改進(jìn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換算法等）；減少計(jì)算機(jī)字長引起的不確定性（如使用計(jì)算機(jī)字長較大的

21、高檔計(jì)算機(jī)）；減少存儲不確定性（如使用較高質(zhì)量的存儲介質(zhì)等）；優(yōu)化不確定性傳播函數(shù)的計(jì)算方法。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院三維特征數(shù)據(jù)的采集同樣遵從常規(guī)數(shù)據(jù)獲取的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，比如控制點(diǎn)數(shù)據(jù)精度、加密數(shù)據(jù)精度、模型定向精度、平面坐標(biāo)和高程的精度等與常規(guī)要求一致。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院建模過程中的質(zhì)量控制的目的主要是削弱建模過程中各種計(jì)算方法對數(shù)據(jù)精度的影響，如數(shù)據(jù)坐標(biāo)變換、比例變換、投影變換等；減少數(shù)字高程模型內(nèi)插誤差（如改進(jìn)內(nèi)插算法等）；對階段性的數(shù)據(jù)需要及時(shí)進(jìn)行各項(xiàng)檢查，保證幾何信息的完整、拓?fù)潢P(guān)系的一致、屬性信息的一一對應(yīng)（如通過人工交互檢查）。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院

22、數(shù)據(jù)完成后必須對所有的數(shù)據(jù)整體組裝后進(jìn)行集成檢查，包括數(shù)據(jù)精度是否符合要求，幾何信息是否完整（如是否缺面、少點(diǎn)）、屬性信息是否一致（如紋理顯示是否正確），以及拓?fù)潢P(guān)系的一致（如屋角的垂直關(guān)系、屋頂邊界點(diǎn)的共面等）。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院 基于正射影像的套合檢查基于正射影像的套合檢查基于正射影像套合檢查的目的主要是找出建模過程中是否有遺漏的對象、對象位置和屋頂紋理的正確性、對象內(nèi)部關(guān)系的合法性如空間點(diǎn)的共面特性、空間直線的平行特性和相互垂直特性等。這種檢查可以通過逐一調(diào)出每個目標(biāo)的幾何模型數(shù)據(jù)并套合正射影像數(shù)據(jù)或DLG數(shù)據(jù)以及實(shí)地調(diào)繪資料進(jìn)行多角度對比檢查。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程

23、學(xué)院中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院垂直關(guān)系的檢查目的主要是為了排除三維模型之間或模型內(nèi)部的幾何不合法性，這些不合法性可能體現(xiàn)在面與面的關(guān)系，點(diǎn)與面的關(guān)系，線與面的關(guān)系，體與體的關(guān)系上，如體與體之間不能重疊，面與面的角度有一定限制，線與面不應(yīng)相交或交點(diǎn)不應(yīng)在面的內(nèi)部等。自動檢查的結(jié)果不一定都一定是錯誤的，只能作為可疑的對象列出，并由用戶依據(jù)資料核實(shí)其正誤。 基于幾何約束關(guān)系的自動質(zhì)量檢查基于幾何約束關(guān)系的自動質(zhì)量檢查中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院在建立三維模型的過程中，由于數(shù)據(jù)的建模過程一般為程序根據(jù)一定的算法自動完成，所以如果原始數(shù)據(jù)不合理，則可能“造”出各種不符合邏輯的模型。例如生成的建

24、筑物的寬度過小、高度過高或過矮等。對于這種建筑物，當(dāng)然不能絕對的認(rèn)為其一定錯誤，但很有必要把它們一一列出，以便操作員根據(jù)資料一一核實(shí)。基于屬性查詢的邏輯檢查基于屬性查詢的邏輯檢查中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院這種檢查可以通過對所有建筑物的屬性查詢來實(shí)現(xiàn)。由用戶指定一定的查詢條件，系統(tǒng)遍歷所有的建筑物模型，選擇出符合查詢條件的所有建筑物，并一一顯示在屏幕中間讓操作員確認(rèn)是否真的不符合實(shí)際。如對有樓層屬性的建筑，可以查詢所有樓層屬性和建筑物幾何高度不符合給定比例的建筑是否存在。對于不符合實(shí)際情況的所有模型，需要根據(jù)原始資料一一更正，確實(shí)不能通過修改得到準(zhǔn)確值的，應(yīng)該將此模型從數(shù)據(jù)庫中刪除，并根據(jù)

25、原始資料重新建立。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院為了更直接和全面地檢查數(shù)據(jù)，可以建立三維可視化的環(huán)境，直觀地對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。這個過程需要人工交互，由操作人員根據(jù)數(shù)據(jù)顯示的效果來判斷數(shù)據(jù)的各種拓?fù)潢P(guān)系是否合理，紋理是否被正確無誤地貼在對應(yīng)的位置。要實(shí)現(xiàn)這個過程，需要系統(tǒng)具有強(qiáng)大方便的可視化功能。最基本的功能包括漫游、旋轉(zhuǎn)、縮放、鳥瞰、沿路徑飛行等。有了這些基本的手段，操作員可以方便的進(jìn)行各項(xiàng)檢查。基于三維可視化的人工檢查基于三維可視化的人工檢查中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院成圖比例尺為：1：2000，DEM以5m的格網(wǎng)間隔來生產(chǎn)。傳統(tǒng)2D的應(yīng)用領(lǐng)域，5m格網(wǎng)間隔的DEM已能滿足應(yīng)用需求。

26、 DEMDEM質(zhì)量控制質(zhì)量控制中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院但是在數(shù)碼城市的建設(shè)和應(yīng)用中，幾何模型的建立過程中DEM將作為建筑物幾何模型的地面起算依據(jù)，同時(shí)也要根據(jù)DEM來制作近地面地物幾何模型（由多個不相交且覆蓋整個DEM的面和體組成），故DEM所能表達(dá)的細(xì)節(jié)程度便直接影響著建筑物三維幾何模型和近地面地物幾何模型數(shù)據(jù)質(zhì)量。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院57中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院在地面高程發(fā)生突變的時(shí)候，比如坡度較大的陡砍，坡度的上邊緣與下邊緣之間的距離小于DEM格網(wǎng)間隔的時(shí)候，坡度總是與實(shí)際地形不一致。在地面高程發(fā)生突變的地方，總有人工地物的一角或者一邊切入地下，被DEM所吞噬

27、，這個時(shí)候往往要修改人工地物的下腳點(diǎn)，如，山上的建筑物，山上的道路。為了逼真的重現(xiàn)地表，制作近地面地物幾何模型時(shí)，根據(jù)DEM生成的面模型也往往需要修改角點(diǎn)的坐標(biāo)（一般是高程坐標(biāo)），給近地面地物的建模增加很大的工作量。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院DOM數(shù)據(jù)主要是疊加在DEM數(shù)據(jù)上，用來增強(qiáng)三維地形的真實(shí)性。因此，在三維城市模型數(shù)據(jù)中DOM數(shù)據(jù)采用原有的2D質(zhì)量控制方法和相關(guān)內(nèi)容。DOM分辨率要滿足該成圖比例相應(yīng)規(guī)范要求，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)正確，按一定的分幅范圍進(jìn)行裁剪，相鄰DOM圖幅是要保證一定像素的重疊，相鄰DOM圖幅的色調(diào)保持一致，附件質(zhì)量：主要指所上交的文檔資料填寫內(nèi)容完整、格式正確、元數(shù)據(jù)文件內(nèi)容完整等要符合要求。 DOM質(zhì)量控制質(zhì)量控制中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院地物三維模型數(shù)據(jù)質(zhì)量控制主要是基于地物（主要是建筑物）三維模型的拓?fù)潢P(guān)系來實(shí)現(xiàn)的；幾何拓?fù)潢P(guān)系主要是點(diǎn)、線、面、體之間或者內(nèi)部之間的