网站原创摘 要 ： 数字化,信息化是当今世界国内外高科技发展的潮流和趋势,随着3S技术,高速宽带网,虚拟现实技术的发展,数字地球,数字城市,数字校园等概念的进一步实施就越来越得到地理信息系统界的重视.阐述利用skyline系列软件的TerraBuilder对遥感影像和DEM数据进行融合整理,建立MPT文件.用3Dmax和 TerraExplorer Pro建立模型,然后三维模型到三维景观的转化.最后得到三维数字校园景观图.
Abstract： Digitalization and informationization is the domestic and foreign high-tech development trend. Along with the development of 3S technology, high-speed broadband work, virtual reality technology, the further implementation of digital earth, digital city, digital campus concept is getting more and more attention in the field of geographic information system. Remote sensing images and DEM data are fused using the skyline software. The MPT file is established. To establish the model by 3Dmax and TerraExplorer Pro, and then traner the 3D model into three-dimensional landscape. Finally the three-dimensional digital campus landscape map is obtained.
关 键 词 ： skyline；三维地理信息系统；数字校园；三维建模
Key words： skyline；three-dimensional geographic information system；digital campus；3D model
中图分类号：TP311.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）32-0221-02
作者简介：张先（1983-）,女,陕西汉中人,工程硕士学位,研究方向为工程项目管理,道路桥梁工程技术；宣滨（1981-）,男,江西抚州人,讲师,工程硕士学位,研究方向为测绘工程,地理信息系统.
0 引言
“数字校园”是继“数字地球”、“数字城市”后提出的概念,它是一种集多种技术为一体的计算机管理应用系统.三维数字校园比传统二维数字校园能更真实地反应客观世界.三维数字校园系统不仅能更直观地展示校园风貌,还能产生身临其境的感觉,在校际交流、教学科研及部分日常事务管理等上都有重要的作用.
Skyline是一套优秀的三维数字地球平台软件.凭借先进技术和海量数据,他可以搭建出一个对真实世界进行模拟的三维场景.是一个知识经济时代,以数字化、网络化为总特征的信息科学技术成为推动社会可持续发展的强大动力.在这种背景下,数字校园系统将成为校园新的信息源,任何与校园有关的信息都将给予定位并与空间数据联系起来.
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1.三维数字校园的总体设计
1.1 三维数字校园的设计 基于Skyline的三维数字校园是用校园的高分辨率影像和数字高程模型,在ArcGIS对数据进行处理,如坐标转换,影像配准,对下载的影像和高程模型进行统一坐标,并且用同一边界裁剪.数据处理好后,在TerraBuilder对处理好的遥感影像和DEM数据进行融合整理,建立MPT文件,构建用的空间坐标是GSC-WGS-1984坐标.建立好的三维地形在TerraExplorer Pro实现三维场景的构建,三维场景是用3ds max或TerraExplorer Pro建立模型,由于TerraExplorer Pro只能构建简单模型,所以本文采用的是3ds max建立模型,然后三维模型在3DMAX中安装PandaDXExport插件,导出.X文件,TerraExplorer Pro中加载.X文件实现三维景观的构建和展现.最后得到整体的三维数字校园景
观图.
1.2 三维数字校园关键技术路线
具体操作用如图1流程图表示.
2.三维数字校园的数据处理
2.1 高分辨率影像数据处理 遥感影像是地形表面真实感显示的重要基础数据,也是大规模地形表面纹理映射的主要数据源.主要来源于两个方面：TM影像和 GoogleEarth（以下简称GE）影像,这两种数据都成本不高,且获取方便,支持免费下载.
对下载下来的数据要进行影像配准和几何校正.处理是在ArcGIS中进行.
2.2 高程数据处理 数字高程DEM数据来源：DEM数据是建立三维地形的几何基础,当前可以通过中国科学院国际科学数据怎么写作平台（http：//datamirror.csdb.en/）免费下载SRTM3和AsterGDEM两种数据源.
3.三维数字校园场景构建
三维场景首先在TerraBuilde中建立地形场景数据MPT文件,然后在TerraExplorer Pro建立地物场景.
3.1 三维景观地形构建 三维场景包含三维地形平台、空间对象以及相关专题信息等,文中基于Skyline系列软件构建三维场景.Skyline软件包括TerraBuilder, TerraExplorer Pro以及TerraGate主要软件,其中TerraBuilder用于建立三维地形数据库平台,TerraExplorer Pro用于添加或者导入专题信息,构建三维场景. 3.2 地物景观模型构建 景观模型构建是指对自然景观、人工建筑制作三维模型的过程.TerraExPlorer Pro自身具有三维模型制作功能,能满足对精细度要求不高的建模需求,但对三维模型的精细度要求较高的话,需要采用外部软件制作三维模型.目前TerraExplorer Pro支持的模型格式有openFlight（*.flt）,DirectX（*.x）,*.xpc,*.fPc.
4.典型三维模型建模
三维模型是在3Dmax中建立的.典型的三维模型包括点状地物的建模、线状地物的建模、面状地物的建模.
4.1 点状地物的建模 在校园景观建模过程中,点状地物是一个独立的空间实体.在地图学中,点状地物是没有大小之分的,将这些地物抽象为点状要素的原因有三点：①放眼整个模型空间,每一个地物的体积都是渺小的.②从分布上看这些地物虽然数量多,但都占有独自的空间,具有互斥离散点的分布特征.③从建模的过程来看,每一个模型的建造都是独立进行的.
4.2 线状地物的建模 虚拟校园景观模型中的线状地物常常与地表结合在一起,主要有道路、河流、电线管网等.所以,必须考虑地形的高程信息和地表的起伏才能开展模型的建立,对其建模是在Skyline软件环境下基于三维地表数据来进行.
4.3 面状地物的建模 在虚拟校园景观中通过Skyline可以实现对面状地物的建模.面状地物草地和广场建模都需要先确定面状要素的范围,然后无缝纹理填充即可,因为要做到无缝填充,对其制作要求很高,需通过Photoshop来制作.
5.论文展望
数字校园建模系统的建成将有助于工作质量和工作效率的提升,有助于自动化和智能化水平的提升,让综合管理水平更上一个台阶.随着今后进一步的完善和应用,三维建模系统将在校园的营运管理及今后校园的扩建工作等方面发挥更大的作用,同时也具有向其他行业拓展的广泛应用前景.