Modelos de Ciudad 3D

Herramienta de Apoyo para la Planificación Urbana y Diseño

Abasabad en el norte de Teherán se ha designado un área de desarrollo para servir a los millones de personas que viven en la metrópoli. Con el fin de la marcha del plan de zonificación general de los planos detallados de edificios, carreteras, zonas verdes y parques infantiles, geodatos precisos y detallados, preferentemente en forma de mapas digitales a gran escala y modelos 3D de la ciudad. Los autores describen cómo se produce este tipo de datos geográficos 2D y 3D con alta resolución de imágenes digitales aéreas y mapas a escala 1:500.

Teherán, la capital de Irán, está rodeada al norte por montañas y al sur por desierto, y es una ciudad en rápido crecimiento, hasta cierto punto, de forma orgánica. En el 2005, las autoridades de Irán aprobaron un plan de zonificación general para desarrollar Abasabad en una zona en la que millones de personas que viven en la metrópoli pueden disfrutar de actividades culturales, recreativas y de ocio (Figura 1). Abasabad es una de las cuatro colinas de Teherán, ubicada en el norte del promontorio de las montañas de Alborz y con una superficie de 623 hectáreas. La diferencia de altura entre el punto más alto y más bajo es de 180 metros.

Requisitos de diseño

La realización del plan de zonificación general fue aprobado y requiere detallados diseños arquitectónicos de todas las futuras construcciones, caminos y otros objetos, junto con su ubicación espacial y orientación. Los arquitectos y los planificadores deben tener la posibilidad de evaluar rápidamente la viabilidad, los errores o las zonas de conflicto entre los diseños alternativos. Como base fundamental para el desarrollo del diseño y evaluación, también necesitan precisos mapas de uso de suelo y topográficos de la zona. Si es posible y asequible, se quiere utilizar no sólo los mapas planimétricos, sino también los modelos 3D de la zona en la que se pueden colocar alternativas de diseños en 3D de edificios, puentes, carreteras y otros objetos.

Cartografía Aérea

Figura 2, el modelo digital de elevación creado a partir de imágenes aéreas mediante técnicas fotogramétricas. Mapas existentes de Abasabad eran obsoletos debido a los recientes cambios importantes en la zona. Los mapas topográficos también estaban incompletos por las restricciones del que limitan los tipos de objetos representados en ellos. Para llegar a los mapas que representan la situación actual en el terreno, la agencia nacional de cartografía iraní ha capturado el área fotogrametricamente durante un reconocimiento aéreo realizado en el año 2006 con una cámara digital UltracamD. Las imágenes, grabadas con una distancia de GSD de 10 cm, se procesaron en el sistema fotogramétrico digital Leica Photogrammtric Suite 9.0 (LPS). Una red de referencia que consiste de treinta puntos de terreno fácilmente identificables y bien distribuidas se establecieron en la zona. Los puntos se utilizaron en parte como puntos de control en el procedimiento de aerotriangulación y en parte como puntos de control.

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Las coordenadas X, Y y Z de los puntos de referencia han sido obtenidos utilizando receptores GPS de doble frecuencia de funcionamiento en modo estático con una precisión de 5 cm (RMS) de error en las tres coordenadas.

Después del ajuste conjunto, las coordenadas de los puntos de control mostraron un error RMS de menos de 10 cm. Junto a los trabajos preparatorios anteriormente, un modelo de elevación digital (DEM) fue generado automáticamente por la aplicación de las técnicas disponibles que coincidan con la imagen en LPS en los pares estéreoscopicos de fotos aéreas. Desde los puntos de tres dimensiones que resulta de la concordancia automática no representan necesariamente el suelo desnudo, se requiere una etapa de edición manual realizada por un operador humano. AutoCAD 2007 se utiliza para unir los diferentes bloques DEM generados a partir de los modelos estéreo individuales en un mosaico DEM sin fisuras con espaciado de malla de 20 cm (Figura 2). El empleo de los bloques DEM, se crearon ortofotos digitales usando LPS y luego un mosaico con Erdas Imagine 9.0.

Mapa y Modelo 3D

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Los anteriores datos se utilizaron como base para la creación de mapas de la zona y el modelo de ciudad en 3D. Para crear el mapa, se ha mejorado el mosaico de ortofotos mediante la adición de perfiles de edificios, líneas de transporte, árboles y otros objetos como datos vectoriales extraídos del actual mapa a escala 1:500 (Figura 3). Este mapa fue creado en el 2004 mediante métodos tradicionales de estudios de tierra. Su contenido es incompleto debido a las restricciones del gobierno, sin embargo, las representaciones de objetos que no habían sufrido cambios desde la captura de datos pueden ser provechosamente explotados como una fuente precisa de datos para la creación del mapa.

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Para el modelo de ciudad 3D, la ortofoto fue la primera cubierta sobre el DEM, resultando en una superficie realista de la zona.

A continuación la construcción de modelos 3D y 2D para planes urbanísticos se superponen en el modelo. Además de la información de vectores, objetos 3D de los edificios importantes y lugares de interés se han integrado para aumentar el atractivo visual del modelo en 3D y un mejor apoyo al proceso de diseño, los objetos 3D se producen utilizando el software Autodesk 3ds Max. Un modelo de ciudad en 3D se debe obtener de forma rápida y proporcionar una representación precisa, detallada y completa de la zona para que los arquitectos y planificadores puedan evaluar cómo sus diseños encajan en el medio ambiente y si se contradice en modo alguno. A tal efecto los modelos 3D de la ciudad fueron preparados a nivel de detalle LoD1 y LoD2. LoD1 consiste en modelos de bloques básicos con techos planos (Figura 4), mientras que LoD2 representa modelos arquitectónicos con textura fachada y la geometría de construcción apropiados (Figura 5). Diseños desarrollados por los planificadores de la ciudad donde se incorporan a estos modelos de ciudades en 3D con Autodesk 3ds Max al medio ambiente. La fusión de los diseños con las representaciones de la realidad pueden ser explorados de forma interactiva utilizando el software IMAGIS 3.2 de realidad virtual.

Observaciones finales

Desde que el mundo que nos rodea pasa por un cambio gradual, la necesidad de mapas y modelos 3D se necesitan con actualización periódica. Los modelos físicos creados a diferentes escalas durante el proceso de planificación y diseño de apoyo a los arquitectos en forma efectiva en la identificación de errores de diseño o de conflicto de interés. El uso de modelos de ciudad en 3D reduce el costo y el esfuerzo empleados en la preparación de las representaciones de alta calidad, mapas impresos y modelos físicos.

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Fuente:

Gim International

Un comentario sobre “Modelos de Ciudad 3D

  • el 18 julio, 2017 a las 14:51
    Permalink

    Estimado/a
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