Kaupunkien kolmiulotteiset mallinnusmenetelmät
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2017-06-12
Department
Major/Subject
Fotogrammetria ja kaukokartoitus
Mcode
M3006
Degree programme
Geomatiikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
97+2
Series
Abstract
Kaupungistuminen on vahva trendi nykymaailmassa. Kaupunkien jatkuva kasvu johtaa erilaisiin kaupungistumiskehityksen tarpeisiin ja haasteisiin, joihin tulee vastata yhä paremmalla kaupunkisuunnittelulla, -ylläpidolla, -hallinnalla ja -kehityksellä. Kaksiulotteisen paikkatiedon käyttäminen kaupunkisuunnittelussa ja -kehityksessä ei tulevaisuudessa riitä, koska kaupungit ovat monimuotoisia ja kaupunkien kompleksisuus kasvaa entisestään. Kaupunkien kolmiulotteinen tarkastelu mahdollistaa innovatiivisen kaupunkisuunnittelun ja -kehityksen. Tulevaisuudessa uudenlaiset työ- ja toimintatavat tulevat olemaan avainasemassa kaupungistumiskehityksessä, koska informaatiossa tulee olemaan semantiikkaa. Työssä kerrotaan, millä eri tavoilla kaupunkeja pystytään mallintamaan kolmiulotteisesti ja mihin kaupunkimalleja käytetään. Työhön on dokumentoitu kahden todellisuudessa toteutetun kaupunkimallin tuotantoprojektit, jotka perustuvat työn tekijän kokemuksiin. Työssä kuvataan työvaiheita, joita tarvitaan kolmiulotteisen kaupunkimallin tuottamiseksi. Kirjallisuustutkimuksessa havaittiin, että kolmiulotteisen kaupunkimallin toteuttamiseen on tarjolla manuaalisia, puoliautomaattisia ja automaattisia menetelmiä. Fotogrammetriset menetelmät ja laserkeilaustekniikka ovat pitkälle automatisoituja menetelmiä, joilla kolmiulotteinen kaupunkimalli pystytään tuottamaan kustannustehokkaasti. Toteuttamiskelpoisia kaupunkimalleja ovat kolmioverkkomallit, värjätyt pistepilvet ja semanttiset CityGML-kaupunkitietomallit. Kaupunkimalleilla on lukuisia erilaisia käyttötapoja. Kolmiulotteiset kaupunkitietomallit liittyvät laajempaan kokonaisuuteen osana muun muassa kaupunkikehitystä, digitalisaatiota, kaupungin digitaalista replikaa ja älykästä kaupunkia. Kaupunkimallien tuotantoprojekteista tehdyt havainnot paljastivat, että fotorealistinen kolmioverkkomalli on huomattavasti yksinkertaisempi ja suoraviivaisempi toteuttaa kuin semanttinen CityGML-kaupunkitietomalli. Semanttisen kaupunkitietomallin toteuttaminen vaatii laaja-alaista tietotaitoa kaupunkitietomallityöstä ja useiden kaupunkimallinnuksen osavaiheiden vaatimusten ymmärtämistä. Fotogrammetrinen kaupunkimallinnus soveltuu erityisesti kaupunkien nopeaan ja fotorealistiseen kolmiulotteiseen mallinnukseen.Urbanization is a strong trend in the modern world. The continuous growth of cities leads to different urban development needs and challenges which have to be met by improved city planning, maintenance, management and development. Use of two-dimensional geographic information in city planning and development will not be enough in the future as cities become diverse and city complexity increases. Being able to look at cities and information about them in three dimensions aim to enable innovative city planning and development. In the future, new working methods will play a key role in urban development because information has been enriched with semantics. The thesis describes methods to model cities in three dimensions and looks where these models are needed. The thesis documents two 3D city modelling projects based on the writer's experiences. The thesis goes through the processes of 3D city modelling. Through the literature review, it was found that cities can be modelled in three dimensions by manual, semi-automatic and automatic methods. Photogrammetric methods and laser scanning technology are highly automated methods that can be used to model a 3D city model almost automatically. Desirable 3D city models concern reality mesh models, coloured point clouds and semantic city information models. 3D city models have a wide variety of use cases. Three-dimensional city information models belong to a broader context of urban development and digitalisation, a case in point is digital twins and smart cities. The two 3D city model production projects revealed that it is much simpler and straightforward to realize a photorealistic mesh model than a semantic city information model. Creating a city information model requires extensive know-how about the technique and the requirements of the production process. Photogrammetric city modelling can be used to create photorealistic 3D city models rapidly and effortlessly.Description
Supervisor
Haggrén, HenrikThesis advisor
Suomisto, JarmoKaisla, Kari
Keywords
3D-kaupunkimalli, 3D-kaupunkitietomalli, CityGML, kolmioverkkomalli