傾斜攝影模型不是單體化模型,傳統(tǒng)的基于數(shù)據(jù)的三維分析方法無法應(yīng)用在其上面。SuperMapGIS突破了傳統(tǒng)分析的難點,研發(fā)了基于GPU加速三維空間分析方法,不僅在傾斜攝影模型上的實現(xiàn)了三維空間分析能力,而且通過使用GPU加速技術(shù)達(dá)到了實時分析實時顯示的分析效果,主要包括:通視分析、可視域分析、天際線分析、陰影率統(tǒng)計分析、剖面線分析、規(guī)劃模型對比分析等,使傾斜攝影模型不再局限于“看一看”的功能,也可以充分發(fā)揮傾斜攝影模型相比傳統(tǒng)的手工模型在測繪精度上的優(yōu)勢,更適應(yīng)于城市現(xiàn)狀三維分析,產(chǎn)生更多的實際應(yīng)用。
傾斜攝影模型三維空間分析技術(shù)
通視分析
圖1通視分析
SuperMapGIS提供了基于傾斜攝影模型的通視分析功能,分析兩點或多點之間的通視情況。如圖1所示,選取場景中的觀察點和目標(biāo)點,即可快速獲取兩點之間的通視情況,可用兩種不同的顏色表示通視部分和不通視部分并返回障礙點,使得用戶的分析更加直觀、方便。
通視分析可應(yīng)用于旅游風(fēng)景評價,建筑物視線遮擋判斷,監(jiān)控覆蓋率、通訊信號覆蓋、軍事設(shè)施布設(shè)、軍事火力覆蓋等多方面。
動態(tài)可視域分析
SuperMapGIS提供了基于傾斜攝影模型的可視域分析功能,分析指定位置的視野范圍。如圖2所示,選取觀察點,設(shè)置水平方向和垂直方向視角范圍及可視距離,實時分析出結(jié)果;并可用兩種不同的顏色表示可視區(qū)域和不可視區(qū)域。也可指定一條路徑,查看此路徑的實時動態(tài)可視效果。
可視域在觀光瀏覽道路選擇、森林防火瞭望塔布設(shè)、航海導(dǎo)航、航空以及軍事方面有重要的應(yīng)用價值。
圖2可視域分析
天際線分析
SuperMapGIS提供了基于傾斜攝影模型的天際線繪制與分析功能。如圖3所示,調(diào)整相機(jī)視角,執(zhí)行分析即可快速獲取城市任意角度的天際線;同時還可以添加規(guī)劃建設(shè)區(qū)域面數(shù)據(jù),分析出該區(qū)域在不破壞天際線的情況下允許建設(shè)的最大高度。
在濱水城市,由于自水面觀察城市的視野較為開闊,沿河(湖)岸、海岸的城市濱水天際線尤為醒目,天際線分析對表達(dá)和識別城市特色起到了重要的作用。根據(jù)天際線輪廓可以對規(guī)劃建筑的位置和高度進(jìn)行調(diào)整,使城市規(guī)劃工作省時省力。
圖3天際線分析
陰影率統(tǒng)計分析(日照分析)
SuperMapGIS提供了基于傾斜攝影模型的陰影率統(tǒng)計分析功能,統(tǒng)計指定區(qū)域任意時段內(nèi)的日照情況。如圖4所示,在三維場景中設(shè)定分析時間段,指定分析區(qū)域和采樣距離,執(zhí)行分析會自動插入離散點并計算每個點位置的陰影率,并按照自定義的顏色字典分層設(shè)色,直觀顯示日照分布情況;同時還支持單點陰影率的查詢。
在規(guī)劃建設(shè)時,采光率是需要考慮的一個重要因素。在規(guī)劃方案完成后,可以通過日照分析,查看采光率是否滿足要求以便進(jìn)一步調(diào)整。陰影率統(tǒng)計分析還可應(yīng)用在建筑物設(shè)計、景觀分析等方面。
圖4陰影率統(tǒng)計分析
剖面線分析
SuperMapGIS提供了基于傾斜攝影模型的剖面線分析功能,用于查看物體剖面信息。如圖5所示,可以針對三維場景中的任意物體,選取起始點和結(jié)束點畫出一條切線,然后執(zhí)行分析生成剖面線分析效果圖;同時支持在剖面線分析結(jié)果上進(jìn)行量算、位置查詢等功能。
剖面線分析可應(yīng)用于變形監(jiān)測、土地利用規(guī)劃、工程選線、設(shè)施選址、管道布設(shè)、煤礦開采等方面。
圖5剖面線分析
規(guī)劃模型對比分析
SuperMapGIS提供了基于傾斜攝影模型的局部壓平功能,可以指定編輯三維面數(shù)據(jù),壓平傾斜攝影模型的局部區(qū)域,模擬拆除建筑物的效果,再放置規(guī)劃設(shè)計的新模型效果,可實現(xiàn)規(guī)劃方案效果對比與展示,滿足規(guī)劃行業(yè)的應(yīng)用。
圖6編輯用于區(qū)域壓平的矢量面
總結(jié)
傾斜攝影建模技術(shù)作為一種新型快速發(fā)展的三維數(shù)據(jù)獲取手段,改變了長期以來采用手工建模制作三維場景的現(xiàn)狀,已成為三維GIS領(lǐng)域新的數(shù)據(jù)來源。SuperMapGIS突破了傾斜攝影模型三維分析應(yīng)用瓶頸,創(chuàng)新性研發(fā)了通視分析、可視域分析、陰影率統(tǒng)計分析等多種GPU加速三維空間分析等技術(shù),并將繼續(xù)研究基于傾斜攝影模型的等高線分析、坡度坡向分析、填挖方、地表面積和距離量算等技術(shù),以推進(jìn)傾斜攝影模型在等城市規(guī)劃、建筑物設(shè)計、景觀分析、變形監(jiān)測、土地利用規(guī)劃、工程選線、設(shè)施選址、煤礦開采、旅游、軍事等行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
本文轉(zhuǎn)自超圖