【摘要】數(shù)字延吉三維虛擬系統(tǒng)在高科技的三維虛擬地理信息系統(tǒng)迅速成長的時代背景下應運而生的，應用于城鄉(xiāng)規(guī)劃、建設和管理的海量信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)，突破了原有地理信息服務體系，改變了以往只依據(jù)二維平面的狹隘工作模式添補了三維可視化地理信息服務應用技術，適應了現(xiàn)代城市發(fā)展的需要，使之成為行之有效，高速、快捷、準確的立體服務體系。

　　【關鍵字】三維虛擬系統(tǒng)，數(shù)據(jù)，服務

　　數(shù)字延吉三維虛擬城市系統(tǒng)

　　以延吉市為例，延吉市是一個朝鮮族聚居地具有獨特的民族民俗的邊陲城市，近年來隨著城市化進程的不斷擴大，城市建設也已經(jīng)不再滿足于單純的項目開發(fā)而是有目的、有秩序地朝著建設具有地方特色、民族特色的方向發(fā)展，數(shù)字延吉三維虛擬城市的建立在近幾年的城市規(guī)劃應用與實踐當中起到了積極的作用，系統(tǒng)是通過三維手段，依據(jù)城市基礎數(shù)據(jù)對城市地理信息特征運用電腦技術建模，運用vrmap三維數(shù)字城市管理系統(tǒng)對城市數(shù)據(jù)進行數(shù)字化處理完成具有海量數(shù)據(jù)的、可視化空間的地理信息服務平臺，它是對廣泛意義上的“數(shù)字城市”的一種形象的表現(xiàn)模式，是利用三維數(shù)字化技術完成的直觀化、科學化、人性化的綜合性地理信息服務平臺。

　　二、數(shù)字延吉三維虛擬城市系統(tǒng)的建設

　　2.1地形制作

　　第一，通過立體相對(DEM)自動生成數(shù)字高程模型，數(shù)字高程模型(DigitalElevationModel，縮寫DEM)是一定范圍內(nèi)規(guī)則格網(wǎng)點的平面坐標(X，Y)及其高程(Z)的數(shù)據(jù)集，它主要描述區(qū)域地貌形態(tài)的空間分布，DEM是對地貌形態(tài)的虛擬表示，可派生出等高線、坡度圖等信息，它與衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)疊加，形成虛擬仿真地貌特征。數(shù)字延吉三維虛擬城市系統(tǒng)主城區(qū)(DEM)采用的是1：500(DEM)對地形結構進行高精度的描述，市區(qū)以外部分利用DEM拼接工具疊加的分別是1：10000和1：50000精度的(DEM)地形共6500多平方公里，分級疊加地形數(shù)據(jù)大大降低了三維虛擬城市的系統(tǒng)資源占有，保障了系統(tǒng)在電腦上的正常運行，保障了地理信息服務的覆蓋規(guī)模。

　　第二，數(shù)字化(DOM)衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，大面積的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)龐大，應用到三維虛擬系統(tǒng)中必須進行數(shù)字化處理轉化成為tab文件，使用三維虛擬系統(tǒng)編譯導入工具形成真實虛擬城市地面紋理。

　　第三，通過人工采集數(shù)據(jù)的方式制作地面構筑物，例如：道路、河流、橋梁、公園、廣場等，制作構筑物的模型是建立地形的補充，是對虛擬城市實時瀏覽的真實感和動態(tài)瀏覽效果的修飾。它的制作是利用數(shù)碼近距攝影收集圖像數(shù)據(jù)，通過photoshop平面編輯軟件處理，利用三維軟件工具建模貼圖模擬的真實現(xiàn)狀，并通過模型匹配工具結合數(shù)值高程值匹配出地面構筑物各個頂點的高程，導入vrmap三維虛擬系統(tǒng)。

　　2.2建筑物模型制作

　　建筑物模型是數(shù)字城市三維虛擬系統(tǒng)的重要組成部分，也是占據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的主要角色，在制作三維虛擬模型時的原則上應遵循計算機的軟件、硬件基本配置要求把這些模型分為三個等級即：精細模型、一般模型、簡模等三種體塊表現(xiàn)模式來保障系統(tǒng)正常運行，而數(shù)字延吉三維虛擬城市系統(tǒng)采取的是全部精細建模，特色是突出重點建筑，表現(xiàn)全部場景真實，對于標志性建筑精細度達到了0.3~0.5米，對于其他居民區(qū)等非重點建筑精細程度可以達到1.2米左右，城區(qū)內(nèi)共有建筑物5000棟左右。模型具體制作流程大體分三步：

　　第一， 近距數(shù)碼攝影采集，是利用數(shù)碼相機拍攝建筑物各立面影像，這是呈現(xiàn)虛擬城市的第一步，高質(zhì)量的數(shù)據(jù)影像采集成果是虛擬城市場景美觀、準確的前提，所以數(shù)據(jù)采集工作應做到有規(guī)范、有秩序、有類別的拍攝，要反映出建筑的各個立面及整體效果，在拍攝時應避免樹木、車輛、行人的遮擋，要有利于建模時能夠準確的把握建筑的具體結構。

　　第二， 數(shù)碼影像加工處理。首先應當對數(shù)據(jù)影像成果進行分類統(tǒng)計，在地形圖上標記出每組照片所對應的位置關系。利用photoshop平面編輯軟件矯正立面，對于重復建筑結構應截取其中一組或一部分，如一個單元的窗子和門、一個樓層的窗子等可以重復使用的，作為貼圖矯正。調(diào)整其亮度、對比度、飽和度等并以2的冪次方儲存為jpg格式。

　　第三， 建模貼圖。利用三維軟件(3dmax)導入二維平面數(shù)據(jù)，結合數(shù)碼照片分析每棟建筑的結構特點抓住其主要特征，用線描出建筑平面輪廓，擠出建筑物高度去除底面，然后進行細部處理建模，模型要求精而簡，取舍得當，分離出相同材質(zhì)的面附上貼圖并調(diào)整貼圖大小、位置、UV值，選擇整體建筑塌陷命名，輸出3ds格式文件，對于臨街建筑應適當考慮臨街面建筑結構、典型廣告牌匾、凸出門斗等。

　　3. 矢量數(shù)據(jù)疊加

　　矢量數(shù)據(jù)的疊加使得數(shù)字城市三維虛擬系統(tǒng)在廣泛應用上提供了精確地二維理論依據(jù)，豐富了虛擬城市的數(shù)據(jù)內(nèi)涵，提高了它的實用性價值。目前，大多數(shù)城市數(shù)據(jù)使用的都是dwg格式文件，矢量疊加需要把dwg文件轉化為shp格式文件，利用三維虛擬軟件編譯工具導入，如：道路紅線、道路中心線、綠線、控制詳細規(guī)劃、高壓走廊、市政管線數(shù)據(jù)等并添加注記等屬性信息。

　　三、數(shù)字延吉三維虛擬城市系統(tǒng)的應用

　　1、數(shù)字延吉三維虛擬城市系統(tǒng)

　　數(shù)字延吉三維虛擬城市是利用三維虛擬城市對城市的規(guī)劃、建設和管理所進行的輔助決策平臺，利用虛擬技術的仿真視覺效果的感觀認識和虛擬技術的真實數(shù)據(jù)的理性思維從輔助城市規(guī)劃設計到?jīng)Q策管理部門的直觀、準確、充分的數(shù)據(jù)服務平臺，它為城市建設和發(fā)展戰(zhàn)略的制定提供了豐富的有力證據(jù)。

　　相關應用技術特點：

　　1.1緊密結合延吉市規(guī)劃審批業(yè)務，利用三維虛擬場景，根據(jù)規(guī)劃方案數(shù)據(jù)建設三維地理信息(用地界線、規(guī)劃方案三維模型)虛擬場景，實現(xiàn)現(xiàn)狀與方案、方案與方案間的對比分析，綜合周圍環(huán)境基礎設施特點決策規(guī)劃方案的可取性;實現(xiàn)規(guī)劃指標分析，每個方案在規(guī)劃審批過程中都可以查詢到用地面積、建筑面積、容積率、綠化率、停車泊位等指標供規(guī)劃審批部門參考;規(guī)劃審批檔案管理，包括已通過的審批方案模型、審批項目會議紀要、規(guī)劃法律法規(guī)等。

　　1.2從GIS和測繪角度保證了數(shù)據(jù)的精確性。數(shù)字延吉三維虛擬城市是采用高精度的城市基礎數(shù)據(jù)完成的，為系統(tǒng)應用和規(guī)劃分析提供準確數(shù)據(jù)信息服務。

　　1.3提供C/S、B/S兩種操作模式。局域網(wǎng)必須用戶安裝客戶端通過C/S模式任意瀏覽操作、查詢和分析;政府專網(wǎng)用戶通過網(wǎng)絡B/S瀏覽的模式在專網(wǎng)發(fā)布的虛擬城市網(wǎng)絡中為延吉市開展遠程規(guī)劃，地理信息共享等多項選擇。

　　數(shù)字延吉三維虛擬城市是利用高科技手段完成地理信息化建設，承載著政府決策對城市發(fā)展定位的重要使命，它為政府實施戰(zhàn)略性規(guī)劃建設提供了重要的地理信息資源保障，城市無論是項目的選址還是項目的審議都是通過數(shù)字延吉虛擬場景進行專家論證綜合分析，對預建項目的周邊經(jīng)濟發(fā)展、人文地貌、地形結構、交通組織、市政建設情況再結合三維場景中的二維矢量數(shù)據(jù)如道路紅線、綠線、控制性詳細規(guī)劃等海量數(shù)據(jù)信息，結合延吉市“一山兩河”或“延龍圖經(jīng)濟一體化”等長期規(guī)劃發(fā)展戰(zhàn)略，根據(jù)數(shù)字延吉的調(diào)查統(tǒng)計信息支持由規(guī)劃審批部門對城市進行科學性、前瞻性、全局性的規(guī)劃決策規(guī)劃審批。

　　數(shù)字延吉三維虛擬城市正積極的努力開發(fā)利用其海量城市信息資源服務體系，建立更多領域的服務機制，完成一系列政府部門業(yè)務空間應用系統(tǒng)，形成城市空間地理信息資源深度開發(fā)和綜合利用的體系框架。

　　參考文獻

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