[发明专利]一种基于曲面片的三维地理实体自动构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及地理空间数据组织与建模的技术领域，尤其是涉及一种基于曲面片的三维实体拓扑自动构建方法。

背景技术

ISO 19107‘Spatial Schema’,GML3,CityGML中给予了嵌入于三维空间中的“实体(Solid)”的定义，其在ISO 19107‘Spatial Scheme’中称GM_Solid或TP_Solid(ISO(2003).ISO/TC211,ISO International Standard 19107:2003,Geographic Information–Spatial Schema)，其在GML3中称为gml::Solid(Protele,C.(2007).OpenGIS Geography Markup Language(GML)Encoding Standard,Copyright,Open Geospatial Consortium Inc.,v3.2.1)，其在CityGML中称为Solid(Groger,G.,Kolbe,T.H.,Nagel,C.,Hafele,K.H.(2012).OGC City Geography Markup Language(CityGML)Encoding Standard,Open Geospatial Consortium Inc.,v2.0)。以上三者在本质上相同。额外的，Arens和Stoter等提出了一种针对三维实体(3D Solid)的定义，特别的，该三维实体往往用于三维地籍领域中简单三维宗地的定义(Arens,C.A.(2003).Maintaining Reality:Modelling 3D Spatial Objects in a Geo-DBMS using a 3D Primitive[D].Msc.Thesis,Delft University of Technology,the Netherlands；Arens,C.,Stoter,J.,van Oosterom,P.(2005).Modelling3D Spatial Objects in a Geo-DBMS using a 3DPrimitive.Computers&Geosciences,vol.31,no.2,pp.165-177)。

尽管如此，它们都没有说明这些嵌入于三维空间中的“3维实体”最初如何获得。其中，针对形状规则的棱柱状三维实体，当前更多的是采用拔高方法生成。具体的，

(1)最为典型的是Ledoux等提出了通过拔高(extrusion)方式由二维平面图生成“三维规则建筑体”的方法(Ledoux,H.,Meijers,M.(2011).Topologically Consistent 3D City Models Obtained by Extrusion.International Journal of Geographical Information Science,vol.25,no.4,pp.557-574；Ledoux,H.,Meijers,M.(2009).Extruding Footprints to Create Topologically Consistent 3D City Models.Urban and Regional Data Management,UDMS Annual,pp.39-48.)

(2)此外，还有Geotz和Zipf等通过拔高方式基于平面地图OpenStreetMap生成CityGML中LOD 1建筑体的方法(Over,M.,Schilling,A.,Neubauer,S.,Zipf,A.(2010).Generating Web-based3D City Models from OpenStreetMap:The Current Situtation in Germany.Computers,Environment and Urban Systems,vol.34,no.6,pp.496-507.)