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1關(guān)鍵技術(shù)及實現(xiàn)

1．1基于統(tǒng)一建模語言的數(shù)據(jù)調(diào)查與數(shù)據(jù)建庫一體化關(guān)鍵技術(shù)及實現(xiàn)要實現(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)查與數(shù)據(jù)建庫的一體化，必須針對便攜式應(yīng)用、大數(shù)據(jù)分析等不同應(yīng)用場景，構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準并建立適應(yīng)性強的空間數(shù)據(jù)庫，使其既滿足數(shù)據(jù)調(diào)查整理應(yīng)用，又滿足數(shù)據(jù)建庫分析應(yīng)用。本次研究中，我們運用UML(統(tǒng)一建模語言)，根據(jù)空間數(shù)據(jù)的分類原則和面向?qū)ο蟮睦^承特性，將園林資源數(shù)據(jù)進行分類抽象，然后根據(jù)空間數(shù)據(jù)的不同特性將園林資源數(shù)據(jù)劃分為點、線、面等圖層，最后根據(jù)對象的相關(guān)信息，劃分出各個對象的屬性。在建立數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)時，根據(jù)應(yīng)用需求，數(shù)據(jù)調(diào)查整理場景下生成SQLite格式數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)建庫分析場景下生成Oracle格式數(shù)據(jù)庫，由于兩種場景數(shù)據(jù)庫的分層結(jié)構(gòu)設(shè)計一致，因此使用過程中能無縫轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)調(diào)查與數(shù)據(jù)建庫的一體化。

1．2基于遙感影像和實景影像的圖形信息和屬性信息一體化關(guān)鍵技術(shù)及實現(xiàn)

1．2．1基于多尺度分割的城市園林綠化資源提取技術(shù)傳統(tǒng)的基于像元的遙感影像分析方法對于低分辨率的遙感影像具有較強的適用性，但對于高分辨率的遙感影像，隨著空間分辨率的提高，單個像元所包含的語義信息更多，更多像元呈現(xiàn)混合像元特性，影像上單個像元所表示的信息大部分來自周圍地物，采用基于像元分析的傳統(tǒng)分類算法難以提取所需信息。本次研究中，我們采用了基于面向?qū)ο蟮挠跋穹治龇椒ǎ槍Ω叻直媛蔬b感影像中地表物體的形狀、色調(diào)、紋理和鄰域關(guān)系等復(fù)合空間特征，采用閾值分割法、區(qū)域分割法等手段，對多波段遙感數(shù)據(jù)進行多尺度分割，生成不同尺度的對象層，形成對象層次網(wǎng)絡(luò)體系。多尺度分割后影像的基本單元已不是單個像元，而是由同質(zhì)像元組成的多邊形對象，每一多邊形對象不僅包含像元固有的光譜信息，還有多邊形的形狀信息、紋理信息與鄰域信息，對于光譜信息類似的不同種類的園林綠化資源而言，通過多邊形對象其他屬性信息的差異就可以輕松地提取出來。該技術(shù)主要分為數(shù)據(jù)收集與整理、影像預(yù)處理、影像分割、建立知識庫、數(shù)據(jù)提取、指標評價等步驟，技術(shù)流程。

1．2．2基于連續(xù)實景影像的樹種識別技術(shù)及實現(xiàn)實景影像作為第5D產(chǎn)品正在各地“智慧城市”的建設(shè)中被廣泛應(yīng)用。利用連續(xù)實景影像數(shù)據(jù)，從實景影像中提取多角度的樹葉照片，與已經(jīng)建立完成的樹葉知識庫進行關(guān)聯(lián)、比對，快速識別不明樹種。該技術(shù)的實現(xiàn)主要分為以下幾個步驟:1)建立樹葉知識庫通過日常工作的積累和相關(guān)資料的查找，建立各種樹木的照片、文字資料等知識庫。該知識庫包括樹木的照片、樹葉的照片、相關(guān)的背景資料等，為后續(xù)進行樹種識別，提供足夠的數(shù)據(jù)支撐，并根據(jù)一定的規(guī)則，不斷地擴充完善。2)樹葉影像提取基于連續(xù)實景影像數(shù)據(jù)，沿著道路行進方向，提取數(shù)據(jù)范圍內(nèi)樹木的空間信息，并根據(jù)識別要求，從連續(xù)實景影像中提取多個角度的樹葉照片，通過歸納、整理，形成待確認的樹種圖片庫。3)樹種關(guān)聯(lián)、比對將待確認的樹種圖片庫與已知的樹種數(shù)據(jù)庫進行比對、分析，比對結(jié)果按照相似度的等級進行排序，綜合考慮其他多種因素后，最終確認樹木的類別。通過以上技術(shù)有效解決了在園林綠化資源調(diào)查中，人為識別樹種存在多樣性的問題，提高了數(shù)據(jù)調(diào)查的效率

1．3基于移動gis技術(shù)

內(nèi)外業(yè)一體化關(guān)鍵技術(shù)及實現(xiàn)移動GIS技術(shù)是以移動互聯(lián)網(wǎng)為支撐、以智能終端為載體，結(jié)合北斗、GPS或基站為定位手段的又一新興GIS技術(shù)。傳統(tǒng)的調(diào)查方式是利用紙質(zhì)底圖到實地進行采集，完成采集后交由錄入人員進行數(shù)字化工作，最后按應(yīng)用需求制作成果數(shù)據(jù)。整個工作中外業(yè)采集和內(nèi)業(yè)處理被分離為兩個獨立環(huán)節(jié)。本次研究中，借助移動GIS技術(shù)，利用智能終端集成實時定位模塊，并開發(fā)現(xiàn)場編輯、圖形顯示、信息錄入等功能的數(shù)據(jù)采集功能，將傳統(tǒng)園林資源調(diào)查中的外業(yè)工作以及內(nèi)業(yè)工作直接在智能終端上完成，形成數(shù)字化成果，實現(xiàn)真正意義上的調(diào)查工作內(nèi)外業(yè)一體化。

2一體化調(diào)查的作業(yè)流程

一體化調(diào)查的組織與實施主要分為資料收集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、基于遙感影像的數(shù)據(jù)分類、基于連續(xù)實景影像的行道樹樹種識別，基于移動GIS的數(shù)據(jù)現(xiàn)場調(diào)查以及整理與入庫等環(huán)節(jié)。1)資料收集收集調(diào)查區(qū)域高精度遙感影像數(shù)據(jù)、連續(xù)實景影像數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)，包括城市地形圖、城市建成區(qū)范圍圖、城市總體規(guī)劃和城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃等圖件和文字資料，按照園林資源分類要求，借助統(tǒng)一建模語言，構(gòu)建全面標準一致、結(jié)構(gòu)統(tǒng)一的多格式、多用途的數(shù)據(jù)庫。2)數(shù)據(jù)預(yù)處理對收集的高精度遙感影像數(shù)據(jù)進行幾何糾正、輻射糾正、圖像拼接、圖像增強等處理;對連續(xù)實景影像數(shù)據(jù)進行圖像壓縮、坐標糾正等處理;對基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換、分層設(shè)色等處理。3)基于遙感影像的數(shù)據(jù)分類基于高精度遙感影像，建立園林綠化資源特征知識庫，采用面向?qū)ο蟮亩喑叨确指罴夹g(shù)，獲取城市園林資源中公園綠地、生產(chǎn)綠地、防護綠地、附屬綠地、其他綠地等園林綠化資源的初步數(shù)據(jù)。4)基于連續(xù)實景影像的行道樹樹種識別依托連續(xù)實景影像采集技術(shù)，基于真實的連續(xù)實景影像數(shù)據(jù)，通過計算機輔助人工識別，快速采集道路兩旁的園林資源數(shù)據(jù)，如行道樹的樹種、高度等。5)基于移動GIS的數(shù)據(jù)現(xiàn)場調(diào)查借助便攜式移動GIS技術(shù)，主要針對遙感數(shù)據(jù)在云霧遮擋、地物屬性解譯不明等情況，由作業(yè)人員實地采集公園綠地、附屬綠地、生產(chǎn)綠地等園林綠化資源數(shù)據(jù)。6)整理與入庫在統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)范下，對數(shù)據(jù)完整性、數(shù)學精度、數(shù)據(jù)語義一致性、邏輯一致性、屬性值的正確性、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和編碼等進行檢查并入庫。

3應(yīng)用情況

本文提出的城市園林綠化資源一體化調(diào)查技術(shù)已成功應(yīng)用于重慶市風景園林局信息化建設(shè)中。作為本次研究成果的示范和推廣區(qū)，渝北區(qū)、南岸區(qū)、渝中區(qū)、江北區(qū)、北碚區(qū)、沙坪壩區(qū)、九龍坡區(qū)、大渡口區(qū)、巴南區(qū)等主城九區(qū)已借助本研究成果完成了轄區(qū)內(nèi)園林綠化資源的調(diào)查工作，建立了園林綠化綜合數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了園林綠化資源信息化管理。相比于傳統(tǒng)的調(diào)查方式，一體化調(diào)查技術(shù)在很大程度上可以降低外業(yè)的工作強度、減少重復(fù)勞動、縮短作業(yè)周期，同時，調(diào)查錯誤率由原來傳統(tǒng)采集方式的5．2%降低到了1%，有效節(jié)約了建設(shè)成本和管理經(jīng)費，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。紋理映射后得到更加逼真的模型3D，至此完成整個模型的重建工作。

4結(jié)束語

本文利用三維激光技術(shù)實現(xiàn)了孔子雕塑模型3D表面的重建，對重建方法進行了可行性論證。通過精確拼接技術(shù)，進一步提高了重建模型的精度。并結(jié)合逆向軟件的使用對3D模型表面進行了紋理映射以及接縫的處理，使重建后的孔子雕像模型3D表面更加真實。但是，在對孔子雕塑進行掃描時，會造成掃描漏洞，對重構(gòu)的模型精度造成影響。而近景攝影測量技術(shù)由于其使用方便，并具有人工主觀采集建筑物特征點的優(yōu)點，適合于解決三維激光掃描數(shù)據(jù)中存在的空洞問題。因此，可以考慮采用近景攝影測量輔助三維激光掃描的方式來進行數(shù)據(jù)采集。

作者：向煜徐占華曹欣單位：重慶數(shù)字城市科技有限公司重慶市地理信息云服務(wù)企業(yè)工程技術(shù)研究中心