CN105279793A - 一种基于dem真三维地图及绿道的建模方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于DEM真三维地图及绿道的建模方法，包括：A、利用Bigemap地图截取器在BigeMap下载的地图上截取指定区域的遥感底图；B、对截取指定区域的底图的要素进行矢量化；C、在DEM中对指定区域矢量化的底图进行高程数据赋值且进行高程划分；D、根据赋值高程数据的底图在MapGIS、3DMAX分别制作三维模型；E、在MapGIS中将MapGIS三维模型和3DMAX三维模型进行融合并进行材质黏贴；F、对黏贴材质后的三维模型进行空间分析和属性查询。实现生态、游憩及文化等功能有机结合，建立慢行交通体系；将基于GIS的真三维建模用到交通建造的新领域，方便了工程施工，具有极大的创新性和意义。

Description

一种基于DEM真三维地图及绿道的建模方法及***

技术领域

本发明属于三维技术领域，尤其涉及一种基于DEM真三维地图及绿道的建模方法及***。

背景技术

MapGIS是全球首款具有“云”特性的GIS软件平台。新一代MapGIS10云GIS软件不像以往的GIS软件一样以固态的形式提供给用户一个个软件产品或服务，而是以自主定制的形式通过互联网形式提供给用户，由用户自己根据所需聚合、重构成各种GIS工具，最终迁移形成自己所需的行业应用。这些工具可以完全按照用户的意愿任意插拔和组合，构建出丰富的应用功能，真正实现智能定制属于自己的应用软件和解决方案，从而实现***更具智能化的随需而应。

MapGIS10全新的TCV软件结构和“纵生”开发模式，功能与数据相分离特性，可以使数据与数据、功能与数据可以彼此分离和聚合，重构成新的应用。当最底层的微内核和中间件等等功能组合起来，云GIS的应用才能真正落地。

在大数据时代，用户需要的并不是数据的聚合，而是对数据加工后服务的聚合。现在，互联网巨头纷纷涉足GIS领域，为用户提供了更加方便的位置服务，它的背后是数据。在整个地图服务都白热化的今天，如何为大众更深层次地挖掘GIS服务的价值，提供更多更丰富的GIS服务，还需要依靠先进的GIS工具来完成。

MapGIS10具有纵生任意、迁移方便、自由聚合、易于重构等特点，全面满足构建这样一种高效、方便的“云”工具集。用户可利用MapGIS10尽情地DIY出符合需求的GIS应用。不仅可以在别人已经开发成熟的成果基础上为我所用，也可以共享自己的开发成果给其他开发者所用。这些工具可以完全按照用户的意愿任意插拔和组合，构建出丰富的应用功能，真正实现智能定制属于自己的应用软件和解决方案，从而实现***更具智能化的随需而变。

我们通过MAPGIS10软件完成我们的项目研究，定制属于自己的解决方案，从而实现***更具智能化的随需而应。

绿道网络是一种人与自然和谐相处的理念，如果从宇宙层面去审视人与自然***，便是一个自适应***，而如果将人类与自然分开，每种类型的城市绿道将存在着它的产生机制。在这种产生机制中人的作用不可忽视，目前人类在处理城市的这种关系时大多采用的是规划手段，通过规划去限定人类的活动，从而使人类的活动能够符合城市发展的规律。因此，可以认为制定符合城市绿道网络产生机制的城市绿道网络规划是构建城市绿道最有效的方法。

外国绿道设计已经蓬勃发展：过去的几十年新英格兰地区的绿道规划已经取得了很大的成果：现已存在绿色通道面积达30670Km2，加上正在建设中的绿道，预计近期将达到45184Km2，占整个地区面积的28％。美国经过公园运动和开放空间规划浪潮之后，留下来的开放空间和绿地已具一定的规模。他们在21世纪所剩下的任务，就是在全国各个层次上将这些分散着的绿地空间以绿道的形式进行连通，从而形成整体性的绿道网络。

深圳市绿道设计方案：为贯彻落实《珠江三角洲地区改革发展规划纲要(2008-2020年)》，推进珠三角地区一体化和特区一体化，打造结构合理、功能完善、惠及民生的深圳绿道网体系，优化提升全市人居环境，根据《珠江三角洲绿道网总体规划纲要》，结合我市的实际情况，制定深圳市绿道网规划建设总体实施方案。建设总长约2000公里，包括区域绿道、城市绿道、社区绿道，涵盖生态型、郊野型、都市型的绿道，营造结构合理、衔接有序、连通便捷、配套完善的深圳绿道网络体系。

遥感数据的分辨率氛围空间分辨率(地面分辨率)、光谱分辨率(波普带数目)、时间分辨率(重复周期)和温度分辨率。

以地面分辨率为例，Landsat卫星的MSS影像，像素的地面分辨率为79m，而1983-1984年后Landsat-5/5上的TM(专题制图仪)影像的地面分辨率则为30m，法国的SPOT-5卫星采用新的三台高分辨率几何成像仪器，提供5m和2.5m的地面分辨率，并能沿轨或异轨立体成像。美国IKONOS-2以及QuickBird卫星，分别能提供1m与0.61m空间分辨率的全色影像和4m与2.44m空间分辨率的多光谱影像，所有这些都为城市遥感的定量化研究提供了保证。

遥感技术在城市规划中的最早应用出现在规划设计中，如道路等功能分区设计等；随后出现在规划选址实施中，如进行成本预算，拆迁量估算等。目前，随着遥感影响分辨率的提高，遥感技术已广泛应用于城市布局、城市规划的调整、历史文化保护、旧城改造、土地变更调查、城市交通规划、城市规划动态监测、辅助土地执法检查、违法建设用地查处等领域。

遥感技术是高效的信息采集手段，利用遥感技术获取城市规划所需数据具有一下特点：

(1)能获取大面积、综合性的土地利用现状信息。

(2)更新速度快，可为土地变更调查提供数据源。

(3)能为土地利用规划动态监管提供有效的自动化监测手段。

基于这些特点，遥感技术适应了城市规划发展趋势的需要，成为目前获取和更新城市信息的最好手段，遥感数据也因此成为城市规划信息***的重要数据源。

例如，面对目前城市规划建设中存在的若干问题，如违法建设大量出现，城乡结合部建设混乱，毁坏文物大拆大建，无规划擅自批建，等等，有必要采取一种实时有效的方式来加强城市规划监管。应用遥感影像进行违法建设的查处，利用高分辨率遥感影像提供违法建设的业务化运行***，可以实现如下功能：

(1)辅助违法建设的发现、监察。

(2)辅助城市道路和建筑物的变化监测，提供规划管理依据。

(3)提供现势性的遥感与GIS信息，辅助重点选址分析与决策。

遥感在城市规划领域的应用，为城市规划中的违法建设的监测与管理提供了一种高效的技术手段。它具有成图周期短、成本低、实效性高等特点，在城市总规划、交通等行业规划、城市规划调整、旧城改造、历史文化保护、违法建设用地监测、灾后重建规划等方面均可发挥重要作用。汶川地震发生后，可用于灾后重建规划的载空遥感影像。类似的，我们可以采用这样快速获取的高分辨率遥感影像进行场馆选址，旅游风景区规划等。

利用不同时相的高分辨率卫星遥感影像，结合城市总体规划，分区规划，控制性详细规划以及规划审批后执法的相关资料，通过外业调查，运用基于遥感影像的变化检测技术对城市的变化信息进行提取，对建设用地、绿化用地、湖泊、山体等保护用地进行监测，采用基于遥感影像的城市变化信息提取与动态监测方法和流程，可为城市合理规划和可持续发展提供科学准确的资料。

和以往采用大量的人力物力进行勘测不同，此项目的校园空间基础数据来自于现势性强的遥感影像数据源。

遥感数据的分辨率分为空间分辨率(地面分辨率)、光谱分辨率(波谱带数目)、时间分辨率(重复周期)和温度分辨率。

当前规划设计多数采用AUTOCAD软件，能以多种方式创建直线、圆、椭圆、多边形、样条曲线等基本图形对象。AUTOCAD提供了正交、对象捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等绘图辅助工具。正交功能使用户可以很方便地绘制水平、竖直直线，对象捕捉可帮助拾取几何对象上的特殊点，而追踪功能使画斜线及沿不同方向定位点变得更加容易。AUTOCAD制作地图的不足主要体现在没有属性分析和空间分析功能。规划设计院现在的状态是采用CAD进行平面二维图的设计，用3DMAX做效果图，缺少强大、丰富的空间数据查询功能，无法研究数据间的关系并建立空间数据模型；不能使得空间数据更为直观表达出其潜在含义，改进地理空间事件的预测和控制能力

传统的二维地图，作为常规性的测绘产品，是一种有效的地理空间信息载体，在人们认识地理环境，获取并分析应用地理信息中发挥了重要作用，是地理信息的重要表现形式。我们生活在一个真三维的现实世界里，而规划设计图只是对处于三维空间中的各种地理对象全部进行向二维平面投影的简化处理，导致第三维方向(即垂直方向)上的几何位置信息、空间拓扑信息和部分语义信息的损失，不能完整地反应客观世界。因此，基于CAD的二维规划设计图所表达的地理信息是凝固的、平面的。

表1-1CAD/二维GIS/真三维GIS对比表

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于DEM真三维地图及绿道的建模方法，旨在解决上述的技术问题。

本发明是这样实现的，一种基于DEM真三维地图及绿道的建模方法，所述建模方法包括以下步骤：

A、利用Bigemap地图截取器在BigeMap下载的地图上截取指定区域的遥感底图并通过实测的GPS数据对底图进行校正；

B、对截取指定区域的底图的要素进行矢量化；

C、在DEM中对指定区域矢量化的底图进行高程数据赋值且高程划分，用于在不同的高程面上，建立不同的建筑或地物实现在DEM上建立地图和绿道；

D、根据赋值高程数据的底图在MapGIS、3DMAX分别制作三维模型；

E、在MapGIS中将MapGIS三维模型和3DMAX三维模型进行融合并进行材质黏贴；

F、对黏贴材质后的三维模型进行空间分析和属性查询；

G、对在DEM上建立的地图和绿道进行漫游。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤B中还包括以下步骤：

B1、根据底图上建筑物的轮廓造区并沿着道路分别制作建筑物和绿道。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤C中还包括以下步骤：

C1、在“DEM分析”中查询获取底图的高程数值；

C2、获取底图中树木和建筑的高度；

C3、将获取树木和建筑的高度与查询的高程值做差获得地形的高程；

C4、对获取到高程的地形进行不同高度的划分层次在不同的高程面上，建立不同的建筑或地物实现在DEM上建立地图和绿道。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤D中还包括以下步骤：

D1、将DEM中将二维矢量数据生成水平面将建筑物和绿道依附于地形上。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤A中还包括以下步骤：

A1、将下载截取的底图在进行栅格矫正；

A2、对实地勘测提取实物材质进行底图修整。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤F中空间分析包括地表距离测量分析、坡度坡向分析、可视分析、日照分析及地形剖切分析；所述坡度

$S=arctg\sqrt{f_x^2+f_y^2},---\left(1\right)$

坡向分析采用的函数：A＝270°+arctg(f_y/f_x)-90°f_x/|f_x|，(2)，其中S坡度，A坡向，fx是南北方向高程变化率，fy是东西方向高程变化率。

本发明的另一目的在于提供基于DEM真三维地图及绿道的建模***，该建模***包括：

底图制作模块，用于利用Bigemap地图截取器在BigeMap下载的地图上截取指定区域的遥感底图图并通过实测的GPS数据对底图进行校正；

矢量化模块，用于对截取指定区域的底图的要素进行矢量化；

赋值模块，用于在DEM中对指定区域矢量化的底图进行高程数据赋值；

制作三维模型模块，用于根据赋值高程数据的底图在MapGIS、3DMAX分别制作三维模型；

融合黏贴模块，用于在MapGIS中将MapGIS三维模型和3DMAX三维模型进行融合并进行材质黏贴；

分析查询模块，用于对黏贴材质后的三维模型进行空间分析和属性查询；

漫游模块，用于对在DEM上建立的地图和绿道进行漫游。

本发明的进一步技术方案是：所述矢量化模块中还包括：

制图单元，用于根据底图上建筑物的轮廓造区并沿着道路分别制作建筑物和绿道。

本发明的进一步技术方案是：所述赋值模块中还包括：

高程查询单元，用于在“DEM分析”中查询获取底图的高程数值；

高度获取单元，用于获取底图中树木和建筑的高度；

地形高程获取单元，用于将获取树木和建筑的高度与查询的高程值做差获得地形的高程；

层次划分单元，用于对获取到高程的地形进行不同高度的划分层次在不同的高程面上，建立不同的建筑或地物实现在DEM上建立地图和绿道。

本发明的进一步技术方案是：所述分析查询模块之后还包括：

建筑物及绿道依附单元，用于在DEM中将二维矢量数据生成水平面将建筑物和绿道依附于地形上；

所述底图制作模块中还包括：

矫正单元，用于将下载截取的底图在进行栅格矫正；

修整单元，用于对实地勘测提取实物材质进行底图修整；

所述分析查询模块中空间分析包括地表距离测量分析、坡度坡向分析、可视分析、日照分析及地形剖切分析；所述坡度坡向分析采用的函数：

$S=arctg+\sqrt{f_x^2+f_y^2},---\left(1\right)$

A＝270°+arctg(f_y/f_x)-90°f_x/|f_x|，(2)，其中S坡度，A坡向，fx是南北方向高程变化率，fy是东西方向高程变化率。

本发明的有益效果是：本发明实现生态、游憩及文化等功能的有机结合，建立校园的慢行交通体系；并能实现预期效果，对展示校园风貌、校园导航、对外宣传等起到了积极作用将基于GIS的真三维建模用到了一个交通建造的新领域，方便了工程施工，具有极大的创新性和意义。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于DEM真三维地图及绿道的建模方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的基于DEM真三维地图及绿道的建模***的结构框图；

图3是本发明实施例提供的地表距离量算示意图。

具体实施方式

图1、3示出了本发明提供的基于DEM真三维地图及绿道的建模方法的流程图，其详述如下：

步骤S1，利用Bigemap地图截取器在BigeMap下载的地图上截取指定区域的遥感底图并通过实测的GPS数据对底图进行校正；通过“

BIGEMAP地图截获器”下载地图。下载完的地图是有经纬度的，但是稻歌BIGEMAP所截取的图的坐标与BIGEMAP的坐标精度完全一致，因此，其精度完全取决于BIGEMAP的精度，BIGEMAP存在坐标加密与偏移的情况，稻歌BIGEMAP同样也会有坐标偏移和少许偏差，这种偏差基本上在5M左右，所以，还要对“底图”进行栅格矫正。对新建和变动的建筑我们在其他公司的地图软件上进行多方对比，再进行实地的勘测和拍摄。bigemap地图截获器是最新的软件。与稻歌GoogleMap相比，bigemap地图精度达到5米，稻歌GoogleMap则有500米误差。bigemap地图优点：1、全球卫星图像下载。支持行政区域、框选矩形、多边形区域范围高清卫片下载，支持沿路线高清卫片下载。所有下载卫片1.2高清、准确、无水印。2、地图叠加、无缝拼接。支持谷歌街道地图、三维城市、3d地图多模式自由切换和叠加；高效无缝拼接、无损压缩、分块拼接；支持用户自定义地标绘制到拼接的大图上，便于测绘、编辑及应用。3、专业纠偏、超高精度。支持任意尺度、任意幅面数据下载，且所有下载数据完美纠偏；纠偏后的数据精读在5米以内；针对不同投影地图完美纠偏、加偏，并提供Kml或Excel格式，便于各类工具加载编辑。4、地图坐标系轻松转换。支持WGS84地图坐标系转换；支持北京54地图坐标系转换；支持西安80地图坐标系转换。5、地图数据分析。供距离测量、面积和周长计算；等高线自动生成，可导出为excel、txt、kml等多种格式；地形剖面图生成、分析工具；可沿路线、矩形提取高程。6、地图发布服务，支持实时缓存发布、离线发布。三维地势渲染，三维地形显示框选矩形区域的三维地形模型文件导出3D模型；地图发布服务，支持实时缓存发布、离线发布。

将影像数据添加到新地图中，通过栅格编辑中的标准图幅矫正将地图进行栅格矫正。

对学校各个建筑进行拍摄，收集材质。通过后期制作，主要通过PS软件进行图片剪切、修改，最终达到理想的效果。

步骤S2，对截取指定区域的底图的要素进行矢量化；新建一个地图文档，对其进行命名，并导入栅格影像文件、要素，同时对要素进行矢量化——道路为线要素，建筑为区要素。新建一个线图层，将其设为当前编辑，在线编辑菜单下找到输入线，选择造折线。根据底图上道路的轮廓进行造线，编辑属性结构，新建高程属性，选择双精度字段，然后查看属性表。将区图层设为当前编辑，在区编辑菜单下找到输入区，选择造折线区。根据底图上建筑的轮廓进行造区。

步骤S3，在DEM中对指定区域矢量化的底图进行高程数据赋值且高程划分，以方便在不同的高程面上，建立不同的建筑或地物实现在DEM上建立地图和绿道；通过稻歌截图器获得底图后，在底图上沿着山体方向制作等高线，通过DEM分析中的视线范围分析得到地面高度。此时获得的高程值不是地形的高程值，而是“地形+树木/地形+建筑”的高程，所以此时需要获取树木和建筑的高度。获取树木和建筑的高度之后与“地形+树木/地形+建筑”的高程做差，然后每个等高线做平均值后，获得地形的高程。输入完要素后，为各个有高程的要素赋予比较真实的高程数据，右键图层，编辑属性结构，新建高程属性，选择双精度字段，然后查看属性表，在高程一栏输入建筑的高程。在“DEM分析”中查询获取底图的高程数值；获取底图中树木和建筑的高度；将获取树木和建筑的高度与查询的高程值做差获得地形的高程；对获取到高程的地形进行不同高度的划分层次在不同的高程面上，建立不同的建筑或地物实现在DEM上建立地图和绿道。

根据计算后得到的高程数据在影像数据上沿着山体方向制作等高线，并依据定位点赋予等高线高程数据。选择好以后使用栅格化并选择存放路径创建地形DEM。绘制后生成的DEM。在地图文档右键新建一个场景，在新场景上添加地形图层。将二维矢量数据添加至场景，对区要素进行(区生成封闭面)的操作，在输出设置必须需要依附地形图层，否则建筑将不会建立在地形上。

对截取的地图上进行地形制作：1、通过BIGEMAP地图截图器获得底图后，用实测GPS数据进行底图坐标校正，在校正后的底图上沿着山体方向制作等高线；2、高程数据来源，通过DEM分析中的视线范围分析得到地面高度，此时获得的高程值不是地形的高程值，而是“地形+树木/地形+建筑”的高程，所以此时需要获取树木和建筑的高度。获取树木和建筑的高度之后与“地形+树木/地形+建筑”的高程做差，然后每个等高线做平均值后，获得地形的高程。得到海拔高度为x+10，通过高程自动赋值，以公式Y＝y1+10将每个等高线赋值，使其有高程数据；3、通过软件中的DEM分析的构建高程数据制作DEM；4、将构造的高程数据放入新场景中，形成山体。

在已矫正的底图按照需要建造好图层，道路为线要素，建筑为区要素。新建一个线图层，将其设为当前编辑，在线编辑菜单下找到输入线，选择造折线。根据底图上道路的轮廓进行造线，编辑属性结构，新建高程属性，选择双精度字段，然后查看属性表。第一步：新建图层，选择线简单要素类图层，然后保存在指定路径并将线要素设为当前编辑状态。第二步：沿着底图制作道路。进行材质的制作，打开设置-***库管理-符号库-三维符号库，导入调整后的材质并根据建筑物的大小改变纹理。并且根据建筑的大小改变材质的纹理大小比例，右击地图文档，选择添加场景。

步骤S4，根据赋值高程数据的底图在MapGIS、3DMAX分别制作三维模型；首先对实际需要制作校园地图及绿道的场景制作二维图，在将场景的二维图制作好后，在DEM中将二维矢量数据生成水平面将建筑物和绿道依附于地形上。对制作校园地图及绿道场景建立实际的三维模型图；建立好了三维模型图后利用MapGIS、3DMAX制作校园地图及绿道的3DMAX模型图。其中，MapGIS主要用于制作规则三维模型，3DMAX主要用于制作不规则三维模型。

步骤S5，在MapGIS中将MapGIS三维模型和3DMAX三维模型进行融合并进行材质黏贴；在地图文档处右键添加场景，把矢量化数据图层拖进场景，依据地形建立三维景观，并贴上已导入的材质。第一步：将已经矢量化的绿道添加到新场景中，并点击线生成水平面；第二步：在线生成水平面里，地形图形选择所要依附的地形，使绿道依附到DEM上；第三步：在设置符号信息中选择绿道的材质，并根据绿道大小调整缩放比，完成后保存路径并确定。

通过影像数据得到的校园地图中，建立点图层，将点图层拖入新场景中，通过创建专题图的方式，建立树木并赋予高度与样貌。第一步：通过点图层建立树木矢量化。第二步：将点图层拉入新场景，并创建专题图。第三步：在统一专题图中选择符文编号，添加树木材质。第四步：根据所需要求选择XYZ缩放比，更改树木高度与宽度。

步骤S6，对黏贴材质后的三维模型进行空间分析和属性查询。首先对坡度坡向分析，地表上某点的坡度S、坡向A是地形曲面函数Z＝f(x，y)在东西、南北方向上高程变化率的函数，即：

$S=arctg\sqrt{f_x^2+f_y^2},---\left(1\right)$

A＝270°+arctg(f_y/f_x)-90°f_x/|f_x|，(2)，式中fx是南北方向高程变化率，fy是东西方向高程变化率。由(1)、(2)两式知，求解地面某点的坡度和坡向，关键是求解fX和fy。格网DEM是以离散形式表示地形曲面且曲面函数一般也不知道，因此在格网DEM上对fx和fy的求解，一般是在局部范围(3×3移动窗口)内，通过数值微分方法或局部曲面拟合方法进行。根据对fx和fy的计算方法，DEM上利用3×3移动窗口进行坡度坡向计算的数学模型和计算公式归纳。其次对地图及绿道进行可视化分析；该功能计算某一观测点在某一分析区域内，哪些区域可见，哪些区域不可见，即视域分析。***将以不同的颜色表示观察点在区域的可视区域与不可视区域，如下图所示，旗子为观察点，蓝色区域为不可视区，绿色区域为可视区。再次对地图及绿道中的地标距离测量进行分析。该功能是在三维地形上计算出两点之间沿地形起伏的距离值。该功能提供了4种量算方式：地表距离、水平距离、直接距离、垂直距离。下图所示A、B为山坡上两点，其中标注①的红色曲线为AB间地表距离；标注②为水平距离；标注③为直接距离；标注④为垂直距离。

步骤S7，将制作好的三维模型在DEM上建立的地图和绿道进行漫游。将制作好的三维模型进行发布，录制成视频影像制作成宣传片发布，供其参观和宣传使用。

图2示出了本发明提供的基于DEM真三维地图及绿道的建模***，该建模***包括：

底图制作模块，用于利用Bigemap地图截取器在BigeMap下载的地图上截取指定区域的遥感底图并通过实测的GPS数据对底图进行校正；

矢量化模块，用于对截取指定区域的底图的要素进行矢量化；

赋值模块，用于在DEM中对指定区域矢量化的底图进行高程数据赋值；

制作三维模型模块，用于根据赋值高程数据的底图在MapGIS、3DMAX分别制作三维模型；

融合黏贴模块，用于在MapGIS中将MapGIS三维模型和3DMAX三维模型进行融合并进行材质黏贴；

分析查询模块，用于对黏贴材质后的三维模型进行空间分析和属性查询；

漫游模块，用于将制作好的三维模型进行漫游。

所述矢量化模块中还包括：

制图单元，用于根据底图上建筑物的轮廓造区并沿着道路分别制作建筑物和绿道。

所述赋值模块中还包括：

高程查询单元，用于在“DEM分析”中查询获取底图的高程数值；

高度获取单元，用于获取底图中树木和建筑的高度；

地形高程获取单元，用于将获取树木和建筑的高度与查询的高程值做差获得地形的高程；

层次划分单元，用于对获取到高程的地形进行不同高度的划分层次在不同的高程面上，建立不同的建筑或地物实现在DEM上建立地图和绿道。

所述分析查询模块之后还包括：

建筑物及绿道依附单元，用于在DEM中将二维矢量数据生成水平面将建筑物和绿道依附于地形上；

所述底图制作模块中还包括：

矫正单元，用于将下载截取的底图在进行栅格矫正；

修整单元，用于对实地勘测提取实物材质进行底图修整；

所述分析查询模块中空间分析包括地表距离测量分析、坡度坡向分析、可视分析、日照分析及地形剖切分析；所述坡度坡向分析采用的函数：

$S=arctg\sqrt{f_x^2+f_y^2},---\left(1\right)$

A＝270°+arctg(f_y/f_x)-90°f_x/|f_x|，(2)，其中S坡度，A坡向，fx是南北方向高程变化率，fy是东西方向高程变化率。

本发明实现生态、游憩及文化等功能的有机结合，建立校园的慢行交通体系；并能实现预期效果，对展示校园风貌、校园导航、对外宣传等起到了积极作用将基于GIS的真三维建模用到了一个交通建造的新领域，方便了工程施工，具有极大的创新性和意义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于DEM真三维地图及绿道的建模方法，其特征在于，所述建模方法包括以下步骤：

A、利用Bigemap地图截取器在BigeMap下载的地图上截取指定区域的遥感底图并通过实测的GPS数据对底图进行校正；

B、对截取指定区域的底图的要素进行矢量化；

C、在DEM中对指定区域矢量化的底图进行高程数据赋值且高程划分；

D、根据赋值高程数据的底图在MapGIS、3DMAX分别制作三维模型；

E、在MapGIS中将MapGIS三维模型和3DMAX三维模型进行融合并进行材质黏贴；

F、对黏贴材质后的三维模型进行空间分析和属性查询；

G、对在DEM上建立的地图和绿道进行漫游。

2.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述步骤B中还包括以下步骤：

B1、根据底图上建筑物的轮廓造区并沿着道路分别制作建筑物和绿道。

3.根据权利要求2所述的建模方法，其特征在于，所述步骤C中还包括以下步骤：

C1、在“DEM分析”中查询获取底图的高程数值；

C2、获取底图中树木和建筑的高度；

C3、将获取树木和建筑的高度与查询的高程值做差获得地形的高程；

C4、对获取到高程的地形进行不同高度的划分层次在不同的高程面上，建立不同的建筑或地物实现在DEM上建立地图和绿道。

4.根据权利要求3所述的建模方法，其特征在于，所述步骤D中还包括以下步骤：

D1、在DEM中将二维矢量数据生成水平面将建筑物和绿道依附于地形上。

5.根据权利要求4所述的建模方法，其特征在于，所述步骤A中还包括以下步骤：

A1、将下载截取的底图在进行栅格矫正；

A2、对实地勘测提取实物材质进行底图修整。

6.根据权利要求5所述的建模方法，其特征在于，所述步骤F中空间分析包括地表距离测量分析、坡度坡向分析、可视分析、日照分析及地形剖切分析；所述坡度坡向分析采用的函数：

$S=arctg\sqrt{f_x^2+f_y^2},---\left(1\right)$

A＝270°+arctg(f_y/f_x)-90°f_x/|f_x|，(2)，其中S坡度，A坡向，fx是南北方向高程变化率，fy是东西方向高程变化率。

7.一种基于DEM真三维地图及绿道的建模***，其特征在于，该建模***包括：

底图制作模块，用于利用Bigemap地图截取器在BigeMap下载的地图上截取指定区域的遥感底图并通过实测的GPS数据对底图进行校正；

矢量化模块，用于对截取指定区域的底图的要素进行矢量化；

赋值模块，用于在DEM中对指定区域矢量化的底图进行高程数据赋值；

制作三维模型模块，用于根据赋值高程数据的底图在MapGIS、3DMAX分别制作三维模型；

融合黏贴模块，用于在MapGIS中将MapGIS三维模型和3DMAX三维模型进行融合并进行材质黏贴；

分析查询模块，用于对黏贴材质后的三维模型进行空间分析和属性查询；

漫游模块，用于对在DEM上建立的地图和绿道进行漫游。

8.根据权利要求7所述的建模***，其特征在于，所述矢量化模块中还包括：

制图单元，用于根据底图上建筑物的轮廓造区并沿着道路分别制作建筑物和绿道。

9.根据权利要求8所述的建模***，其特征在于，所述赋值模块中还包括：

高程查询单元，用于在“DEM分析”中查询获取底图的高程数值；

高度获取单元，用于获取底图中树木和建筑的高度；

地形高程获取单元，用于将获取树木和建筑的高度与查询的高程值做差获得地形的高程；

层次划分单元，用于对获取到高程的地形进行不同高度的划分层次在不同的高程面上，建立不同的建筑或地物实现在DEM上建立地图和绿道。

10.根据权利要求9所述的制作***，其特征在于，所述分析查询模块之后还包括：

建筑物及绿道依附单元，用于在DEM中将二维矢量数据生成水平面将建筑物和绿道依附于地形上；

所述底图制作模块中还包括：

矫正单元，用于将下载截取的底图在进行栅格矫正；

修整单元，用于对实地勘测提取实物材质进行底图修整；

所述分析查询模块中空间分析包括地表距离测量分析、坡度坡向分析、可视分析、日照分析及地形剖切分析；所述坡度坡向分析采用的函数：

$S=arctg\sqrt{f_x^2+f_y^2},---\left(1\right)$

A＝270°+arctg(f_y/f_x)-90°f_x/|f_x|，(2)，其中S坡度，A坡向，fx是南北方向高程变化率，fy是东西方向高程变化率。