CN111221933A - 海量地图数据与建筑信息模型融合的三维瓦片构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海量地图数据与建筑信息模型融合的三维瓦片构建方法，包括步骤：S1，数据采集，采集地理数据和建筑信息模型数据；S2，数据融合处理，将所采集的地图数据和建筑信息模型数据进行融合处理，形成地理场景模型数据；S3，数据组织，对地理场景模型数据进行划分，形成连续的地理块，地理块组成构建整个地理场景的数据源等；本发明降低了传输和存储资源消耗，降低了功耗，提高了数据通用性，有益于实现三维地理场景中异构数据的处理和共享，能够快速构建和渲染三维模型数据，提升了空间数据的存储与查询速度，提高了量地图数据在客户端的下载速度，实现海量数据与三维瓦片地图高精度地匹配。
Description
技术领域
本发明涉及地理信息技术领域，更为具体地，涉及一种海量地图数据与建筑信息模型融合的三维瓦片构建方法。
背景技术
三维瓦片地图技术能够在二维平面地图中浏览三维场景。但是，由于三维瓦片地图数据量，传输和存储消耗资源严重，存在功耗大，成本高的问题；并且，由于三维瓦片本身的位置与地图坐标位置的匹配精度较差，不能准确反映位置，建筑施工行业分撒和信息密集，不同数据来源的数据格式不利于信息交换，数据通用性差等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种海量地图数据与建筑信息模型融合的三维瓦片构建方法，降低了传输和存储消耗资源，降低了功耗，提高了数据通用性，有益于实现三维地理场景中异构数据的处理和共享，快速构建和渲染三维模型数据，提升了空间数据的存储与查询速度，提高了海量地图数据在客户端的下载速度，实现海量数据与三维瓦片地图高精度地匹配。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种海量地图数据与建筑信息模型融合的三维瓦片构建方法，包括：
S1，数据采集，采集地理数据和建筑信息模型数据；
S2，数据融合处理，将所采集的地图数据和建筑信息模型数据进行融合处理，形成地理场景模型数据；
S3，数据组织，对地理场景模型数据进行划分，形成连续的地理块，所述地理块组成构建整个地理场景的数据源；
S4，数据调度，将步骤S3中的数据存储在Hadoop分布式架构系统中，并建立空间数据索引；
S5，坐标转换，基于坐标转换方程将二维地图中的地理坐标转换为三维瓦片地图中的逻辑坐标；坐标转换方程中，并采用如下步骤对转换误差进行修正：在选取控制点时，取高程相等的控制点，用于控制所选取的控制点在大地水准面上或在大地水准面平行的面上，并将其作为任意点在进行高程计算时的参考点；
S6，场景构建，基于步骤S5中修正后的坐标转换关系，将三维瓦片本身的位置与地图坐标位置进行匹配，构建场景应用。
进一步的，包括：
S7，输出场景构建图像，计算图像拼接参数；
S8，基于拼接参数，拼接图像。
进一步的，包括可视化步骤S9；
S9，对拼接图像进行可视化处理，包括几何信息可视化和纹理信息可视化。
进一步的，在步骤S4中，空间数据索引包括采用四叉树、八叉树。
进一步的，在步骤S3中，所述地理块包括水系、地貌、植被、居住地、道路设施中的一种或多种。
进一步的，在步骤S1中，采集的地理数据包括地形地貌数据、三维建模数据、倾斜摄影模型数据、水系矢量数据。
本发明的有益效果是：
(1)本发明降低了传输和存储消耗资源，降低了功耗，提高了数据通用性，有益于实现三维地理场景中异构数据的处理和共享，快速构建和渲染三维模型数据，提升了空间数据的存储与查询速度，提高了海量地图数据在客户端的下载速度，实现海量数据与三维瓦片地图高精度地匹配。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的步骤流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。本说明书中公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路，软件或方法。
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。
在对实施例进行描述之前，需要对一些必要的术语进行解释。例如：
若本申请中出现使用“第一”、“第二”等术语来描述各种元件，但是这些元件不应当由这些术语所限制。这些术语仅用来区分一个元件和另一个元件。因此，下文所讨论的“第一”元件也可以被称为“第二”元件而不偏离本发明的教导。应当理解的是，若提及一元件“连接”或者“联接”到另一元件时，其可以直接地连接或直接地联接到另一元件或者也可以存在中间元件。相反地，当提及一元件“直接地连接”或“直接地联接”到另一元件时，则不存在中间元件。
在本申请中出现的各种术语仅仅用于描述具体的实施方式的目的而无意作为对本发明的限定，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式意图也包括复数形式。
当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括有”时，这些术语指明了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是也不排除一个以上其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在和/或附加。
如图1所示，一种海量地图数据与建筑信息模型融合的三维瓦片构建方法，包括：
S1，数据采集，采集地理数据和建筑信息模型数据；
S2，数据融合处理，将所采集的地图数据和建筑信息模型数据进行融合处理，形成地理场景模型数据；
S3，数据组织，对地理场景模型数据进行划分，形成连续的地理块，所述地理块组成构建整个地理场景的数据源；
S4，数据调度，将步骤S3中的数据存储在Hadoop分布式架构系统中，并建立空间数据索引；
S5，坐标转换，基于坐标转换方程将二维地图中的地理坐标转换为三维瓦片地图中的逻辑坐标；坐标转换方程中，并采用如下步骤对转换误差进行修正：在选取控制点时，取高程相等的控制点，用于控制所选取的控制点在大地水准面上或在大地水准面平行的面上，并将其作为任意点在进行高程计算时的参考点；
S6，场景构建，基于步骤S5中修正后的坐标转换关系，将三维瓦片本身的位置与地图坐标位置进行匹配，构建场景应用。
进一步的，包括：
S7，输出场景构建图像，计算图像拼接参数；
S8，基于拼接参数，拼接图像。
进一步的，包括可视化步骤S9；
S9，对拼接图像进行可视化处理，包括几何信息可视化和纹理信息可视化。
进一步的，在步骤S4中，空间数据索引包括采用四叉树、八叉树。
进一步的，在步骤S3中，所述地理块包括水系、地貌、植被、居住地、道路设施中的一种或多种。
进一步的，在步骤S1中，采集的地理数据包括地形地貌数据、三维建模数据、倾斜摄影模型数据、水系矢量数据。
实施例一
如图1所示，一种海量地图数据与建筑信息模型融合的三维瓦片构建方法，包括：
S1，数据采集，采集地理数据和建筑信息模型数据；
S2，数据融合处理，将所采集的地图数据和建筑信息模型数据进行融合处理，形成地理场景模型数据；
S3，数据组织，对地理场景模型数据进行划分，形成连续的地理块，所述地理块组成构建整个地理场景的数据源；
S4，数据调度，将步骤S3中的数据存储在Hadoop分布式架构系统中，并建立空间数据索引；
S5，坐标转换，基于坐标转换方程将二维地图中的地理坐标转换为三维瓦片地图中的逻辑坐标；坐标转换方程中，并采用如下步骤对转换误差进行修正：在选取控制点时，取高程相等的控制点，用于控制所选取的控制点在大地水准面上或在大地水准面平行的面上，并将其作为任意点在进行高程计算时的参考点；
S6，场景构建，基于步骤S5中修正后的坐标转换关系，将三维瓦片本身的位置与地图坐标位置进行匹配，构建场景应用。
在本实施例中的其余技术特征，本领域技术人员均可以根据实际情况进行灵活选用和以满足不同的具体实际需求。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实现本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的算法，方法或系统等，均在本发明的权利要求书请求保护的技术方案限定技术保护范围之内。
对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法实现所描述的功能，但是这种实现不应超出本发明的范围。
所揭露的系统、模块和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例，仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，可以仅仅是一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以说通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述分立部件说明的单元可以是或者也可以不收物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者可以不收物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例的方案的目的。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种海量地图数据与建筑信息模型融合的三维瓦片构建方法，其特征在于，包括：
S1，数据采集，采集地理数据和建筑信息模型数据；
S2，数据融合处理，将所采集的地图数据和建筑信息模型数据进行融合处理，形成地理场景模型数据；
S3，数据组织，对地理场景模型数据进行划分，形成连续的地理块，所述地理块组成构建整个地理场景的数据源；
S4，数据调度，将步骤S3中的数据存储在Hadoop分布式架构系统中，并建立空间数据索引；
S5，坐标转换，基于坐标转换方程将二维地图中的地理坐标转换为三维瓦片地图中的逻辑坐标；坐标转换方程中，并采用如下步骤对转换误差进行修正：在选取控制点时，取高程相等的控制点，用于控制所选取的控制点在大地水准面上或在大地水准面平行的面上，并将其作为任意点在进行高程计算时的参考点；
S6，场景构建，基于步骤S5中修正后的坐标转换关系，将三维瓦片本身的位置与地图坐标位置进行匹配，构建场景应用。
2.根据权利要求1所述的一种海量地图数据与建筑信息模型融合的三维瓦片构建方法，其特征在于，包括如下步骤：
S7，输出场景构建图像，计算图像拼接参数；
S8，基于拼接参数，拼接图像。
3.根据权利要求2所述的一种海量地图数据与建筑信息模型融合的三维瓦片构建方法，其特征在于，包括可视化步骤S9；
S9，对拼接图像进行可视化处理，可视化处理包括几何信息可视化和纹理信息可视化。
4.根据权利要求1所述的一种海量地图数据与建筑信息模型融合的三维瓦片构建方法，其特征在于，在步骤S4中，空间数据索引包括采用四叉树和八叉树。
5.根据权利要求1所述的一种海量地图数据与建筑信息模型融合的三维瓦片构建方法，其特征在于，在步骤S3中，所述地理块包括水系、地貌、植被、居住地、道路设施中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种海量地图数据与建筑信息模型融合的三维瓦片构建方法，其特征在于，在步骤S1中，采集的地理数据包括地形地貌数据、三维建模数据、倾斜摄影模型数据、水系矢量数据中的一种或多种。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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