点云的智慧 三维数字城市实践

随着科技的不断发展，信息化成为城市发展过程中的必然趋势。三维数字城市通过实景测绘和计算机模拟，能够准确、真实、生动地表达城市三维空间信息，已经成为城市信息化建设的重要内容。本书针对三维数字城市建设中高精度点云数据获取、点云数据处理与分析、三维模型快速构建和三维数字城市基础平台研发与应用等过程中的重点和难点问题，详细介绍基于激光雷达测量技术的高精度三维数据获取和处理，基于点云数据的高精度精细化三维建模，三维数字城市基础平台研发，以及三维数字城市在城市规划、建设与管理中的应用等内容，为三维数字城市建设提供了快速、有效、可行的经验借鉴和实战方法。本书力求图文并茂，理论与实践相结合，在严谨专业性的基础上注重可读性。本书读者群为测绘遥感和地理信息专业相关的工程技术人员，以及相关专业的高校师生。

周泽兵，武汉大学地理信息系统专业硕士研究生，现任天津市勘察设计院集团有限公司信息中心副主任，高级工程师，致力于城市信息化建设和应用工作，已完成20余项科研成果和应用系统的推广项目。

序
前言
第1章绪论
1.1点云与三维城市模型构建
1.2三维数字城市基础平台建设
1.3三维数字城市应用
第2章点云获取平台
2.1机载激光雷达测量系统
2.2车(船)载激光雷达测量系统
2.3固定站式激光雷达测量系统
2.4便携式激光雷达测量系统
第3章多平台点云获取与融合
3.1机载激光雷达点云获取与处理
3.1.1点云数据获取
3.1.2点云数据预处理
3.1.3点云数据质量控制
3.1.4点云平差配准
3.1.5工程实例
3.2车(船)载激光雷达点云获取与处理
3.2.1点云数据获取
3.2.2点云数据预处理
3.2.3点云数据质量控制
3.2.4工程实例
3.3固定站式激光雷达点云获取与处理
3.3.1点云数据获取
3.3.2点云数据预处理与质量控制
3.3.3工程实例
3.4便携式激光雷达点云获取、处理与工程实例
3.5点云的融合处理
第4章点云测图
4.1点云分类
4.1.1点云滤波分类
4.1.2机器学习点云分类
4.2数字高程模型
4.3数字表面模型
4.4数字正射影像
4.5数字线划图
4.5.1集成机载点云和DOM测图
4.5.2集成机载点云和航片立体像对测图
4.5.3集成机载点云和航片单片测图
4.5.4点云剖面测图
4.6车道级高精地图
4.6.1车道级高精地图生产技术流程
4.6.2车道线自动提取算法
4.6.3工程实例
第5章点云矢量三维建模
5.1建筑物矢量三维建模
5.1.1融合机载点云和航片建筑物屋顶建模
5.1.2融合车载点云和影像的建筑物侧面构建
5.1.3固定站式激光雷达测量与古建筑BIM建模
5.1.4工程实践
5.2城市部件矢量三维建模
5.2.1城市部件点云分割
5.2.2部件矢量化三维建模
第6章三维数字城市模型构建
6.1点云矢量模型精细化
6.1.1城市要素模型的精细化构建
6.1.2纹理数据
6.1.3灯光与烘焙
6.1.4输出及格式转换
6.2地下空间建模技术
6.2.1三维地质建模
6.2.2管网建模
6.3其他辅助建模技术
6.3.1相片建模技术
6.3.2基于结构光的建模技术
第7章三维数字城市数据处理与组织
7.1三维数字城市模型的建模总体要求
7.1.1几何结构要求
7.1.2纹理材质要求
7.1.3其他要求
7.2三维数字城市模型的组织结构要求
7.2.1命名方法与要求
7.2.2地理模型要素的分类与编码
7.2.3建模区域的级别划分与建模要求
7.3三维数字城市模型LOD的简化处理方法
7.3.1模型的几何结构简化
7.3.2模型的纹理简化
7.4城市综合信息一体化管理模型
7.4.1数据管理
7.4.2关键技术
7.5时空立体海量城市数据管理模型
7.6数据动态更新维护机制
第8章三维数字城市基础平台
8.1软件体系架构
8.1.1平台体系
8.1.2平台架构
8.1.3主要产品介绍
8.2地理实体对象模型设计
8.2.1几何对象
8.2.2要素对象和要素类
8.2.3数据集和数据源
8.2.4索引
8.3多源数据
8.3.1点云数据
8.3.2二维矢量数据
8.3.3三维模型数据
8.3.4DTM数据
8.3.5倾斜摄影数据
8.3.6720°全景数据
8.3.7BIM数据
8.4海量数据调度与渲染
8.4.1分页调度与LOD技术
8.4.2全球与区域分页调度
8.4.3三维模型的调度与渲染
8.4.4二维数据的调度与渲染
8.4.5其他数据的调度与渲染
8.4.6系统资源管理
8.5数据切片
8.5.1二维瓦片切片
8.5.2二维矢量切片
8.5.3三维模型切片
8.6数据服务发布
8.6.1地理信息数据服务架构
8.6.2数据服务标准
8.6.3网络内核设计
8.6.4分布式与集群部署
8.6.5服务访问控制
8.7工程实践
8.7.1某市规划自然资源“一张图”综合应用系统
8.7.2某区三维规划综合管理系统
8.7.3某市三维数字城市审批系统及地下综合管线管理系统
第9章三维数字城市应用
9.1城市规划管理应用
9.1.1多维数据支撑规划分析
9.1.2城市仿真辅助审批决策
9.1.3指标核验实现立体管控
9.1.4全量数据支撑科学选址
9.1.5创新精准三维规划放线
9.1.6支撑规划验收对比分析
9.2自然资源管理应用
9.2.1支撑耕地资源保护
9.2.2服务资源、资产综合管理
9.3城市综合管网管理应用
9.3.1地下空间全息场景
9.3.2辅助设计规划审批
9.3.3工程施工辅助分析
9.3.4支撑运维应急管理
9.4城市公共安全和应急管理应用
9.4.1风险监测与监督管理
9.4.2智能模拟演练
9.4.3应急资源优化
……