大规模城市可计算模型快速构建方法研究

摘要

为了给数值模拟计算提供大规模城市的可计算模型,需要具备面向大空间尺度、海量数据、频繁更新的城市的快速可计算建模能力.但是,由于数据采集过程中存在的误差,以及模型处理所做的必要的简化操作,导致直接生成的数字城市模型中存在大量非闭合、相接、相交、悬空等CAD模型缺陷,使得城市模型不可用于数值模拟.而采用商用软件直接修复这些缺陷的代价过高.为此,提出面向大规模城市可计算模型的快速构建方法.通过分析LoD1城市模型中所涉及的CAD模型缺陷,提出了需满足的可计算条件和对应的处理方法.提出的方法能够直接生成不存在CAD模型缺陷的城市可计算模型.为了提高可计算处理的效率,还提出了面向大规模城市的图形快速检索算法.实验表明,构建710 km2、30余万栋建筑、217万面片的可计算模型仅需约25 min,满足了在大规模城市上进行数值模拟的需求.