城市模型构建方法及装置与流程

本发明实施例涉及城市建模技术领域，具体而言，涉及一种城市模型构建方法及装置。

背景技术：

互联网、物联网和云计算等信息技术的迅猛发展催生出了超越以往任何年代的大数据，由于数据本身不具备可阅读性，因此，数据可视化技术变得尤为重要。其中，城市模型的构建与数据可视化技术相辅相成，城市模型使得人们能够更加直观和高效地对城市进行监控和管理，将大数据与城市模型进行结合，能够辅助人们洞悉大数据背后的信息，完成人与“数据”的沟通和交流。

由此可见，对城市模型的构建具有深远的意义。但是现有的城市模型构建方法灵活性较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种城市模型构建方法及装置。

本发明实施例提供了一种城市模型构建方法，包括：

接收用户输入的建模指令，解析获得所述建模指令中包括的目标城市名称、设定地标区域数据和设定建筑物名称；

根据所述目标城市名称获取目标城市的卫星图；

基于所述卫星图生成所述目标城市的路网模型；

根据所述设定建筑物名称获取设定建筑物的实体模型参数；

基于所述设定地标区域数据和所述实体模型参数在所述路网模型中进行所述设定建筑物的实体建模；

基于所述卫星图在所述路网模型中进行白模建模。

可选地，所述方法还包括：

对完成实体建模和白模建模的路网模型进行渲染和标注。

可选地，基于所述设定地标区域数据和所述实体模型参数在所述路网模型中进行所述设定建筑物的实体建模的步骤，包括：

基于所述地标区域数据确定所述设定建筑物在所述路网模型中的第一位置；

基于所述路网模型将所述实体模型参数进行等比例缩放，并根据缩放完成的实体模型参数在所述第一位置处生成所述设定建筑物的实体模型。

可选地，基于所述卫星图在所述路网模型中进行白模建模的步骤，包括：

获取所述卫星图中除所述设定建筑物之外的至少一个建筑物的地理位置信息；

从预设白模模型库中查找出与所述至少一个建筑物对应的白模模型；

根据所述地理位置信息将所述白模模型添加到所述路网模型中的第二位置。

可选地，从预设白模模型库中查找出与所述至少一个建筑物对应的白模模型的步骤，包括：

获取所述预设白模模型库中的每个白模模型的精度值；

针对获取得到的每个精度值，计算该精度值与设定阈值的差值的绝对值；

从计算得到的多个绝对值中查找出最小值，获取所述最小值对应的白模模型并作为所述至少一个建筑物对应的白模模型。

本发明实施例还提供了一种城市模型构建装置，包括：

建模指令解析模块，用于接收用户输入的建模指令，解析获得所述建模指令中包括的目标城市名称、设定地标区域数据和设定建筑物名称；

卫星图获取模块，用于根据所述目标城市名称获取目标城市的卫星图；

路网模型生成模块，用于基于所述卫星图生成所述目标城市的路网模型；

实体模型参数获取模块，用于根据所述设定建筑物名称获取设定建筑物的实体模型参数；

实体建模模块，用于基于所述设定地标区域数据和所述实体模型参数在所述路网模型中进行所述设定建筑物的实体建模；

白模建模模块，用于基于所述卫星图在所述路网模型中进行白模建模。

可选地，所述装置还包括：

后处理模块，用于对完成实体建模和白模建模的路网模型进行渲染和标注。

可选地，所述实体建模模块通过以下方式基于所述设定地标区域数据和所述实体模型参数在所述路网模型中进行所述设定建筑物的实体建模：

基于所述地标区域数据确定所述设定建筑物在所述路网模型中的第一位置；

基于所述路网模型将所述实体模型参数进行等比例缩放，并根据缩放完成的实体模型参数在所述第一位置处生成所述设定建筑物的实体模型。

可选地，所述白模建模模块通过以下方式基于所述卫星图在所述路网模型中进行白模建模：

获取所述卫星图中除所述设定建筑物之外的至少一个建筑物的地理位置信息；

从预设白模模型库中查找出与所述至少一个建筑物对应的白模模型；

根据所述地理位置信息将所述白模模型添加到所述路网模型中的第二位置。

可选地，所述白模建模模块通过以下方式从预设白模模型库中查找出与所述至少一个建筑物对应的白模模型：

获取所述预设白模模型库中的每个白模模型的精度值；

针对获取得到的每个精度值，计算该精度值与设定阈值的差值的绝对值；

从计算得到的多个绝对值中查找出最小值，获取所述最小值对应的白模模型并作为所述至少一个建筑物对应的白模模型。

本发明实施例还提供了一种服务端，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的城市模型构建方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质包括计算机程序，所述计算机程序运行时控制所述可读存储介质所在服务端执行上述的城市模型构建方法。

有益效果

本发明实施例提供的一种城市模型构建方法及装置，基于卫星图生成目标城市的路网模型，一方面能够基于建模指令中的设定地标区域数据和获取得到的实体模型参数在路网模型中进行设定建筑物的实体建模，另一方面能够基于卫星图在路网模型中进行白模建模，在保证了城市模型精度的前提下有效减少了建模成本，如此，能够实现对目标城市的灵活建模。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种服务端10的方框示意图。

图2为本发明实施例所提供的一种城市模型构建方法的流程图。

图3为一实施方式中图2所示的步骤s25包括的子步骤的示意图。

图4为一实施方式中图2所示的步骤s26包括的子步骤的示意图。

图5为本发明实施例所提供的一种城市模型构建装置20的模块框图。

图标：

10-服务端；11-存储器；12-处理器；13-网络模块；

20-城市模型构建装置；21-建模指令解析模块；22-卫星图获取模块；23-路网模型生成模块；24-实体模型参数获取模块；25-实体建模模块；26-白模建模模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

发明人经调查发现，常见的对城市模型进行构建的方法主要有两种：

1)手动根据实时拍照的方式还原城市模型的外观情况，并将城市模型中的各种建筑设施的结构做出来，这种方法虽然建模精确度高，但是会耗费相当大的成本。

2)利用卫星地图、高层数据、地块数据等生成城市模型，这种方法能够有效减少成本，但是以上数据更新较慢，难以通过一般渠道获取，即使获取到了以上数据，生成的城市模型为一整体模型，无法对其中的部分建筑物进行单独处理或修改，降低了建模的灵活性，此外，该方法所建立的模型精确度较低。

以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本发明实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本发明过程中对本发明做出的贡献。

基于上述研究，本发明实施例提供了一种城市模型构建方法及装置，能够在保证一定建模精度的前提下有效减少建模成本，能够灵活地对目标城市进行建模。

图1示出了本发明实施例所提供的一种服务端10的方框示意图。本发明实施例中的服务端10具有数据存储、传输、处理功能，如图1所示，服务端10包括：存储器11、处理器12、网络模块13和城市模型构建装置20。

存储器11、处理器12和网络模块13之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件互相之间可以通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器11中存储有城市模型构建装置20，所述城市模型构建装置20包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式储存于所述存储器11中的软件功能模块，所述处理器12通过运行存储在存储器11内的软件程序以及模块，例如本发明实施例中的城市模型构建装置20，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现本发明实施例中的城市模型构建方法。

其中，所述存储器11可以是，但不限于，随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，只读存储器(readonlymemory，rom)，可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，prom)，可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，eprom)，电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)等。其中，存储器11用于存储程序，所述处理器12在接收到执行指令后，执行所述程序。

所述处理器12可能是一种集成电路芯片，具有数据的处理能力。上述的处理器12可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等。可以实现或者执行本发明实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

网络模块13用于通过网络建立服务端10与其他通信终端设备之间的通信连接，实现网络信号及数据的收发操作。上述网络信号可包括无线信号或者有线信号。

可以理解，图1所示的结构仅为示意，服务端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质包括计算机程序。所述计算机程序运行时控制所述可读存储介质所在服务端10执行下面的城市模型构建方法。

本实施例的核心思路是将目标城市的设定建筑物的实体模型和其他建筑物的白模模型叠加至目标城市的路网模型中，一方面，路网模型能够完全还原目标城市的路况且占用资源较少，设定建筑物的实体模型既能够提高目标城市模型的精度又能够反映目标城市的特点，另一方面，由于白模模型精度较低，为其他建筑物选择白模模型，能够有效减少建模成本，因此，本实施例能够在保证目标城市模型精度的前提下有效减少建模成本，并且能够基于实际情况选取不同模型精度的白模模型，灵活地实现城市模型的构建。

图2示出了本发明实施例所提供的一种城市模型构建方法的流程图。所述方法有关的流程所定义的方法步骤应用于服务端10，可以由所述处理器12实现。下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述：

步骤s21，接收用户输入的建模指令，解析获得建模指令中包括的目标城市名称、设定地标区域数据和设定建筑物名称。

服务端10在接收到用户根据实际需求的输入的建模指令之后，会对该建模指令进行解析，获取建模指令中包括的目标城市名称、设定地标区域数据和设定建筑物名称。

例如，目标城市名称可以为a，设定地标区域数据为zone，设定建筑物名称为b。

设定地标区域数据zone用于确定设定建筑物b在城市模型中的位置，可以理解，设定地标区域数据zone可以基于实际情况做适当调整，如此，相较于直接利用实景拍照的方式生成的城市模型更具灵活性。

步骤s22，根据目标城市名称获取目标城市的卫星图。

例如，获取目标城市a的卫星图，相较于高层数据和地块数据等，卫星图的获取途径便捷，可以通过互联网获得。

步骤s23，基于卫星图生成目标城市的路网模型。

利用获取得到的卫星图进行目标城市a的路网模型的勾画的搭建，可以理解，路网作为一个城市的关键性标志，能够让用户一眼就能辨认出路网对应的城市，因此，目标城市a的路网模型是完全还原的，并且路网模型所占用的资源较少，如此，能够为之后城市模型的准确搭建提供基础。

步骤s24，基于设定建筑物名称获取设定建筑物的实体模型参数。

例如，设定建筑物b为学校，此时服务端10可以获取学校的实体模型参数，其中，实体模型参数包括学校的三维结构和形状等，实体模型参数能够对学校进行还原，因此所占美术资源也较多，所以本实施例会根据建模指令选取有限个设定建筑物进行实体模型参数的获取，为便于说明，本实施例以一个设定建筑物进行阐述。

可选地，设定建筑物可以为该城市的地标性建筑物、重点建筑物等，又例如，以成都市高新区为例，设定建筑物可以为环球中心(地标性建筑)。

步骤s25，基于设定地标区域数据和实体模型参数在路网模型中进行所述设定建筑物的实体建模。

请结合参阅图3，本实施例中通过步骤s251和步骤s252列举了步骤s25的其中一种实现方式。

步骤s251，基于地标区域数据确定设定建筑物在路网模型中的第一位置。

可以理解，地标区域数据zone可以根据实际情况作微调，例如，路网模型中可能存在多条道路交叉的情况，此时地标区域数据zone对应的设定建筑物b在路网模型中的位置可能偏移到道路上，因此可以对地标区域数据zone进行微调以消除设定建筑物b的偏移。

步骤s252，基于路网模型将实体模型参数进行等比例缩放，并根据缩放完成的实体模型参数在路网模型中的第一位置处生成设定建筑物的实体模型。

可以理解，路网模型是根据卫星图绘制的，与目标城市的实际路况具有比例关系，因此，在生成设定建筑物b的实体模型时，也需要进行等比例缩放，例如，道路l在实际中的长度为800m但在路网模型中的长度为0.1m，设定建筑物b在实际中的高度为40m，那么设定建筑物b在路网模型中的高度应当为0.005m。

进一步地，基于缩放完成的实体模型参数在路网模型的第一位置处生成设定建筑物b的实体模型，可以理解，由于该实体模型是等比例缩放的，且实体模型精确到设定建筑物b的内部结构和设施，因此具有较高的模型精度，占用的资源也较多。

步骤s26，基于卫星图在路网模型中进行白模建模。

请结合参阅图4，本实施例中通过步骤s261、步骤s262和步骤s263列举了步骤s26的其中一种实现方式。

步骤s261，获取卫星图中除设定建筑物之外的至少一个建筑物的地理位置信息。

可以理解，除设定建筑物b之外的至少一个建筑物的重要程度较低，因此，可以采用白模建模以减少资源的占用和建模的成本。

首先，基于卫星图获取至少一个建筑物的地理位置信息。

步骤s262，从预设白模模型库中查找出与至少一个建筑物对应的白模模型。

可以理解，根据至少一个建筑物的重要程度，可以选择不同模型精度的白模模型，进一步地，从预设白模模型库中查找出与至少一个建筑物对应的白模模型可以通过以下方式得到：

首先，获取预设白模模型库中每个白模模型的精度值，其次，基于至少一个建筑物进行阈值的设定，例如，至少一个建筑物的重要程度较低，则设定阈值可以较小，然后，计算每个精度值与设定阈值的差值的绝对值，并选取最小绝对值对应的白模模型作为至少一个建筑物的白模模型，如此，能够合理权衡模型精度与成本，在保证白模模型精度的前提下有效减少成本和工作量。

步骤s263，根据地理位置信息将白模模型添加到路网模型中的第二位置处。

将至少一个建筑物的白模模型添加到路网模型中的第二位置处，与实体模型共同构成目标城市a的模型。

可选地，在获得了具有实体模型和白模模型的目标城市a模型之后，还可以根据实际情况对目标城市a的模型进行渲染、上色以及数据标注，进而实现数据可视化与城市模型的结合，例如，设定建筑物b为学校，可以对不同时段学校内的人数进行标定，并由此延伸到周围建筑、道路的相关数据的统计、分析和挖掘。

可以理解，本实施例所提供的城市建模方法，将实体建模和白模建模有机结合，并基于实际需求对白模模型的精度值进行调整，如此，能够在保证城市模型精度的前提下有效减少建模成本。

在上述基础上，如图5所示，本发明实施例提供了一种城市模型构建装置20，所述城市模型构建装置20包括：建模指令解析模块21、卫星图获取模块22、路网模型生成模块23、实体模型参数获取模块24、实体建模模块25和白模建模模块26。

建模指令解析模块21，用于接收用户输入的建模指令，解析获得所述建模指令中包括的目标城市名称、设定地标区域数据和设定建筑物名称。

由于建模指令解析模块21和图2中步骤s21的实现原理类似，因此在此不作更多说明。

卫星图获取模块22，用于根据所述目标城市名称获取目标城市的卫星图。

由于卫星图获取模块22和图2中步骤s22的实现原理类似，因此在此不作更多说明。

路网模型生成模块23，用于基于所述卫星图生成所述目标城市的路网模型。

由于路网模型生成模块23和图2中步骤s23的实现原理类似，因此在此不作更多说明。

实体模型参数获取模块24，用于根据所述设定建筑物名称获取设定建筑物的实体模型参数。

由于实体模型参数获取模块24和图2中步骤s24的实现原理类似，因此在此不作更多说明。

实体建模模块25，用于基于所述设定地标区域数据和所述实体模型参数在所述路网模型中进行所述设定建筑物的实体建模。

由于实体建模模块25和图2中步骤s25的实现原理类似，因此在此不作更多说明。

白模建模模块26，用于基于所述卫星图在所述路网模型中进行白模建模。

由于白模建模模块26和图2中步骤s26的实现原理类似，因此在此不作更多说明。

综上，本发明实施例所提供的城市模型构建方法及装置，在保证了城市模型精度的前提下有效减少了建模成本，如此，能够实现对目标城市的灵活建模。

在本发明实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务端10，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。