CN106127852A - 三维地形剖面模型生成方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三维地形剖面模型生成方法和装置，所述方法包括：响应用户在三维地球模型上的操作确定一剖面线，并根据用户操作在所述剖面线的一侧以所述剖面线为边界确定一分析区域。获得所述分析区域的区域范围，根据所述分析区域的区域范围获得与该分析区域对应的区域地质数据，其中，所述区域地质数据包括区域地形数据、区域地貌影像数据和区域地质层构造数据。根据所述区域地质数据建立与所述分析区域对应的三维地形剖面模型。在所述三维地形剖面模型上将所述区域地形数据、所述区域地貌影像数据和所述区域地质层构造数据进行综合展示。

Description

三维地形剖面模型生成方法和装置

技术领域

本发明涉及地形分析领域，具体而言，涉及一种三维地形剖面模型生成方法和装置，应用于三维地球模型上。

背景技术

地形分析包括研究区域的地貌形态、轮廓形状、地势变化、地层构造、地表覆盖因素等。优质的地形分析可以为土地利用规划、工程选线和选址等提供决策依据。

传统的地形分析方法通常采用绘制剖面图进行分析，剖面图是以等高线地形图为基础转绘而成的，它是沿等高线地形图某条线下切而显露出来的地形垂直剖面。获得剖面图后，再以此为基础单独对其他地形特征数据进行选取分析。传统方法需要分别针对多个不同的地形特征在选定区域进行多次选取分析，拾取过程繁琐复杂。而且展现形式单一，不能直观的将多个特征叠加在进行一起展示分析。

如何建立一套可以直观综合地拾取展示区域内多个地形特征的方法成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种区域地形模型生成方法和装置，其能够直观地拾取展示区域，并建立模型将多个地形特征进行综合展示。

就方法而言，一种三维地形剖面模型生成方法，应用于三维地球模型上，所述方法包括：

响应用户在三维地球模型上的操作确定一剖面线，并根据用户操作在所述剖面线的一侧以所述剖面线为边界确定一分析区域，其中，在所述三维地球模型上沿所述剖面线，在与水平面垂直的方向上形成的剖面为需要展示剖切面；

获得所述分析区域的区域范围，根据所述分析区域的区域范围获得与该分析区域对应的区域地质数据，其中，所述区域地质数据包括区域地形数据和区域地貌影像数据；

根据所述区域地质数据建立与所述分析区域对应的三维地形剖面模型，其中，所述三维地形剖面模型包括以所述区域地形数据构建的地表外形顶面，及以所述区域地貌影像数据构建的地貌影像画面，所述地貌影像画面设置在所述地表外形上。

进一步地，在所述方法中，所述区域地形数据包括所述分析区域内各点的海拔高度，所述区域地形数据为从三维地球模型中获得的精度最高的地形数据。

进一步地，在所述方法中，所述区域地貌影像数据为所述三维地球模型中，根据所述分析区域范围大小获得的相应显示清晰度的地貌影像画面，其中，所述分析区域范围与选取的所述显示清晰度成反比。

进一步地，在所述方法中，所述建立与所述分析区域对应的三维地形剖面模型的步骤包括：

根据所述区域地形数据，通过三维引擎生成与所述分析区域对应的不规则三角网；

将所述地貌影像画面覆盖显示在所述不规则三角网上；

以所述不规则三角网为顶面下切一预设剖切深度得到所述三维地形剖面模型。

进一步地，在所述方法中，所述区域地质数据还包括：表征所述剖切面地质构造情况的区域地质层构造数据。

进一步地，在所述方法中，所述根据所述区域地质数据建立所述分析区域对应的三维地形剖面模型的步骤还包括：

根据所述区域地质层构造数据，在所述三维地形剖面模型与所述剖切面对应的面上显示不同地质层对应的标识信息。

进一步地，在所述方法中，在所述三维地形剖面模型与所述剖切面对应的面上显示不同地质层对应的标识信息的步骤包括：

根据所述区域地质层构造数据，在所述三维地形剖面模型的上以不同颜色显示不同的地质层构造。

就装置而言，本发明提供一种三维地形剖面模型生成装置，应用于三维地球模型上，所述装置包括：

区域选择模块，用于响应用户在三维地球模型上的操作确定一剖面线，并根据用户操作在所述剖面线的一侧以所述剖面线为边界确定一分析区域，其中，在所述三维地球模型上沿所述剖面线，在与水平面垂直的方向上形成的剖面为需要展示剖切面；

数据提取模块，获得所述分析区域的区域范围，根据所述分析区域的区域范围获得与该分析区域对应的区域地质数据，其中，所述区域地质数据包括区域地形数据和区域地貌影像数据；

剖面模型生成模块，用于根据所述区域地质数据建立与所述分析区域对应的三维地形剖面模型，其中，在所述三维地形剖面模型包括以所述区域地形数据构建的地表外形顶面，及以所述区域地貌影像数据构建的地貌影像画面，所述地貌影像画面设置在所述地表外形上。

进一步地，在所述装置中，所述剖面模型生成模块包括：

地表生成子模块，用于根据所述区域地形数据，通过三维引擎生成与所述分析区域对应的不规则三角网；

地貌影像子显示模块，用于将所述地貌影像画面覆盖显示在所述不规则三角网上；

三维模型子生成模块，用于以所述不规则三角网为顶面，下切一预设剖切深度得到所述三维地形剖面模型。

进一步地，在所述装置中，

所述数据提取模块还用于获得表征所述剖切面地质构造情况的区域地质层构造数据；

所述剖面模型生成模块还用于根据所述区域地质层构造数据，在所述三维地形剖面模型与所述剖切面对应的面上显示不同地质层对应的标识信息。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：本发明提供的一种三维地形剖面模型生成的方法和装置，通过在三维地球模型上划定所述拾取区域，根据所述拾取区域提取所述地形数据和所述地表影像数据，并以此构建所述三维地形剖面模型。并可以通过导入所述地质层构造数据，在所述三维地形剖面模型上展示选定剖面的地质构造。如此，生成的所述三维地形剖面模型可以直观地将多个地貌特征进行综合展示，方便了用户对所述分析区域的地形地质特征进行观察和分析。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的三维地形剖面模型生成方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的确定分析区域的示意图；

图3为本发明实施例提供的建立三维地形剖面模型步骤的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的不规则三角网的示意图；

图5为本发明实施例提供的地貌影像画面显示示意图；

图6为本发明实施例提供的三维地形剖面模型示意图；

图7为本发明实施例提供的地质构造数据显示示意图。

图8为本发明实施例提供的三维地形剖面模型生成装置的结构框图。

上述附图中，各附图标记对应的名称为：

剖面线	110
		分析区域	120
剖切面	130
		三维地形剖面模型生成装置	20
区域选择模块	210
		数据提取模块	220
剖面模型生成模块	230
		地表生成模块	231
地貌影像显示模块	232
		三维模型生成模块	233

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

请参考图1，图1为本实施例提供的一种三维地形剖面模型生成方法的流程示意图，所述三维地形剖面模型生成的方法包括：

步骤S110，请参照图2，响应用户在三维地球模型上的操作确定一剖面线110，并根据用户操作在所述剖面线110的一侧以所述剖面线110为边界确定一分析区域120。

具体地，根据用户在三维地球模型上的操作，在需要查看地形剖面的位置沿所述三维地球模型的表面划定一水平方向的剖面线110。以所述剖面线110为边界，在所述剖面线110一侧的水平方向上划定一矩形的区域作为所述分析区域120。其中，在所述三维地球模型上沿所述剖面线110，在与水平面垂直的方向上形成的剖面为需要展示的剖切面130。

步骤S120，获得所述分析区域120的区域范围，根据所述分析区域120的区域范围获得与该分析区域120对应的区域地质数据。其中，所述区域地质数据包括区域地形数据和区域地貌影像数据。

具体地，所述区域地形数据为从所述三维地球模型中获得的地表各点的海拔高度。

所述三维地球模型上，不同比例尺下对应的地形数据的精确程度是不同的。在本实施例中，根据所述分析区域120范围，在所述三维地球模型中，选择获得与所述分析区域120范围对应的精度最高的比例尺下的所述区域地形数据。

具体地，所述区域地貌影像数据为从所述三维地球模型中获得的与所述分析区域120对应的地貌影像画面。

在所述三维地球模型上，不同比例尺对应着不同显示清晰度的地貌影像画面，所述地貌影像画面可以由多个子影像画面拼接而成。在本实施例中，根据划定的所述分析区域120的大小，选择对应的比例尺以获取所述分析区域120内的地貌影像画面。其中，划定的所述分析区域120范围越小时，所述地貌影像画面的显示清晰度越高。若所述分析区域120覆盖多个所述子影像画面，将多个所述子影像画面剪裁并拼接成所述地貌影像画面。

具体的，在本实施例中，所述区域地质数据还可以包括区域地质层构造数据。所述区域地质层构造数据为所述剖切面130上的地质层构造数据。所述区域地质层构造数据包括地下各不同深度的土壤层、岩层等地质构造信息。

步骤S130，根据所述区域地质数据建立与所述分析区域120对应的三维地形剖面模型。具体地，请参照图3，包括以下子步骤：

子步骤S131，根据所述区域地形数据，通过三维引擎生成与所述分析区域120对应的地表数字高程模型。

具体地，所述数字高程模型为根据有限地形范围内各点的高程数据建立，用于反映地形走势的数字化模型。所述地表数字高程模型可以为等高线模型、规则格网模型或不规则三角网等，在本实施例中，优选为采用不规则三角网，所述不规则三角网具有较少的数据冗余及较优的计算效率。请参照图4，根据所述区域地形数据中各点的海拔高度，通过所述三维引擎选择其中多个点生成与所述分析区域120对应的所述不规则三角网。

子步骤S132，将所述地貌影像画面覆盖显示在所述不规则三角网上。

具体地，请参照图5，根据所述区域地貌影像数据，通过所述三维引擎将与所述分析区域120对应的地貌影像画面调整后覆盖显示在所述不规则三角网上。

通过所述地貌影像画面可以直观获得所述分析区域120内植被覆盖、土地的开发使用状况等地貌情况，以方便用户对整个所述分析区域120内的地表利用情况进行观察分析。

子步骤S133，以所述不规则三角网为顶面，下切一预设剖切深度得到所述三维地形剖面模型。

具体地，请参照图6，选择所述不规则三角网上海拔高度最低点为基准点下切一给定的剖切深度形成最低高度，以所述分析区域120范围的4个边角点以及4个边角点下降到所述最低高度形成4个新的点，上述8个点形成的4棱柱即为所述三维地形剖面模型。在本实施例中所述剖切深度可以设置为50米。

通过所述三维地形剖面模型，除了可以获得所述剖切面130处的地形走势的情况，还可以观察到的获得整个选定所述分析区域120内的地表地形走势，以方便用户对整个所述分析区域120内的地形进行观察分析。在本实施列中，步骤130还可以包括：

子步骤S134，请参照图7，将获得的所述区域地质层构造数据导入所述三维地形剖面模型。根据所述区域地质层构造数据，在所述三维地形剖面模型与所述剖切面130对应的面上为不同地层构造显示对应的标识。

在本实施例中，当导入的所述区域地质层构造数据中提供的地质层深度大于当前所述三维地形剖面模型的所述剖切深度时，根据所述区域地质层构造数据提供的最大的地质层深度调整所述三维地形剖面模型，以显示完整的所述地质层构造数据。

在本实施例中，所述对应标识可以为根据所述地质层构造数据，将不同的地层构造以不同的颜色显示在所述展示剖切面130上，以使用户可以直观地了解到所选剖切线处地质层的构造情况。

第二实施例

本发明提供一种三维地形剖面模型生成的装置20，应用于三维地球模型上，请参照图8，所述装置包括：

区域选择模块210，用于响应用户在三维地球模型上的操作确定一剖面线110，并根据用户操作在所述剖面线110的一侧以所述剖面线110为边界确定一分析区域120，其中，在所述三维地球模型上沿所述剖面线110，在与水平面垂直的方向上形成的剖面为需要展示剖切面130；

数据提取模块220，获得所述分析区域120的区域范围，根据所述分析区域120的区域范围获得与该分析区域120对应的区域地质数据，其中，所述区域地质数据包括区域地形数据和区域地貌影像数据；

剖面模型生成模块230，用于根据所述区域地质数据建立与所述分析区域120对应的三维地形剖面模型，其中，在所述三维地形剖面模型包括以所述区域地形数据构建的地表外形顶面，及以所述区域地貌影像数据构建的地貌影像画面，所述地貌影像画面设置在所述地表外形上。

具体地，在本实施例中，所述剖面模型生成模块包括：

地表生成子模块231，用于根据所述区域地形数据，通过三维引擎生成与所述分析区域120对应的不规则三角网；

地貌影像子显示模块232，用于将所述地貌影像画面覆盖显示在所述不规则三角网上；

三维模型子生成模块233，用于以所述不规则三角网为顶面下切一预设剖切深度得到所述三维地形剖面模型。

具体地，在本实施例中，所述数据提取模块220还用于获得表征所述剖切面130地质构造情况的区域地质层构造数据。

具体地，在本实施例中，所述剖面模型生成模块233还用于根据所述区域地质层构造数据，在所述三维地形剖面模型与所述剖切面130对应的面上显示不同地质层对应的标识信息。

综上所述，本发明提供的一种拾取展示地貌特征的方法和装置，通过在三维地球模型上划定所述拾取区域，根据所述拾取区域提取所述地形数据、所述地表影像数据，并以此构建所述三维地形剖面模型。并可以通过导入所述地质层构造数据，在所述三维地形剖面模型上展示选定剖面的地质构造。如此，生成的所述三维地形剖面模型直观地将多个地貌特征进行综合展示，方便了用户对所述分析区域120的地形地质特征进行观察和分析。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三维地形剖面模型生成方法，应用于三维地球模型上，其特征在于，所述方法包括：

响应用户在三维地球模型上的操作确定一剖面线，并根据用户操作在所述剖面线的一侧以所述剖面线为边界确定一分析区域，其中，在所述三维地球模型上沿所述剖面线，在与水平面垂直的方向上形成的剖面为需要展示剖切面；

获得所述分析区域的区域范围，根据所述分析区域的区域范围获得与该分析区域对应的区域地质数据，其中，所述区域地质数据包括区域地形数据和区域地貌影像数据；

根据所述区域地质数据建立与所述分析区域对应的三维地形剖面模型，其中，所述三维地形剖面模型包括以所述区域地形数据构建的地表外形顶面，及以所述区域地貌影像数据构建的地貌影像画面，所述地貌影像画面设置在所述地表外形上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述区域地形数据包括所述分析区域内各点的海拔高度，所述区域地形数据为从三维地球模型中获得的精度最高的地形数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述区域地貌影像数据为所述三维地球模型中，根据所述分析区域范围大小获得的相应显示清晰度的地貌影像画面，其中，所述分析区域范围与选取的所述显示清晰度成反比。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述建立与所述分析区域对应的三维地形剖面模型的步骤包括：

根据所述区域地形数据，通过三维引擎生成与所述分析区域对应的不规则三角网；

将所述地貌影像画面覆盖显示在所述不规则三角网上；

以所述不规则三角网为顶面，下切一预设剖切深度得到所述三维地形剖面模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区域地质数据还包括：表征所述剖切面地质构造情况的区域地质层构造数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述区域地质数据建立所述分析区域对应的三维地形剖面模型的步骤还包括：

根据所述区域地质层构造数据，在所述三维地形剖面模型与所述剖切面对应的面上显示不同地质层对应的标识信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述三维地形剖面模型与所述剖切面对应的面上显示不同地质层对应的标识信息的步骤包括：

根据所述区域地质层构造数据，在所述三维地形剖面模型的上以不同颜色显示不同的地质层构造。

8.一种三维地形剖面模型生成装置，应用于三维地球模型上，其特征在于，所述装置包括：

区域选择模块，用于响应用户在三维地球模型上的操作确定一剖面线，并根据用户操作在所述剖面线的一侧以所述剖面线为边界确定一分析区域，其中，在所述三维地球模型上沿所述剖面线，在与水平面垂直的方向上形成的剖面为需要展示剖切面；

数据提取模块，获得所述分析区域的区域范围，根据所述分析区域的区域范围获得与该分析区域对应的区域地质数据，其中，所述区域地质数据包括区域地形数据和区域地貌影像数据；

剖面模型生成模块，用于根据所述区域地质数据建立与所述分析区域对应的三维地形剖面模型，其中，在所述三维地形剖面模型包括以所述区域地形数据构建的地表外形顶面，及以所述区域地貌影像数据构建的地貌影像画面，所述地貌影像画面设置在所述地表外形上。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述剖面模型生成模块包括：

地表生成子模块，用于根据所述区域地形数据，通过三维引擎生成与所述分析区域对应的不规则三角网；

地貌影像子显示模块，用于将所述地貌影像画面覆盖显示在所述不规则三角网上；

三维模型子生成模块，用于以所述不规则三角网为顶面下切一预设剖切深度得到所述三维地形剖面模型。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：

所述数据提取模块还用于获得表征所述剖切面地质构造情况的区域地质层构造数据；

所述剖面模型生成模块还用于根据所述区域地质层构造数据，在所述三维地形剖面模型与所述剖切面对应的面上显示不同地质层对应的标识信息。