三维地籍是以二维地籍为基础生成的产物，以三维空间作为主要研究对象，利用信息化技术手段搭建地理信息系统，加强技术管理力度，通过三维空间数据库对三维地籍具有的属性进行管理。该技术在具体运用过程中不仅可以实现信息化管理目标，同时能够以更为直观的方式展示立体地形。但三维地基建模技术难度较高效率过慢，以致于难以大范围推广，实际应用受到限制。基于这类情况存在，对三维地籍建模技术进行优化改进显得尤为重要，同时也是地籍部门主要工作方向。
1三维地籍建设流程与基础数据准备
1.1 建设流程
三维地籍建设内容复杂，分割成数据准备、地物建模等不同部分。地形建模旨在通过高程点或等高线，在项目范围内创建三角网与数字高程模型，之后与项目范围内的平地数据比较，生成与项目地形相契合的数据。地物建模是以项目范围内的二维地形图数据、建筑等作为基础，一比一真实还原实际地形。纹理处理是凭借高精度电子设备收集项目影像资料，利用图像处理以及三维贴图等方式，对建筑表面的纹路进行仿制。场景展示是通过专业软件展现模型。
1.2基础数据
1.2.1地面高程数据的获取
对地形建模而言，地面高程数据是决定模型精准度和真实性的关键，目前用于获取地面高程数据的方式具有多样性，依照方法之间的差异可分为下述方式：水准仪、全站仪以及GPS等。以现有地形图作为入手点，操作数字化设备收集高程点；通过航拍方式获取所需数据。为保证精准度，可通过GPS采集项目范围内存在的所有高程。
1.2.2 2D地籍图准备
2D地籍图内容复杂，包括地表建筑、基础设施、绿植等，这些均是模型创建必须使用的元素。尽管当前各地有关部门已经针对所在地区开展2D地籍测量工作，整合采集的资料创建对应数据库，但因各地选用的操作平台和标准之间存在差异性，故而必须要对数据进行转换之后才能继续使用。除上述内容之外，为使模型更为真实，还应针对地表建筑进行测量确定高度、尺寸等重要参数，分析建筑周围环境关系。
2三维地籍建设过程
2.1地形建模
地形建模简单来说即是借助项目范围内存在的高程数据，通过差值或拟合等方式开展加密工作，将区域划分成网格，以此创建对应模型，利用计算机展示模型对应环境实际情况。地形建模可划分为下述部分：
2.1.1TIN的构建
这部分内容是基于项目包含的点集将区域分割成多个三角形区域，各个区域实际面积以及形态主要取决于测点分布情况，这种方式的优势在于可规避数据冗余，而且工作人员可通过数字高程了解地形特征。实际操作中，TNT构建方法繁多，本文是以AreGIS工具完成构建。
2.1.2DEM的构建
基于数字高程创建的模型主要用于展示项目范围内三维向量排序，对基础空间数据而言尤为重要。对三维地籍建模来说，数字高程模型在实践中发挥的作用不容忽略。当前模型构建方法有许多，例如基于高程点进行内插与拟合，或者采取空三加密法，再或者利用TIN转换。
2.1.3 DEM与地物基底数据的匹配
为采集最为真实的数据资料，需针对项目范围内采集的DEM数据与地物基底数据进行比较分析。本文所用工具能够匹配地形数据以及地物基底数据，具体操作方法如下：首先传入地形数据，之后传输与之对应的地物基底数据，工具系统会自行匹配两者。
2.2地物建模
2.2.1建筑建模
建筑模型是建筑真实写照，在三维地籍当中占有十分重要的位置。建模过程与施工流程之间存在许多相似之处，譬如建筑物的整体拉伸、建筑物基底的处理、建筑物的分层处理等内容。一般情况下，建模软件会提供两种不同的建模方式，即手工建模和规则建模。
前一种方法工序复杂建模效率低下，后一种方法建模效率较高，因此本文就选择第二种方法实现项目区的建模。在进行规则建模的过程中首先选择一个待建模的楼块基底，然后对其编写相应的规则;在CityEngine中建筑物的拉伸是使用extrude(h)函数来具体实现，h代表建筑物的实际高度，使用comp(f)函数实现将建筑物模型分成顶面、正面与3个侧面，使用split0函数实现建筑物的纵向分层处理，在分层时也可以设置第一层与其他层高度不同。建筑物的分户、门窗的分割与墙体的分割等均采用split(）函数完成，唯一的区别就在与其定义的参数是Floor，W indow还是W all。最后设置屋顶的样式，CityEngine给出了很多预定样式函数，只要设置必要的参数，即可实现不同屋顶样式的设置，当然也可以自己编写自己的样式。
2.2.2道路建模
道路建模需要考虑的因素有很多，包括:车道数量，车道宽度，人行道宽度，交叉口的样式，道路的中心线、车道分测线及斑马线样式，隔离带的宽度与样式以及红绿灯与路灯的样式与分布等。道路的建模方法有两种:一种是向道路面中贴道路纹理，并手工构建红绿灯、路灯等道路附属设施;另外种是编写规则，通过道路中心线直接建模，包括道路及周边附属设施同时批量生成。第一种方法虽然工序繁琐，但建模非常灵活;第二种方法效率较高，建模效果均匀，虽与实际情况往往不够吻合，但较多用于规划领域;综上，因此本文选自第二种方法实现项目区道路的建模。道路的建模过程如下:利用Split()函数沿着道路纵方向进行分割，得到路两边的人行道;利用PlacementStrip-->split(u.unitSpace,0)函数将人行道进行横向分割，切成小段;接着引用Street相应道路的建模过程如下:利用Split()函数沿着道路纵方向进行分割，得到路两边的人行道;利用PlacementStrip-->split(u.unitSpace,0)函数将人行道进行横向分割，切成小段;接着引用Street相应规则对StreetPart进行贴图和纹理处理;最后通过PlacementPoint规则设置路灯等附属设施。
2.2.3植被建模
植被主要可分为独立树等点状要素及灌木与草丛等面状要素。对于大型独立植被，建模时一般单独构建其三维模型，而对于面状植被，一般是通过纹理贴图方式实现其三维真实感。面状植被的建模方法同下面纹理贴图处理类似，此处不再赘述，此处仅讨论大型独立植被的建模。树木一般利用BillBoard0函数进行建模，对于单棵简单独立树，可将其剖分成两个相互垂直的截面，并分别贴上对应树木的纹理。如果想精细建模，也可以将主要枝干采用同样的方法剖分及文理处理。另外，CityEngine还可以兼容其它软件生成的树模型，如3D MAX、UG、maya、CAD等。一般只要这些模型为.obj格式，即可直接导入CityEngine中使用。
3结语
由上述内容可以看出，文章基于CityEngine软件，通过规则建模技术实现三维建模目的。相比于以往使用的方法，虽然文章提及的方法规则初次编写流程较为繁琐，但能够重复应用地物规则，特别是尺寸相同的地表物体，只需将规则置于基底，即可创建完全相同的建筑，工作效率得到明显提升。即便地物风格各不相同，但因建模基本流程大致相同，故而只需对主要参数进行调整即可，不许要重新编写规则，对三维地籍建模而言具有重要意义。
参考文献
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