CN109800316B - 一种基于三维建模的城市规划辅助管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于三维建模的城市规划辅助管理系统，包括三维数据库、数据截入单元、数据整合单元、数据搁置模块、控制器、显示器、存储模块、数据输入模块和缓冲数据库，数据整合单元对三维数据模型和规划信息进行相应处理获取得到预期三维模型。本发明通过数据输入模块输入规划信息和对应的区域信息，数据截入单元根据区域信息从三维数据库内获取到对应区域信息的三维数据模型，数据整合单元对三维数据模型和规划信息进行处理获取得到预期三维模型，三维模型信息综合、多层次、多时相、形象直观的显示，极大地辅助了规划的管理，借助历史影像，直观的表达了城市的历史变迁，便于规划城市的发展趋势，改善和健全城市用地的管理体制。

Description

一种基于三维建模的城市规划辅助管理系统

技术领域

本发明属于三维模型信息领域，涉及城市规划技术，具体是一种基于三维建模的城市规划辅助管理系统。

背景技术

城市规划一直是对三维可视化技术需求最为迫切的领域之一，随着“数字城市”建设的深入发展和科学技术的不断进步，城市规划对空间信息化应用的需求越来越高，传统的二维数字地图已经不能满足现阶段城市规划及管理的需求，因此，各地都把建设三维城市规划信息系统作为提高城市规划水平及管理水平的重大战略措施。

目前，城市管理常常会有很多无人管理漏洞，并且乱占、滥用耕地和城市公共设施用地、违章建筑的现象。近年来，三维数字城市的建设在我国发展十分迅速，三维数字地图利用虚拟现实技术而建立的三维模型，它运用多媒体技术和三维可视化技术将图形、图像、文字、声音等纳入到统一的窗口系统下应用。尽管许多城市都积极开展了城市三维信息平台及相关数据库的建设工作，但目前仍然存在很多问题，三维城市系统的理论框架缺乏完整统一的理论基础，因此，提供一种基于三维建模的城市规划辅助管理系统，改善和健全城市用地的管理体制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于三维建模的城市规划辅助管理系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于三维建模的城市规划辅助管理系统，包括三维数据库、数据截入单元、数据整合单元、数据搁置模块、控制器、显示器、存储模块、数据输入模块和缓冲数据库；

其中，所述三维数据库用户存储城市的三维数据模型，所述数据输入模块用于用户根据需要输入规划信息和对应的区域信息，所述规划信息为对在城市某一位置信息处增加的建筑模型信息，所述区域信息为规划信息所在的具体位置信息；

所述数据输入模块用于将规划信息和对应的区域信息传输到控制器，所述控制器接收数据输入模块传输的规划信息和对应的区域信息，所述控制器用于自动识别区域信息并将区域信息传输到数据截入单元，所述数据截入单元接收控制器传输的区域信息，所述数据截入单元用于根据区域信息自动从三维数据库内获取到对应区域信息的三维数据模型，具体获取步骤如下：

步骤一：根据区域信息自动在三维数据库内搜寻对应位置所在点信息；

步骤二：以所在点为获取原点，以预设值为半径化圆；

步骤三：获取圆形区域内的所有三维数据模型；

所述数据截入单元用于将三维数据模型传输到数据整合单元；

所述控制器用于自动识别规划信息并将规划信息传输到数据搁置模块，所述数据整合单元在接收到数据截入单元传输的三维数据模型时自动从数据搁置模块获取到规划信息，所述数据整合单元用于对三维数据模型和规划信息进行相应处理获取得到待确认三维模型；

所述数据整合单元用于将待确认三维模型传输到显示器进行实时显示，所述数据整合单元用于将待确认三维模型传输到缓冲数据库进行暂时存储，用户在通过显示器确认增加该处建筑信息之后利用所述数据输入模块传输确认信息，所述控制器在接收到数据输入模块传输的确认信息之后将缓冲数据库内的待确认三维模型标记为更新三维模型，所述控制器自动从缓冲数据库内获取更新三维模型并将其传输到存储模块进行存储；

所述存储模块接收控制器传输的更新三维模型并将其标记为最终规划信息进行实时存储。

进一步地，所述规划信息还可为对在城市某一位置拆除的建筑信息；

当规划信息为对城市某一位置的建筑进行拆除时所述数据整合单元用于对三维数据模型和规划信息进行下述处理：

SS1：获取到规划信息内的位置信息；

SS2：获取到对应位置信息所要删除的具体建筑信息；

SS3：结合位置信息从三维数据模型上标注出具体的待删除建筑信息；

SS4：将删除建筑信息之后的三维数据模型标记为待确认三维模型。

进一步地，所述控制器还用于在将更新三维模型传输到存储模块之后将缓冲数据库内的更新三维模型删除。

进一步地，获取得到待确认三维模型的具体处理步骤如下：

S1：首先获取到规划信息内的建筑模型信息；

S2：之后结合区域信息内的具体位置信息自动锁定到三维数据模型内的该位置处；

S3：在三维数据模型的具体位置处增添上建筑模型信息形成新的三维数据模型，将新的三维数据模型标记为待确认三维模型。

本发明的有益效果：

本发明通过数据输入模块输入规划信息和对应的区域信息，数据截入单元根据区域信息自动从三维数据库内获取到对应区域信息的三维数据模型，数据整合单元对三维数据模型和规划信息进行相应处理获取得到预期三维模型，三维模型信息综合、多层次、多时相、形象直观的显示，极大地辅助了规划的管理，借助历史影像，直观的表达了城市的历史变迁，便于规划城市的发展趋势，改善和健全城市用地的管理体制。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明三维数据库内存储的三维模型建立系统框图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于三维建模的城市规划辅助管理系统，包括三维数据库、数据截入单元、数据整合单元、数据搁置模块、控制器、显示器、存储模块、数据输入模块和缓冲数据库；

其中，所述三维数据库用户存储城市的三维数据模型，所述数据输入模块用于用户根据需要输入规划信息和对应的区域信息，所述规划信息为对在城市某一位置信息处增加的建筑模型信息，所述区域信息为规划信息所在的具体位置信息；

所述数据输入模块用于将规划信息和对应的区域信息传输到第二控制器，所述第二控制器接收数据输入模块传输的规划信息和对应的区域信息，所述第二控制器用于自动识别区域信息并将区域信息传输到数据截入单元，所述数据截入单元接收第二控制器传输的区域信息，所述数据截入单元用于根据区域信息自动从三维数据库内获取到对应区域信息的三维数据模型，具体获取步骤如下：

步骤一：根据区域信息自动在三维数据库内搜寻对应位置所在点信息；

步骤二：以所在点为获取原点，以预设值为半径化圆；

步骤三：获取圆形区域内的所有三维数据模型；

所述数据截入单元用于将三维数据模型传输到数据整合单元；

所述第二控制器用于自动识别规划信息并将规划信息传输到数据搁置模块，所述数据整合单元在接收到数据截入单元传输的三维数据模型时自动从数据搁置模块获取到规划信息，所述数据整合单元用于对三维数据模型和规划信息进行相应处理获取得到待确认三维模型，具体处理步骤如下：

S1：首先获取到规划信息内的建筑模型信息；

S2：之后结合区域信息内的具体位置信息自动锁定到三维数据模型内的该位置处；

S3：在三维数据模型的具体位置处增添上建筑模型信息形成新的三维数据模型，将新的三维数据模型标记为待确认三维模型；

所述数据整合单元用于将待确认三维模型传输到显示器进行实时显示，所述数据整合单元用于将待确认三维模型传输到缓冲数据库进行暂时存储，用户在通过显示器确认增加该处建筑信息之后利用所述数据输入模块传输确认信息，所述第二控制器在接收到数据输入模块传输的确认信息之后将缓冲数据库内的待确认三维模型标记为更新三维模型，所述第二控制器自动从缓冲数据库内获取更新三维模型并将其传输到三维库进行存储；

所述三维库接收第二控制器传输的更新三维模型并将其标记为最终规划信息进行实时存储。

进一步地，所述规划信息还可为对在城市某一位置拆除的建筑信息；

当规划信息为对城市某一位置的建筑进行拆除时所述数据整合单元用于对三维数据模型和规划信息进行下述处理：

SS1：获取到规划信息内的位置信息；

SS2：获取到对应位置信息所要删除的具体建筑信息；

SS3：结合位置信息从三维数据模型上标注出具体的待删除建筑信息；

SS4：将删除建筑信息之后的三维数据模型标记为待确认三维模型。

进一步地，所述第二控制器还用于在将更新三维模型传输到三维库之后将缓冲数据库内的更新三维模型删除。

其中，如图2所示，上述三维数据库以及三维数据库内存储的三维模型建立过程如下，包括航空数据采集模块、摄影测量模块、数据匹配模块、缓冲数据库、数据建模单元、第二控制器、显示模块、三维库和数据填充单元；

其中，所述航空数据采集模块为借助航拍器在空中采集航拍数据，所述航拍数据为待测区域的高清航拍照片，并对高清航拍照片做相关处理，具体处理步骤如下：

步骤一：对高清航拍照片内建筑位置进行一一识别，获取到其具体为何种建筑，并将其打上建筑标记；建筑标记为表示其为何处建筑；

步骤二：借助航拍器获取到各个建筑的位置信息，具体位置信息表示为采用经纬度来表示建筑具体位置；

步骤三：建立空白模型库模板，结合建筑标记和对应建筑位置信息，在空白地图库模板上的相应位置标注建筑标记形成建筑模板；建筑标记标记为建筑的底层中心点位置；

所述摄影测量模块用于测量每一栋建筑的具体建筑数据信息，采集过程如下：

S1：利用测量工具测量建筑的具体三维坐标信息，具体为首先将建筑底层中心位置点为坐标原点，利用工具获取到建筑轮廓的三维数据坐标，将三维数据坐标整合为建筑坐标信息；

S2：利用拍摄工具拍摄建筑外观图片，将外观图片进行颜色分类；

S3：将同一颜色划分为一个色域，将色域的坐标范围获取，结合色域和坐标范围形成色域信息，色域信息包括具体颜色和色域坐标范围；

S4：将色域信息和建筑坐标信息融合形成模型具体信息，并将模型具体信息打上建筑印记；建筑印记与建筑标识一一对应；

所述航空数据采集模块用于将建筑模板传输到数据匹配模块，所述摄影测量模块用于将模型具体信息和对应的建筑印记传输到数据匹配模块；所述数据匹配模块用于根据建筑印记和建筑标识将模型具体信息与建筑模板一一匹配对应，所述数据匹配模块用于将建筑模板和与之对应的模型具体信息融合形成建模信息；

所述数据匹配模块用于将建模信息传输到数据建模单元，所述数据建模单元接收到数据匹配模块传输的建模信息并进行建模处理，具体处理步骤如下：

SS1：读取建模信息内的建筑模板，之后将模型具体信息内的建筑印记与建筑模板上的建筑标识进行比对；

SS2：比对到与建筑标识一致的建筑印记对应的模型具体信息，将模型具体信息放置在建筑模板内的建筑标识对应位置；

SS3：以建筑标识点为原点建立三维坐标系，读取到模型具体信息内的三维数据坐标建立建筑外形；

SS4：结合色域信息在建筑外形上填充颜色形成三维模型；

所述数据建模单元用于将三维模型传输到第二控制器，所述第二控制器用于将三维模型传输到显示模块进行实时显示，所述第二控制器用于将三维模型传输到三维库进行实时存储。

进一步地，所述数据匹配模块在未匹配到与建筑标识一致的建筑印记时，会获取到建筑标识对应建筑的位置信息，所述数据匹配模块用于向第二控制器传输建筑标识和对应的位置信息；所述第二控制器用于将建筑标识和对应位置信息传输到数据填充单元，所述数据填充单元用于补充建筑标识对应的模型具体信息并将模型具体信息打上对应建筑印记，所述数据填充单元用于将模型具体信息和对应建筑印记返回缓冲数据库；

所述数据匹配模块用于自动从缓冲数据库获取与建筑标识一致的建筑印记对应的模型具体信息，所述数据匹配模块用于将建筑印记和模型具体信息传输到数据建模单元，所述数据建模单元用于接收补充的建筑印记和模型具体信息并填充到三维模型内形成新的三维模型，所述数据建模单元将新的三维模型标记为三维模型并将三维模型传输到第二控制器，所述第二控制器用于将三维模型传输到三维库进行实时存储；将三维库定义为三维数据库。

本发明通过数据输入模块输入规划信息和对应的区域信息，数据截入单元根据区域信息自动从三维数据库内获取到对应区域信息的三维数据模型，数据整合单元对三维数据模型和规划信息进行相应处理获取得到预期三维模型，三维模型信息综合、多层次、多时相、形象直观的显示，极大地辅助了规划的管理，借助历史影像，直观的表达了城市的历史变迁，便于规划城市的发展趋势，改善和健全城市用地的管理体制。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于三维建模的城市规划辅助管理系统,其特征在于，包括三维数据库、数据截入单元、数据整合单元、数据搁置模块、控制器、显示器、存储模块、数据输入模块和缓冲数据库；

其中，所述三维数据库用户存储城市的三维数据模型，所述数据输入模块用于用户根据需要输入规划信息和对应的区域信息，所述规划信息为对在城市某一位置信息处增加的建筑模型信息，所述区域信息为规划信息所在的具体位置信息；

所述数据输入模块用于将规划信息和对应的区域信息传输到控制器，所述控制器接收数据输入模块传输的规划信息和对应的区域信息，所述控制器用于自动识别区域信息并将区域信息传输到数据截入单元，所述数据截入单元接收控制器传输的区域信息，所述数据截入单元用于根据区域信息自动从三维数据库内获取到对应区域信息的三维数据模型，具体获取步骤如下：

步骤一：根据区域信息自动在三维数据库内搜寻对应位置所在点信息；

步骤二：以所在点为获取原点，以预设值为半径化圆；

步骤三：获取圆形区域内的所有三维数据模型；

所述数据截入单元用于将三维数据模型传输到数据整合单元；

所述控制器用于自动识别规划信息并将规划信息传输到数据搁置模块，所述数据整合单元在接收到数据截入单元传输的三维数据模型时自动从数据搁置模块获取到规划信息，所述数据整合单元用于对三维数据模型和规划信息进行相应处理获取得到待确认三维模型；

所述数据整合单元用于将待确认三维模型传输到显示器进行实时显示，所述数据整合单元用于将待确认三维模型传输到缓冲数据库进行暂时存储，用户在通过显示器确认增加该处建筑信息之后利用所述数据输入模块传输确认信息，所述控制器在接收到数据输入模块传输的确认信息之后将缓冲数据库内的待确认三维模型标记为更新三维模型，所述控制器自动从缓冲数据库内获取更新三维模型并将其传输到存储模块进行存储；

所述存储模块接收控制器传输的更新三维模型并将其标记为最终规划信息进行实时存储；

所述三维数据库以及三维数据库内存储的三维模型建立过程如下，包括航空数据采集模块、摄影测量模块、数据匹配模块、缓冲数据库、数据建模单元、第二控制器、显示模块、三维库和数据填充单元；

其中，所述航空数据采集模块为借助航拍器在空中采集航拍数据，所述航拍数据为待测区域的高清航拍照片，并对高清航拍照片做相关处理，具体处理步骤如下：

步骤一：对高清航拍照片内建筑位置进行一一识别，获取到其具体为何种建筑，并将其打上建筑标识；建筑标识为表示其为何处建筑；

步骤二：借助航拍器获取到各个建筑的位置信息，具体位置信息表示为采用经纬度来表示建筑具体位置；

步骤三：建立空白模型库模板，结合建筑标识和对应建筑位置信息，在空白地图库模板上的相应位置标注建筑标识形成建筑模板；建筑标识标记为建筑的底层中心点位置；

所述摄影测量模块用于测量每一栋建筑的具体建筑数据信息，采集过程如下：

S1：利用测量工具测量建筑的具体三维坐标信息，具体为首先将建筑底层中心位置点为坐标原点，利用工具获取到建筑轮廓的三维数据坐标，将三维数据坐标整合为建筑坐标信息；

S2：利用拍摄工具拍摄建筑外观图片，将外观图片进行颜色分类；

S3：将同一颜色划分为一个色域，将色域的坐标范围获取，结合色域和坐标范围形成色域信息，色域信息包括具体颜色和色域坐标范围；

S4：将色域信息和建筑坐标信息融合形成模型具体信息，并将模型具体信息打上建筑印记；建筑印记与建筑标识一一对应；

所述航空数据采集模块用于将建筑模板传输到数据匹配模块，所述摄影测量模块用于将模型具体信息和对应的建筑印记传输到数据匹配模块；所述数据匹配模块用于根据建筑印记和建筑标识将模型具体信息与建筑模板一一匹配对应，所述数据匹配模块用于将建筑模板和与之对应的模型具体信息融合形成建模信息；

所述数据匹配模块用于将建模信息传输到数据建模单元，所述数据建模单元接收到数据匹配模块传输的建模信息并进行建模处理，具体处理步骤如下：

SS1：读取建模信息内的建筑模板，之后将模型具体信息内的建筑印记与建筑模板上的建筑标识进行比对；

SS2：比对到与建筑标识一致的建筑印记对应的模型具体信息，将模型具体信息放置在建筑模板内的建筑标识对应位置；

SS3：以建筑标识点为原点建立三维坐标系，读取到模型具体信息内的三维数据坐标建立建筑外形；

SS4：结合色域信息在建筑外形上填充颜色形成三维模型；

所述数据建模单元用于将三维模型传输到第二控制器，所述第二控制器用于将三维模型传输到显示模块进行实时显示，所述第二控制器用于将三维模型传输到三维库进行实时存储；

所述数据匹配模块在未匹配到与建筑标识一致的建筑印记时，会获取到建筑标识对应建筑的位置信息，所述数据匹配模块用于向第二控制器传输建筑标识和对应的位置信息；所述第二控制器用于将建筑标识和对应位置信息传输到数据填充单元，所述数据填充单元用于补充建筑标识对应的模型具体信息并将模型具体信息打上对应建筑印记，所述数据填充单元用于将模型具体信息和对应建筑印记返回缓冲数据库；

所述数据匹配模块用于自动从缓冲数据库获取与建筑标识一致的建筑印记对应的模型具体信息，所述数据匹配模块用于将建筑印记和模型具体信息传输到数据建模单元，所述数据建模单元用于接收补充的建筑印记和模型具体信息并填充到三维模型内形成新的三维模型，所述数据建模单元将新的三维模型标记为三维模型并将三维模型传输到第二控制器，所述第二控制器用于将三维模型传输到三维库进行实时存储；将三维库定义为三维数据库。

2.根据权利要求1所述的一种基于三维建模的城市规划辅助管理系统，其特征在于，所述规划信息还可为对在城市某一位置拆除的建筑信息；

当规划信息为对城市某一位置的建筑进行拆除时所述数据整合单元用于对三维数据模型和规划信息进行下述处理：

SS1：获取到规划信息内的位置信息；

SS2：获取到对应位置信息所要删除的具体建筑信息；

SS3：结合位置信息从三维数据模型上标注出具体的待删除建筑信息；

SS4：将删除建筑信息之后的三维数据模型标记为待确认三维模型。

3.根据权利要求1所述的一种基于三维建模的城市规划辅助管理系统，其特征在于，所述控制器还用于在将更新三维模型传输到存储模块之后将缓冲数据库内的更新三维模型删除。

4.根据权利要求1所述的一种基于三维建模的城市规划辅助管理系统，其特征在于，获取得到待确认三维模型的具体处理步骤如下：

S1：首先获取到规划信息内的建筑模型信息；

S2：之后结合区域信息内的具体位置信息自动锁定到三维数据模型内的该位置处；

S3：在三维数据模型的具体位置处增添上建筑模型信息形成新的三维数据模型，将新的三维数据模型标记为待确认三维模型。

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