[发明专利]户型平面图与倾斜模型相结合的建筑物CityGML建模方法

说明书

房屋户型平面图与倾斜模型相结合的建筑物CityGML建模方法，包括步骤：房屋户型平面图纸,进行扫描对房屋户型平面图纸进行扫描，得到扫描图；倾斜模型生成正射影像DOM,用OSGB格式的倾斜模型生成正射影像DOM；户型平面图扫描图定向,以DOM为基准底图对扫描图进行定向得到含地理信息的扫描图；扫描图矢量化、几何图形检查,对包含地理信息的扫描图进行矢量化并对矢量结果进行几何图形检查得到多线段矢量；多线段构建多边形,利用多线段构建简单多边形并获取对应的属性信息；CityGML三维模型构建利用多边形几何、属性信息构建LOD2、LOD4层次模型。该方法是对现有三维建模方法的有益尝试和补充，能够充分利用现有的纸质资料快速、准确实现城市建筑物三维模型构建。

技术领域

本发明属于三维地图绘制技术领域，特别是涉及一种房屋户型平面图与倾斜模型相结合的建筑物CityGML建模方法。

背景技术

2022年2月底，国家自然资源部印发《关于全面推进实景三维中国建设的通知》，明确实景三维中国建设目标，引起行业高度关注，标志着实景三维中国建设将加速全面铺开。

随着实景三维中国建设的推进，对实景三维建模的数字化需求呈井喷式爆发。现阶段实景三维建模主要方法：倾斜摄影测量和激光雷达测量，最终得到的三维模型可以看成是一张表面覆盖了影像的连续的TIN三角网，并不会把建筑、地面、树木等地物区分出来。而在GIS管理和应用中，若三维模型不能进行对象的单独选中和查询，就只能和影像一样作为底图浏览，无法进一步深入应用，因此需要进行一定的处理，对建筑物进行矢量三维重建。CityGML(City Geography Markup Language)是OGC(Open GIS Consortium)提出的为实现三维城市模型信息共享和可视化的国际标准，它定义了城市空间对象的三维几何，拓扑，语义信息。CityGML目前已正式成为三维城市模型的国际标准，它的提出使得城市模型数据共享和互操作成为可能，基于CityGML的三维城市模型具有广阔的应用前景。

目前测绘领域应用较为广泛的建筑物三维建模包括以下三种：基于CAD的建模技术、基于倾斜摄影模型的三维建模、激光扫描建模。基于CAD的建模主要是利用常用的3DSMax、MAYA、SketchUp等专业建模软件依据建筑物尺寸进行极为精细建模。基于倾斜摄影模型的三维建模是利用倾斜摄影影像构建倾斜摄影实景三维模型，在实景模型上人工量测建筑物角点或通过边界检测、深度学习方法等方法自动提取建筑物轮廓并获取高程信息。激光扫描建模是对激光点云数据进行滤波、分类处理后进行平面聚类提取平面片，并根据平面点云与地表模型的角度和距离完成建筑物点的分离,随后进行建筑物的矢量化和纹理映射,从而生成建筑物三维模型。

上述基于CAD、倾斜摄影模型、激光扫描的三种建筑物三维建模方法各有优缺点：(1)基于CAD的建筑三维建模方法精度极高但建模效率低，在实际中无法大规模广泛应用；(2)基于倾斜模型的人工量测方法效率不高，自动化建模方法虽然效率高但质量不好，还需要进行人工编辑修改，对复杂、细小建筑建模能力不足；(3)基于激光点云的方法由于噪声影响处理复杂、对于点云稀疏区域提取效果差。另外后两种方法获取的仅是建筑物的轮廓，对于建筑物各个楼层以及内部结构无能为力，不能实现精细化建模。

在综合分析各类方法优缺点的基础上，结合生产实际，本发明利用现有的房屋户型平面图图纸资料，结合倾斜摄影对建筑物进行三维模型重建，生成具有多细节、层次语义表达的CityGML模型。本发明不仅提高了城市建筑三维建模效率，而且能够实现大规模建筑的精细化三维建模，不仅可以表现图形外观还可以照顾语义表现。

发明内容

本发明的目的在于公开一种户型平面图与倾斜模型相结合的建筑物CityGML建模方法。

实现本发明目的的技术方案如下：

户型平面图与倾斜模型相结合的建筑物CityGML建模方法，该方法包括如下步骤，

S201:房屋户型平面图纸,进行扫描对房屋户型平面图纸进行扫描，得到扫描图；