基于CityGML的明清古建筑三维语义模型研究

"这篇文献是关于基于CityGML的明清古建筑三维语义模型扩展与转换的研究，由张文元、刘润桦、万君璧等人发表在《地球信息科学学报》上。该研究旨在解决现有古建筑三维模型缺乏语义信息的问题，以满足精细化管理和智能应用的需求。通过扩展CityGML标准，可以实现更丰富的信息表示，提高数据的实用性和互操作性。" CityGML（城市地理模型语言）是一种三维地理信息系统（GIS）的数据交换格式，它允许存储和交换城市环境的三维几何、拓扑、语义和动态特性。CityGML的标准定义了不同的抽象概念模型（ACM），如建筑物、交通设施、植被等，用于描述城市对象的结构和关系。 这篇研究指出，近年来，虽然大量中国古建筑的三维模型被创建用于文化遗产保护，但大多数模型仅具备基本的可视化功能，缺乏语义信息，无法满足精细管理、遗产保护、数字孪生（Digital Twin）等高级应用的需求。因此，研究人员基于CityGML标准进行了扩展，旨在增加模型的语义深度，使其包含更多的历史、文化、构造细节，以支持更复杂的分析和决策。 论文中提到的三维语义模型扩展可能涉及以下几个方面： 1. **语义增强**：通过添加更多的属性和元数据来描述建筑的各个部分，如建筑材料、建造时期、设计风格等，使模型不仅有形，还有“意”。 2. **拓扑关系细化**：定义建筑构件之间的精确空间关系，如墙体与门窗的关联，楼层之间的连接，以支持空间查询和分析。 3. **时间序列信息**：记录建筑随时间的变化，如历史修复、改造过程，体现古建筑的历史演变。 4. **交互式应用**：扩展后的模型可以更好地支持虚拟现实（VR）、增强现实（AR）应用，提供沉浸式的文化遗产体验。 5. **数据转换**：研究还可能涉及将传统模型转换为增强的CityGML格式，确保兼容性和互操作性，方便不同系统间的交流和共享。 6. **智能应用**：语义丰富的模型可以用于智能的城市规划、遗产保护策略制定、灾害风险评估等，提升城市管理和决策的智能化水平。 通过这些扩展，基于CityGML的模型将能够为数字孪生城市提供更加真实、全面的古建筑信息，促进历史文化遗产的数字化保护和利用。这一研究对于GIS领域的理论发展和技术实践具有重要意义，为文化遗产的三维建模和管理提供了新的方法论支持。