Spis treĞci
1. WstĊp ... 5
1.1. Zarys problemu ... 5
1.2. Teza i cel pracy ... 6
1.3. Przegląd zawartoĞci pracy... 6
2. Stan wiedzy w zakresie GIS 3D i baz danych topograficznych ... 8
2.1. Rozwój informacji przestrzennej (GIS) w kierunku 3D ... 8
2.1.1. Pozyskiwanie danych 3D ... 9
2.1.2. Modele reprezentacji danych 3D... 10
2.1.3. Struktury danych 3D w systemach DBMS... 14
2.1.4. Trójwymiarowe modele topologiczne ... 17
2.1.5. Trójwymiarowe analizy przestrzenne... 20
2.1.6. MoĪliwoĞci systemów GIS w zakresie GIS 3D... 22
2.2. Bazy danych topograficznych na Ğwiecie ... 24
2.3. Omówienie zaáoĪeĔ i budowy Bazy Danych Topograficznych (TBD) ... 28
2.3.1. ZaáoĪenia ogólne TBD ... 29
2.3.2. Zakres informacyjny i organizacja systemu TBD ... 30
2.3.3. Zasób podstawowy TBD ... 31
2.3.4. Zasób kartograficzny TBD ... 33
2.3.5. Standard wymiany danych TBD ... 34
2.3.6. ħródáa danych TBD... 34
2.4. Przegląd najwaĪniejszych Ĩródeá danych geograficznych w Polsce... 34
2.5. Sposoby pozyskiwania trójwymiarowych modeli budynków na Ğwiecie... 39
3. Model konceptualny TBD w postaci 3D (TBD3D)... 42
3.1. Model pojĊciowy TBD3D... 42
3.2. Systematyka wybranych obiektów ... 47
3.3. WielorozdzielczoĞü i dokáadnoĞü obiektów ... 52
3.4. Poáączenie modelu poglądowego i znakowego ... 52
3.5. Model reprezentacji obiektów ... 53
3.6. ħródáa danych i reguáy pozyskiwania obiektów ... 53
3.7. System zarządzania TBD3D i wizualizacja danych ... 55
3.8. Standard wymiany danych TBD3D ... 56
4. Katalog symboli 3D dla wybranych obiektów TBD3D ... 57
4.1. Symbole 3D ... 57
4.2. Gáówne zaáoĪenia przyjĊte przy projektowaniu symboli 3D ... 58
4.3. Wybór symboli 3D na drodze ankietyzacji... 60
4.4. Katalog symboli 3D ... 62
Spis treĞci
4
5. Zasady przedstawiania budynków w TBD3D. Próba poáączenia modelu
poglądowego i znakowego... 64
5.1. Formy i szczegóáowoĞü przedstawiania budynków w TBD3D ... 64
5.2. Próba poáączenia modelu poglądowego i znakowego w TBD3D... 72
6. Opracowanie metod i Ĩródeá pozyskania danych 3D dla potrzeb TBD3D ... 75
6.1. Pozyskanie trójwymiarowych danych o obiektach liniowych, powierzchniowych i punktowych (symbole 3D)... 75
6.2. Pozyskanie trójwymiarowych danych o budynkach ... 79
6.2.1. Modelowanie budynków 3D na podstawie danych pozyskanych z ewidencji gruntów i budynków... 81
6.2.2. Modelowanie budynków 3D na podstawie danych z lotniczego skaningu laserowego .. 84
6.2.3. Modelowanie budynków 3D na podstawie zdjĊü lotniczych ... 88
6.3. Pozyskiwanie informacji trójwymiarowej o pozostaáych obiektach przedstawianych w TBD3D w rzeczywistej zgeneralizowanej postaci 3D... 92
7. Analiza przydatnoĞci metod pozyskania danych TBD3D dla wybranych obszarów testowych ... 96
7.1. Porównanie metody wykorzystującej dane z lotniczego skaningu laserowego z metodą bazującą na stereodigitalizacji zdjĊü lotniczych ... 96
7.2. Ocena dokáadnoĞci modeli 3D budynków pozyskanych z danych ewidencyjnych ... 99
8. Przykáadowe opracowanie TBD3D ... 102
8.1. Opracowanie TBD3D dla fragmentu miasta na poziomie LOD1 ... 104
8.2. Opracowanie TBD3D dla fragmentu miasta na poziomie LOD2 ... 110
9. Standard wymiany danych TBD3D ... 114
9.1. Budowa i gáówne zaáoĪenia schematu aplikacyjnego TBD3DGML ... 116
9.2. Wykonanie schematu aplikacyjnego TBD3DGML, przeprowadzone testy i kontrole... 121
10. Podsumowanie i wnioski ... 131
Literatura... 135
Spis rysunków... 142
Spis tabel ... 145
