随着我国城市建设的发展与工业能源的发展,对于地籍测绘的要求越来越多,且科学技术也广泛应用于地籍测绘。地籍测绘的过程中,会运用到各种先进的光学和电子设备以及仪器,这些仪器不仅可以实现对待角度和距离的准确测量,还能够更加一定的地理信息和地理位置形成三维地图的相关图像和位置信息,使得城市区域内的地图更加实景化。
1 地籍测绘与城市三维地图
所谓地籍测绘,就是在实现一定的区域内的土地测绘的基础上,对其基本的建筑物和附属物以及位置坐标和土地使用情况相关的一系列问题进行全面测绘的一种土地测绘形式,这种测绘形式同以往测绘的最大的区别在于可以实现对土地的质量和使用状况的测绘,而传统的土地测绘基本上还停留在对于该区域的地质地貌的勘察的层面上。因此,地籍测绘是一种更加精确和全面的测绘,可以根据实际的城市规划以及发展需要进行准确的测绘,不仅能够实准确的反应该区域的土地特点,还能够实现对土地的管理,所以地籍测绘为土地管理提供了精确、可靠的地理参考系统;地籍测绘的技术标准必须符合土地法律的要求;地籍测绘工作有非常强的现实性;地籍测绘具有勘验取证的法律特点;地籍测绘技术和方法是对当今测绘技术和方法的应用集成;从事地籍测绘的技术人员应有丰富的土地管理知识。
2 地籍测绘工作在城市三维地图形成中的应用
2.1 地籍测绘工作在城市三维地图形成中的应用特点
地籍测绘的特点决定了其在城市的三维地图的形成过程中,同其他的测绘方式存在较为明显的差异,这种情况下就必须要把握地籍测绘的应用特点,才能更好的实现对该技术的应用和管理。通常情况下,由于现代的城市地图三维地形数据采集首先是外业采集,主要是利用全站仪采集地形点的三维空间数据。城市三维地图数据的采集方法较多,全站仪采集适用于作业面积范围较小的工,也适应于大比例尺、精度要求高的三维空间数据。
2.2地籍测绘工作在城市三维地图形成中的应用的方法
2.2.1 地物高度测绘
我们知道,随着我国城市建设的发展,高层建筑越来越多。由于地物很高, 导致全站仪望远镜仰角的限制, 为此在进行测量竖直角中,我们需要将仪器架在离建筑物相对比较远的地方进行测量。在计算中,我们计算地物的高度 H=h1+h2,其中h1=s tan(v1),h2=s tan(v2)。
2.2.2距离和斜距测绘
在对距离和角度即斜距进行测绘的过程中, 应该重视的是对现有的仪器的使用,即在测绘的过程中,要选择合适的测绘位置,并严格的按照相关的仪器设备的使用标准和规范进行执行,才能保证相应的测绘结果的准确性。同时我们应用全站仪采集地物底部特征点的数据,此时进行数据采集时和地面上进行数据采集时的工作过程是一致的,同时可以利用全站仪有棱镜测量法对地物的高度进行测量,因此获取地物底部特征数据和地物顶部特征数据。
在城市三维地图测量中,我们可以用全站仪采集地物底部特征点的数据,从而对地物的高度进行测量,从而有利于城市三维地图的形成。
3三维数据库管理系统的建设
3.1 整体技术路线
三维地籍管理系统的建设,至少应该遵循以下技术路线:
3.1.1 三维数据信息系统需求分析、数据库结构确立:完成技术方案制定、数据结构确定、原始资料收集、各类管理制度建立、系统功能开发需求等。
3.1.2 完成数据采集与处理:依据三维数据库管理系统建设内容的要求,完成DOM数据、DEM数据、三维模型数据、宗地体模型、界址模型等各要素采集、编辑、处理和建立等,最后进行三维信息数据入库。
3.1.3 软件开发和系统集成:根据开发需求,管理系统平台的开发和搭建,将数据库同平台,平台同各应用系统、运行环境等进行综合集成,最终完成整个系统的搭建。
3.2 三维建模
3.2.1 CAD 数据转换
在对CAD底边数据进行预处理的过程中,先要删除多余要素,只保留建筑物底面和含相关属性的注释图层,并保证每个多边形的属性完整。然后,将预处理过的CAD底图数据导入到3Dmax中分离、挤出高度、转换为poly (可编辑多边形)、贴图、根据实际照片修改模型,最后完成。
3.2.2 三维立体模型入库
3dmax模型入库之前移到实际坐标,模型通过贴图便生成利用微软提供的 Direct X3D 插件生成x格式文件。.X文件生成的同时得到坐标文档,将它导入到arcgis中生成shp文件。.X格式的文件经过笔者从skyline 软件中提取出的生成xpl 模块便可进一步生成具有四层金字塔结构的 xpl2,xpl2与shp格式的模型文件最终实现三维模型系统的目标(见图 2)。从而经过处理可以在我们的电子地图中看到三维地图了。
图1 城市三维空间发展 图2 三维模型入地形库
一般三维快速建模的流程如图3所示。目前三维测绘技术主要有三种主流构建模式,及三维实景、全景真三维、人工单体建模。其中全景真三维测绘技术因其能够真实准确的构建三维场景,能够提供可视化管理环境,是最适合运用在三维地籍管理系统中。目前,原型系统自动快速建模模型,其精细程度还达不到完全人工建模的精细程度,模型和现实实物也有一定的出入。本文提出的快速三维建模方法仅适用
于每栋建筑屋顶是平面的情况,还不能实现一般屋顶的凹凸建模,这将是城市三维快速建模方法下一步需要深入研究的重点和难点。
3.3 全景三维建模流程
3.3.1 确定建模范围,根据需要将模型类别为精细模型标准模型和简单模型等。
3.3.2 选择三维场景搭建软件,集成 DOM 数据、DEM 数据、三维模型数据等,构建三维场景。
3.3.3 宗地体模型制作。
单模型制作一般经过采集正射影像图、倾斜摄影纹理和外业取景拍摄获取纹理;以激光扫描仪等三维测绘仪器获取的点云数据并结合已有地籍数据进行坐标定位;进入 3dsMax等三维建模软件进行细致建模生成模型文件如max 文件。
3.3.4 界址模型制作
对具有界址线位置意义的栅栏、围墙等建立的三维模型,严格按照二维数据建立单片模型,其随着地形的高低起伏进行建模。
3.3.5 进行数据集成,完成三维全景建模。
建筑物三维建模有多种建模方法,基于多源数据集成的建筑物三维建模方法,集成高分辨遥感影像、无人机航空影像、建筑物电子地图和全景影像为数据源,借助GIS建模功能,实现多源建模数据的自动预处理和三维建模,同时借助纹理映射技术实现模型的可视化。
4 结论
综上所述,随着我国经济的快速发展,我国的地籍测绘工作逐渐的引起了有关的工业生产以及城市的市政管理部门的重视,这种情况下,要想实现对地籍测绘在城市三维地图的形成过程中的应用,还应该重视和明确其应用特点,不断的提高测绘水平和技术,以更好的服务于城市的三维地图的形成中。二维地图在单个土地使用者的宗地管理中问题不大,但是随着时代的变迁,如今进场出现在一个宗地内有几百甚至上千个土地使用者。二维地籍图的产权关系越来越来越模糊。因此三维地籍数据库管理系统对于解决二维地籍管理过程出现的突出问题,具有实际应用价值。三维数据库管理模式,在国土资源管理各各领域和智慧城市的建设与管理都具有一定借鉴作用,且建立的三维数据库能够为其他行业实现服务,如规划、税务、市政、公共安全、交通、通讯、灾害防御、房产登记等许多行业和部门提供服务。
参考文献:
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