CN110060345A - 一种二三维一体化城市规划gis系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种二三维一体化城市规划GIS系统,包括信息采集模块、信息处理模块、模型建立模块及城市数据库模块;信息采集模块用于采集城市的实体要素的二维图像及三维信息;信息处理模块对信息采集模块采集的城市的实体要素的二维图像及三维信息进行处理,并对处理后的二维图像及三维信息进行处理进行分类保存;模型建立模块用于接收经信息处理模块处理后的二维图像及三维信息,并根据处理后的二维图像及三维信息将二维图像拉伸立体化,构建3D可视化模型;城市数据库模块用于接收信息采集模块采集的城市的实体要素的信息,并根据城市的实体要素的类别进行分类保存。本发明具有统一城市规划数据,从而提高城市规划管理与服务的质量和效率优点。
Description
技术领域
本发明涉及城市规划技术领域,具体涉及一种二三维一体化城市规划GIS系统。
背景技术
"城市规划"是规范城市发展建设,研究城市的未来发展、城市的合理布局和综合安排城市各项工程建设的综合部署,是一定时期内城市发展的蓝图,是城市管理的重要组成部分,是城市建设和管理的依据,也是城市规划、城市建设、城市运行三个阶段管理的前提。城市规划是以发展眼光、科学论证、专家决策为前提,对城市经济结构、空间结构、社会结构发展进行规划,常常包括城市片区规划。具有指导和规范城市建设的重要作用,是城市综合管理的前期工作,是城市管理的龙头。城市的复杂系统特性决定了城市规划是随城市发展与运行状况长期调整、不断修订,持续改进和完善的复杂的连续决策过程。
随着经济的发展和社会的进步,城市构成日趋复杂,城市建设的节奏也越来越快。基于对各类图纸和文档资料的传统城市规划管理方式,使信息不能共享,经常造成数据不一致,从而导致管线不明、道路不清、重复批地、地块重叠及飞地现象等各种问题的出现,浪费了大量的人力物力,也极大地降低了城市规划管理与服务的质量和效率。得益于计算机网络及数据库技术的发展,原来的各种纸质规划管理数据可以在计算机上得到统一,在此 基础上,规划管理人员完全可以通过计算机来实现对各种数据的处理,从而避免以上问题的出现。
发明内容
本发明目的在于提供一种二三维一体化城市规划GIS系统,具有统一城市规划数据,从而提高城市规划管理与服务的质量和效率优点。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种二三维一体化城市规划GIS系统,包括信息采集模块、信息处理模块、模型建立模块及城市数据库模块;
所述信息采集模块用于采集城市的实体要素的二维图像及三维信息,所述二维图像包括施工图纸及拍摄图像,所述三维信息包括城市的实体要素的坐标信息、外形尺寸信息及外部颜色纹理信息;
所述信息处理模块对所述信息采集模块采集的城市的实体要素的二维图像及三维信息进行处理,并对处理后的二维图像及三维信息进行处理进行分类保存;
所述模型建立模块用于接收经所述信息处理模块处理后的二维图像及三维信息,并根据处理后的二维图像及三维信息将二维图像拉伸立体化,构建城市三维模型;
所述城市数据库模块用于接收所述信息采集模块采集的城市的实体要素的信息,并根据城市的实体要素的类别进行分类保存。
本发明的进一步设置为:城市的实体要素包括建筑物、道路、管道、高山、江河、桥梁及树木。
本发明的进一步设置为:所述图纸模型建立及上传子模块包括图纸预处理单元、数据提取单元及三维模型建立单元;
所述信息采集模块包括施工图纸上传单元及拍摄图像采集单元,所述施工图纸上传单元用于读取施工图纸,并将施工图纸上传至所述信息处理模块;
所述拍摄图像采集单元用于采集城市的实体要素的拍摄图像,并将拍摄图像上传至信息处理模块,所述拍摄图像采集单元还用于采集城市的实体要素的坐标信息、外形尺寸信息及外部颜色纹理信息,并发送至信息处理模块。
通过上述技术方案,本发明能基于城市中的建筑施工图纸进行城市三维模型的建立,达到使本发明的城市三维模型的建立更加方便。
本发明的进一步设置为:所述拍摄单元包括多架无人机及多辆采集车,多个所述无人机上均安装有图像传感器、红外扫描感应器及激光雷达,所述图像传感器与红外扫描感应器和激光雷达配合,获取建筑物、道路、高山、江河、桥梁及树木的坐标信息、外形尺寸信息及外部颜色纹理信息;
多辆所述采集车上均安装有图像传感器及激光扫描仪,所述采集车用于测量道路的路径,所述采集车还用于采集建筑物的长度信息、宽度信息、轮廓信息及外部颜色纹理信息。
通过上述技术方案,操作人员无法获取高山、江河、桥梁及树木的施工图纸信息,通过多架无人机及多辆采集车能获取高山、江河、桥梁及树木的图像信息及三维信息,本系统可以根据高山、江河、桥梁及树木的图像信息及三维信息进行三维模型建立的工作。多架无人机及多辆采集车还用于获取建筑物、道路、管道、高山、江河、桥梁及树木的坐标信息、外形尺寸信息及外部颜色纹理信息,使得本系统的城市三维模型更加真实。
本发明的进一步设置为:所述外形尺寸信息包括城市的实体要素的轮廓信息、长度信息、宽度信息及高度信息。
本发明的进一步设置为:所述施工图纸为DWG格式,所述信息处理模块包括施工图纸处理单元及属性数据表建立单元;
所述施工图纸处理单元用于将施工图纸拆分成多个相互独立的图形对象,再将拆分成的多个所述图形对象分别存储至多个不同的图层中,且多个所述图层分别与多个所述图形对象一一对应,所述施工图纸处理单元还用于对多个所述图形对象进行编号并按照编号存储至所述城市数据库模块;
所述属性数据表建立单元用于获取城市的实体要素的三维信息中与所述施工图纸处理单元获取的图像对象对应的三维信息建立属性数据表,所述属性数据表建立单元还用于对所述属性数据表进行编号,所述属性数据表的编号与其对应的所述图像对象的编号一致。
本发明的进一步设置为:所述属性数据表的格式为EXCEL格式。
本发明的进一步设置为:所述模型建立模块包括图纸建模单元、实体建模单元及城市模型建立单元;
所述图纸建模单元基于ArcGIS和Revit软件调取同一编号的图形对象,并调取与图形对象编号一致的属性数据表对图形对象进行拉伸立体化,构建第一类三维模型;
所述实体建模单元采用ContextCapture软件对所述拍摄图像采集单元用于采集城市的实体要素的拍摄图像进行处理并基于影像自动化构建第二类三维模型;
所述城市模型建立单元基于SuperMap GIS软件将所述第一类三维模型和第二类三维模型进行融合,建立城市三维模型。
本发明的进一步设置为:所述模型建立模块还包括精修重建单元,所述精修重建单元用于对所述城市三维模型进行补充影像采集、局部分离编辑、精细化修编重建和更新合并。
综上所述,本发明的有益技术效果为:
1.本发明具有统一城市规划数据,从而提高城市规划管理与服务的质量和效率优点;
2.本发明基于城市中的建筑施工图纸进行城市三维模型的建立,具有使本发明的城市三维模型的建立更加方便的优点。
附图说明
图1是本发明中的结构示意图;
图2是本发明中的信息采集模块的拍摄单元的结构示意图;
图3是本发明建立城市三维模型的流程示意图。
具体实施方式
下面结合本发明的附图1~3,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
参照图1,为本发明公开的一种二三维一体化城市规划GIS系统,包括信息采集模块、信息处理模块、模型建立模块及城市数据库模块。
信息采集模块用于采集城市的实体要素的二维图像及三维信息,二维图像包括施工图纸及拍摄图像,三维信息包括城市的实体要素的坐标信息、外形尺寸信息及外部颜色纹理信息。城市的实体要素包括建筑物、道路、管道、高山、江河、桥梁及树木。
参照图2,信息采集模块包括施工图纸上传单元及拍摄图像采集单元,施工图纸上传单元用于读取施工图纸,并将施工图纸上传至信息处理模块。
拍摄图像采集单元用于采集城市的实体要素的拍摄图像,并将拍摄图像上传至信息处理模块,拍摄图像采集单元还用于采集城市的实体要素的坐标信息、外形尺寸信息及外部颜色纹理信息,并发送至信息处理模块。
拍摄单元包括多架无人机及多辆采集车,多个无人机上均安装有图像传感器、红外扫描感应器及激光雷达,图像传感器与红外扫描感应器和激光雷达配合,获取建筑物、道路、高山、江河、桥梁及树木的坐标信息、外形尺寸信息及外部颜色纹理信息。外形尺寸信息包括城市的实体要素的轮廓信息、长度信息、宽度信息及高度信息。
多辆采集车上均安装有图像传感器及激光扫描仪,采集车用于测量道路的路径,采集车还用于采集建筑物的长度信息、宽度信息、轮廓信息及外部颜色纹理信息。本实施中,建筑物、道路及桥梁的模型建立的数据来源主要是施工图纸及采集车采集的实体图像,而高山、江河及树木的模型建立的数据来源主要是基于无人机上的图像传感器、红外扫描感应器及激光雷达的信息采集。本实施例中,图像传感器均使用高清摄像机。
本发明能基于城市中的建筑施工图纸进行城市三维模型的建立,达到使本发明的城市三维模型的建立更加方便。操作人员无法获取高山、江河、桥梁及树木的施工图纸信息,通过多架无人机及多辆采集车能获取高山、江河、桥梁及树木的图像信息及三维信息,本系统可以根据高山、江河、桥梁及树木的图像信息及三维信息进行三维模型建立的工作。多架无人机及多辆采集车还用于获取建筑物、道路、管道、高山、江河、桥梁及树木的坐标信息、外形尺寸信息及外部颜色纹理信息,使得本系统的城市三维模型更加真实。
参照图3,施工图纸为DWG格式,信息处理模块包括施工图纸处理单元及属性数据表建立单元;
施工图纸处理单元用于将施工图纸拆分成多个相互独立的图形对象,再将拆分成的多个所述图形对象分别存储至多个不同的图层中,且多个图层分别与多个图形对象一一对应,施工图纸处理单元还用于对多个图形对象进行编号并按照编号存储至城市数据库模块。
属性数据表建立单元用于获取城市的实体要素的三维信息中与施工图纸处理单元获取的图像对象对应的三维信息建立属性数据表,属性数据表建立单元还用于对属性数据表进行编号,属性数据表的编号与其对应的图像对象的编号一致。其中,属性数据表的格式为EXCEL格式。
模型建立模块包括图纸建模单元、实体建模单元、城市模型建立单元及精修重建单元;
图纸建模单元基于ArcGIS和Revit软件调取同一编号的图形对象,并调取与图形对象编号一致的属性数据表对图形对象进行拉伸立体化,构建第一类三维模型。
实体建模单元采用ContextCapture软件对拍摄图像采集单元用于采集城市的实体要素的拍摄图像进行处理并基于影像自动化构建第二类三维模型。
城市模型建立单元基于SuperMap GIS软件将第一类三维模型和第二类三维模型进行融合,建立城市三维模型。
模型建立模块还包括精修重建单元,精修重建单元用于对城市三维模型进行补充影像采集、局部分离编辑、精细化修编重建和更新合并。
参照图3,本实施例中,建立城市三维模型包括以下步骤:
S1:将施工图纸拆分成多个相互独立的图形对象,再将拆分成的多个所述图形对象分别存储至多个不同的图层中,且多个图层分别与多个图形对象一一对应,施工图纸处理单元还用于对多个图形对象进行编号并按照编号存储;
S2:获取城市的实体要素的三维信息中与施工图纸处理单元获取的图像对象对应的三维信息建立属性数据表;
S3:对属性数据表进行编号,属性数据表的编号与其对应的图像对象的编号一致;
S4:调取与图形对象编号一致的属性数据表对图形对象进行拉伸立体化,构建第一类三维模型;
S5:ContextCapture软件对拍摄图像采集单元采集城市的实体要素的拍摄图像进行处理并基于影像自动化构建第二类三维模型;
S6: SuperMap GIS软件将第一类三维模型和第二类三维模型进行融合,建立城市三维模型;
S7:对城市三维模型进行补充影像采集、局部分离编辑、精细化修编重建和更新合并。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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,仅是为了便于描述本发明,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。
Claims (9)
1.一种二三维一体化城市规划GIS系统,其特征在于:包括信息采集模块、信息处理模块、模型建立模块及城市数据库模块;
所述信息采集模块用于采集城市的实体要素的二维图像及三维信息,所述二维图像包括施工图纸及拍摄图像,所述三维信息包括城市的实体要素的坐标信息、外形尺寸信息及外部颜色纹理信息;
所述信息处理模块对所述信息采集模块采集的城市的实体要素的二维图像及三维信息进行处理,并对处理后的二维图像及三维信息进行处理进行分类保存;
所述模型建立模块用于接收经所述信息处理模块处理后的二维图像及三维信息,并根据处理后的二维图像及三维信息将二维图像拉伸立体化,构建城市三维模型;
所述城市数据库模块用于接收所述信息采集模块采集的城市的实体要素的信息,并根据城市的实体要素的类别进行分类保存。
2.根据权利要求1所述的一种二三维一体化城市规划GIS系统,其特征在于,城市的实体要素包括建筑物、道路、管道、高山、江河、桥梁及树木。
3.根据权利要求2所述的一种二三维一体化城市规划GIS系统,其特征在于,所述信息采集模块包括施工图纸上传单元及拍摄图像采集单元,所述施工图纸上传单元用于读取施工图纸,并将施工图纸上传至所述信息处理模块;
所述拍摄图像采集单元用于采集城市的实体要素的拍摄图像,并将拍摄图像上传至信息处理模块,所述拍摄图像采集单元还用于采集城市的实体要素的坐标信息、外形尺寸信息及外部颜色纹理信息,并发送至信息处理模块。
4.根据权利要求3所述的一种二三维一体化城市规划GIS系统,其特征在于,所述拍摄单元包括多架无人机及多辆采集车,多个所述无人机上均安装有图像传感器、红外扫描感应器及激光雷达,所述图像传感器与红外扫描感应器和激光雷达配合,获取建筑物、道路、高山、江河、桥梁及树木的坐标信息、外形尺寸信息及外部颜色纹理信息;
多辆所述采集车上均安装有图像传感器及激光扫描仪,所述采集车用于测量道路的路径,所述采集车还用于采集建筑物的长度信息、宽度信息、轮廓信息及外部颜色纹理信息。
5.根据权利要求4所述的一种二三维一体化城市规划GIS系统,其特征在于,所述外形尺寸信息包括城市的实体要素的轮廓信息、长度信息、宽度信息及高度信息。
6.根据权利要求1所述的一种二三维一体化城市规划GIS系统,其特征在于,所述施工图纸为DWG格式,所述信息处理模块包括施工图纸处理单元及属性数据表建立单元;
所述施工图纸处理单元用于将施工图纸拆分成多个相互独立的图形对象,再将拆分成的多个所述图形对象分别存储至多个不同的图层中,且多个所述图层分别与多个所述图形对象一一对应,所述施工图纸处理单元还用于对多个所述图形对象进行编号并按照编号存储至所述城市数据库模块;
所述属性数据表建立单元用于获取城市的实体要素的三维信息中与所述施工图纸处理单元获取的图像对象对应的三维信息建立属性数据表,所述属性数据表建立单元还用于对所述属性数据表进行编号,所述属性数据表的编号与其对应的所述图像对象的编号一致。
7.根据权利要求6所述的一种二三维一体化城市规划GIS系统,其特征在于,所述属性数据表的格式为EXCEL格式。
8.根据权利要求3所述的一种二三维一体化城市规划GIS系统,其特征在于,所述模型建立模块包括图纸建模单元、实体建模单元及城市模型建立单元;
所述图纸建模单元基于ArcGIS和Revit软件调取同一编号的图形对象,并调取与图形对象编号一致的属性数据表对图形对象进行拉伸立体化,构建第一类三维模型;
所述实体建模单元采用ContextCapture软件对所述拍摄图像采集单元用于采集城市的实体要素的拍摄图像进行处理并基于影像自动化构建第二类三维模型;
所述城市模型建立单元基于SuperMap GIS软件将所述第一类三维模型和第二类三维模型进行融合,建立城市三维模型。
9.根据权利要求8所述的一种二三维一体化城市规划GIS系统,其特征在于,所述模型建立模块还包括精修重建单元,所述精修重建单元用于对所述城市三维模型进行补充影像采集、局部分离编辑、精细化修编重建和更新合并。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 610000 Qunxing Road, Jinniu District, Chengdu City, Sichuan Province Applicant after: Sichuan Yunhua Sichuan Technology Co.,Ltd. Address before: 610000 Qunxing Road, Jinniu District, Chengdu City, Sichuan Province Applicant before: Chengdu Chenxia Technology Co.,Ltd. |
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CB02 | Change of applicant information | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190726 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |