图学学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (3): 616-624.DOI: 10.11996/JG.j.2095-302X.2023030616
王珩玮1(), 胡振中2(
), 赵燕来1, 钟坚3, 陈伊3
收稿日期:
2022-09-22
接受日期:
2023-01-05
出版日期:
2023-06-30
发布日期:
2023-06-30
通讯作者:
胡振中(1983-),男,教授,博士。主要研究方向为土木与海洋工程信息技术。E-mail:huzhenzhong@tsinghua.edu.cn
作者简介:
王珩玮(1990-),男,博士后。主要研究方向为工程建设信息技术。E-mail:whw13@tsinghua.org.cn
基金资助:
WANG Heng-wei1(), HU Zhen-zhong2(
), ZHAO Yan-lai1, ZHONG Jian3, CHEN Yi3
Received:
2022-09-22
Accepted:
2023-01-05
Online:
2023-06-30
Published:
2023-06-30
Contact:
HU Zhen-zhong (1983-), professor, Ph.D. His main research interests cover information technologies in civil and ocean engineering. E-mail:huzhenzhong@tsinghua.edu.cn
About author:
WANG Heng-wei (1990-), post doctor. His main research interest covers information technologies in construction. E-mail:whw13@tsinghua.org.cn
Supported by:
摘要:
在城市信息建模(CIM)过程中,缺失地理参照信息的三维模型需要在地理信息系统(GIS)进行地理配准。基于地理参照点可在保证精度的同时实现半自动化的地理配准。在三维模型导入GIS后,首先以模型附近的任意坐标点为参照点,将局部坐标系(LCS)变换至大地椭球表面。此后在GIS中拾取三维模型上的地理参照点,并根据当前的变换矩阵计算LCS坐标,结合该参照点的大地坐标可得该模型的正确变换矩阵。若无地理参照点,可在此方法的基础上持续估计地理参照点实现人工地理配准。通过Cesium实现半自动地理配准方法,使用实际工程使用的三维模型进行应用验证,证明了方法的可行性。该方法依赖基于单一参照点的LCS向ECEF坐标系空间变换算法,按特点与适用场景可分为基础法、参照点投影法、原点投影法和近似原点法。应用验证过程中分别使用后3个算法,结合计算结果分析了这些算法受参照点与LCS原点距离的影响。
中图分类号:
王珩玮, 胡振中, 赵燕来, 钟坚, 陈伊. 面向城市信息模型的半自动地理配准方法研究[J]. 图学学报, 2023, 44(3): 616-624.
WANG Heng-wei, HU Zhen-zhong, ZHAO Yan-lai, ZHONG Jian, CHEN Yi. Research on semi-automatic geo-referencing approach in city information modeling[J]. Journal of Graphics, 2023, 44(3): 616-624.
算法名称 | 参照点要求 | 过渡位置原点 | 最准确点 |
---|---|---|---|
基础法 | LCS原点,大地椭球上 | - | 参照点/原点 |
参照点投影法 | 无 | 参照点大地投影 | 参照点 |
原点投影法 | 无 | LCS原点大地投影 | LCS原点 |
近似原点法 | 无 | 近似的LCS原点大地投影 | 近似的LCS原点 |
表1 算法分类
Table 1 Classification of algorithms
算法名称 | 参照点要求 | 过渡位置原点 | 最准确点 |
---|---|---|---|
基础法 | LCS原点,大地椭球上 | - | 参照点/原点 |
参照点投影法 | 无 | 参照点大地投影 | 参照点 |
原点投影法 | 无 | LCS原点大地投影 | LCS原点 |
近似原点法 | 无 | 近似的LCS原点大地投影 | 近似的LCS原点 |
图14 路桥模型地理配准结果((a)参照点投影法;(b)原点投影法;(c)近似原点法)
Fig. 14 Geo-referencing result of the road-bridge model ((a) Reference point projection approach; (b) Origin projection approach; (c) Approximate origin approach)
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