Thử nghiệm xây dựng mô hình đô thị 3D bằng ngôn ngữ tiêu chuẩn Citygml và phần mềm mã nguồn mở

Hiện nay, mô hình đô thị 3D đang được xây dựng trên chuẩn dữ liệu khác nhau như Keyholes Markup Language (KML), Industry Foundation Classes (IFC), X3D and CityGML.

Thử nghiệm xây dựng mô hình đô thị 3D bằng ngôn ngữ tiêu chuẩn Citygml và phần mềm mã nguồn mở trang 1

Trang 1

Thử nghiệm xây dựng mô hình đô thị 3D bằng ngôn ngữ tiêu chuẩn Citygml và phần mềm mã nguồn mở trang 2

Trang 2

Thử nghiệm xây dựng mô hình đô thị 3D bằng ngôn ngữ tiêu chuẩn Citygml và phần mềm mã nguồn mở trang 3

Trang 3

Thử nghiệm xây dựng mô hình đô thị 3D bằng ngôn ngữ tiêu chuẩn Citygml và phần mềm mã nguồn mở trang 4

Trang 4

Thử nghiệm xây dựng mô hình đô thị 3D bằng ngôn ngữ tiêu chuẩn Citygml và phần mềm mã nguồn mở trang 5

Trang 5

Thử nghiệm xây dựng mô hình đô thị 3D bằng ngôn ngữ tiêu chuẩn Citygml và phần mềm mã nguồn mở trang 6

Trang 6

Thử nghiệm xây dựng mô hình đô thị 3D bằng ngôn ngữ tiêu chuẩn Citygml và phần mềm mã nguồn mở trang 7

Trang 7

Thử nghiệm xây dựng mô hình đô thị 3D bằng ngôn ngữ tiêu chuẩn Citygml và phần mềm mã nguồn mở trang 8

Trang 8

pdf 8 trang Danh Thịnh 10/01/2024 420
Bạn đang xem tài liệu "Thử nghiệm xây dựng mô hình đô thị 3D bằng ngôn ngữ tiêu chuẩn Citygml và phần mềm mã nguồn mở", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Thử nghiệm xây dựng mô hình đô thị 3D bằng ngôn ngữ tiêu chuẩn Citygml và phần mềm mã nguồn mở

Thử nghiệm xây dựng mô hình đô thị 3D bằng ngôn ngữ tiêu chuẩn Citygml và phần mềm mã nguồn mở
49 
T¹p chÝ KTKT Má - §Þa chÊt, sè 44/10-2013, tr.49-56 
THỬ NGHIỆM XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐÔ THỊ 3D BẰNG NGÔN NGỮ 
TIÊU CHUẨN CITYGML VÀ PHẦN MỀM MÃ NGUỒN MỞ 
PHẠM THANH THẠO, NGUYỄN QUANG MINH, NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG, LÊ NGỌC GIANG 
Trường Đại học Mỏ - Địa chất 
Tóm tắt: Hiện nay, mô hình đô thị 3D đang được xây dựng trên chuẩn dữ liệu khác nhau 
như Keyholes Markup Language (KML), Industry Foundation Classes (IFC), X3D and 
CityGML. Trong các chuẩn này, CityGML là chuẩn dưới dạng ngôn ngữ eXtensible 
MarkUp Language được xây dựng thành tiêu chuẩn quốc tế do Open GIS Consortium 
(OGC) đề xuất với mục đích thành lập và trao đổi dữ liệu không gian đô thị 3 chiều. Trong 
CityGML, các đối tượng địa lý 3D trong đô thị được định nghĩa về mặt hình học, topology, 
các tính chất chuyên đề cũng như hình dáng bên ngoài. Các định nghĩa này cho phép mã 
hóa các đối tượng địa lý 3D trong đô thị phục vụ các mục đích như quy hoạch đô thị, định 
vị, mô phỏng các tình huống môi trường và quản lý hạ tầng đô thị. Bài báo này trình bày 
các khái niệm được định nghĩa trong CityGML và thử nghiệm xây dựng mô hình đô thị 3D 
bằng chuẩn CityGML trong môi trường phần mềm mã nguồn mở. 
1. Giới thiệu 
Trong những năm gần đây, sự phát triển của 
các công cụ bản đồ và hệ thống thông tin địa lý 
trên môi trường Internet đã có các bước phát 
triển vượt bậc. Để các thông tin địa lý có thể 
được đưa lên mạng Internet một cách dễ dàng 
và linh hoạt, các tiêu chuẩn về cấu trúc dữ liệu 
thông tin địa lý đã được nghiên cứu và ban 
hành bởi các tổ chức như OpenGIS Consortium 
(OGC), International Standard Organisation 
Technical Committee 211 (ISO TC211), và 
Infrastructure for Spatial Information in the 
European Committee (INSPIRE). Trên cơ sở 
hợp tác giữa các tổ chức nói trên, tiêu chuẩn 
ngôn ngữ đánh dấu địa lý - Geographic MarkUp 
Language (GML) đã được sử dụng làm tiêu 
chuẩn cho trao đổi thông tin địa lý giữa các hệ 
thống khác nhau và được chính thức công nhận 
là chuẩn quốc tế với tên gọi ISO19136 [1]. 
Sau khi được ISO chính thức công nhận làm 
chuẩn quốc tế, tiêu chuẩn GML được sử dụng 
phổ biến làm công cụ lưu trữ và trao đổi thông 
tin địa lý [2]. Điểm mạnh của GML là cấu trúc 
ngôn ngữ đơn giản và dựa trên cấu trúc của 
ngôn ngữ đánh dấu mở rộng eXtensible 
MarkUp Languague (XML) [3]. Để có thể mô 
tả được các đối tượng địa lý, OGC xây dựng 
các định nghĩa riêng cho các đối tượng địa lý 
như điểm, đường, vùng, bề mặt, đối tượng và 
các thông tin đi kèm được đặt trong các file 
định nghĩa riêng của GML. Dựa trên các định 
nghĩa này, các đối tượng địa lý cụ thể có thể 
được mô tả bằng ngôn ngữ XML. Các phần 
mềm trình duyệt thích hợp với XML đều có thể 
đọc và hiển thị các dữ liệu nói trên. Bằng XML, 
toàn bộ các đối tượng không gian được mô tả 
bằng các đoạn văn bản theo một quy tắc được 
định nghĩa bởi GML. Như vậy, việc trao đổi dữ 
liệu không gian và thuộc tính chủ yếu là trao 
đổi các thông tin được mã hóa bằng GML. Các 
văn bản này có thể đọc được dễ dàng bằng các 
phần mềm khác nhau. Các dữ liệu GML đã 
được sử dụng phổ biến ở Việt Nam cho công 
tác trao đổi và lưu trữ dữ liệu. Điều này được 
quy định trong các tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan 
đến hệ thống thông tin địa lý như Chuẩn thông 
tin địa lý cơ sở [4], chuẩn dữ liệu thông tin địa 
chính [5] 
Các dữ liệu không gian được lưu trữ và trao 
đổi bằng chuẩn GML hiện nay chủ yếu là các 
dữ liệu 2D. Đối tượng 3D chủ yếu được mô tả 
bằng các mặt 2D và được định nghĩa như một 
đối tượng liền khối (solidType) trong GML [3]. 
Tuy nhiên, để tạo ra một dữ liệu 3D đầy đủ 
50 
trong đó có đối tượng hình học 3D và các thuộc 
tính đi kèm thì cần có các tiêu chuẩn mới. Các 
tiêu chuẩn này được xây dựng nhằm miêu tả 
các đối tượng 3D, đặc biệt là miêu tả và lưu trữ 
các dữ liệu không gian cho khu vực đô thị bao 
gồm nhiều đối tượng không gian 3D phức tạp 
với các mức độ chi tiết khác nhau như GML3, 
Keyhole Markup Language (KML), Extensible 
3D Graphics (X3D) và Industry Foundation 
Classes (IFC). Trên cơ sở chuẩn GML đã có, 
một ngôn ngữ tiêu chuẩn dành cho lưu trữ và 
trao đổi các đối tượng địa lý 3D cùng với các 
thuộc tính là ngôn ngữ CityGML do OGC phát 
triển và công nhận [6]. 
Trên nền tảng CityGML, có thể thực hiện 
việc xây dựng các mô hình đô thị 3D dùng cho 
phân tích và quản lý hạ tầng [7], quản lý thiên 
tai [8], giả tưởng và mô phỏng các tình huống 
khẩn cấp [9]. Tất cả các mô hình đô thị 3D này 
đều có sử dụng các phần mềm mã nguồn mở để 
đọc và hiển thị theo chuẩn CityGML. Bài báo 
này cũng sẽ đi sâu vào nghiên cứu xây dựng các 
mô hình đô thị 3D bằng ngôn ngữ tiêu chuẩn 
CityGML hiển thị bằng công cụ mã nguồn mở 
miễn phí [10]. 
2. Khái quát về ngôn ngữ CityGML 
2.1. Thông tin chung về CityGML 
CityGML được xây dựng trên nền tảng của 
GML 3.1.1 bởi nhóm Special Interest Group 3D 
(SIG 3D) nằm trong chương trình Geodata 
Infrastructure North-Rhine Westphalia, Đức. 
CityGML trình bày cả 4 khía cạnh của mô hình 
thành phố bao gồm: chuyên đề và ngữ nghĩa, 
đối tượng hình học, quan hệ hình học giữa các 
đối tượng và bề ngoài của các đối tượng. Ngoài 
ra, CityGML còn có các định nghĩa về mức độ 
chi tiết của đối tượng theo 5 mức khác nhau 
(Level of Detail – LOD). 
2.2. Các lớp chuyên đề 
Các lớp chuyên đề được định nghĩa trong 
CityGML bao gồm: lớp các mô đun nền tảng, 
lớp nhà, lớp đường hầm, lớp cầu, lớp bề mặt địa 
hình (relief class), lớp giao thông, lớp mặt 
nước, thực phủ, lớp sử dụng đất, bề mặt đô thị, 
và lớp sử dụng chung. Mỗi đối tượng trong lớp 
thông tin chuyên đề được mô tả bằng các thẻ 
trong đó một số thẻ là bắt buộc và một số thẻ là 
tùy chọn. Danh mục các thẻ bắt buộc và tùy 
chọn được xác định trong tài liệu về tiêu chuẩn 
City GML [11]. Các lớp thông tin chuyên đề 
này cho phép hiển thị toàn bộ các đối tượng 
trong một thành phố bao gồm nhà cửa, cây cối, 
mặt đường, cầu, hầm, các đối tượng nhỏ như 
cột đèn, cột điện, hệ t ... chứa 
nhiều thông tin về đối tượng hơn các cấp độ chi 
tiết thấp. Một đối tượng ở cấp độ chi tiết cao có 
thể chuyển thành đối tượng có cấp độ chi tiết 
thấp hơn thông qua quá trình tổng quát hóa 
(generalisation). Nếu một đối tượng được xây 
dựng ở cấp độ chi tiết thấp thì không thể chuyển 
thành đối tượng có cấp độ chi tiết cao hơn nó 
[6]. 
Hình 1 Hai đối tượng hình khối là nhà S1 và gara S2 có chung bề mặt tiếp xúc là Su1 
và lược đồ UML mô tả hai đối tượng nhà và quan hệ giữa hai đối tượng [6] 
Hình 2 Các cấp độ chi tiết từ LoD0, LoD1, LoD2, LoD3 và LoD4 của đối tượng nhà [6] 
52 
2.5. Quan hệ topology giữa các đối tượng 
trong CityGML 
Các đối tượng đô thị trong CityGML được 
xây dựng bằng cấu trúc Xlink. Theo cấu trúc 
này thì các đối tượng hình học đơn giản sẽ cấu 
thành các đối tượng hình học phức tạp. Chẳng 
hạn một đối tượng 3D A sẽ bao gồm nhiều đối 
tượng bề mặt khép kín. Một đối tượng 3D B có 
tiếp giáp với đối tượng 3D A theo bề mặt khép 
kín Z sẽ sử dụng các bề mặt khép kín bằng cách 
tham chiếu đến bề mặt khép kín của đối tượng 
3D A thông qua cơ chế tham chiếu 
. 
Cách biểu thị này có thể giải thích là đối tượng 
B sử dụng bề mặt Z đã được xây dựng làm mặt 
tường của đối tượng A. Như vậy là quan hệ 
topology có thể xác định được là đối tượng B 
liền kề với đối tượng A và hai đối tượng này 
chung nhau bề mặt Z. Tuy nhiên, quan hệ 
topology theo phương pháp này có nhược điểm 
là chỉ xác định được quan hệ theo một chiều 
giữa đối tượng B với đối tượng A nếu đối tượng 
B sử dụng thành phần của đối tượng A mà 
không thể xác định được đối tượng A có liên kết 
với đối tượng B hay không. 
2.6. Mô hình hiển thị bề mặt của đối tượng 
Các đối tượng không gian 3D có thể được 
tạo thành từ bề mặt với các chất liệu khác nhau. 
Chẳng hạn một ngôi nhà có thể có mái ngói, 
mái tôn, mái xi măng, v.v. Mô hình 3D của đối 
tượng thể hiện được các đặc tính này bằng cách 
xây dựng các bề mặt hiển thị (appearance) 
trong phần định nghĩa đối tượng CityGML [10]. 
Bề mặt hiển thị này có thể có thể xây dựng 
bằng chụp ảnh thực, hoặc tạo ra bằng các hình 
dạng hoa văn (texture). 
2.7. Mở rộng ngôn ngữ CityGML 
CityGML có cơ chế cho phép xây dựng các đối 
tượng mở rộng ngoài các đối tượng không gian đã 
được định nghĩa sẵn như đề cập ở mục 2.2. Cơ chế 
này được gọi là khả năng mở rộng định nghĩa các 
đối tượng ứng dụng – Application Domain 
Extensibility (ADE). Các định nghĩa này cho phép 
tạo ra các đối tượng không gian riêng biệt và đặc 
thù ứng dụng trong một số trường hợp cụ thể. 
Chẳng hạn đơn vị quản lý môi trường đô thị muốn 
định nghĩa thêm các đối tượng là các họng nước 
tưới cây vào trong một mô hình 3D đã được định 
nghĩa từ trước. Đối tượng mới định nghĩa này có thể 
được xây dựng từ lớp đối tượng hạ tầng đô thị và kế 
thừa các thuộc tính sẵn có của đối tượng này. 
Các định nghĩa về đối tượng mới này có thể 
được thêm vào phần định nghĩa tên miềnXML 
riêng so với các đối tượng đã có trong 
CityGML. Ngoài việc định nghĩa thêm các đối 
tượng thì người sử dụng cũng có thể định nghĩa 
thêm các thuộc tính của mỗi đối tượng có sẵn. 
Chẳng hạn để phục vụ mục đích quản lý đô thị 
thì có thể thêm các thuộc tính cho đối tượng 
nhà như năm xây dựng, loại nhà, v.v 
3. Cấu trúc tệp ngôn ngữ CityGML 
3.1. Phần định nghĩa đối tượng CityGML 
Vì CityGML được xây dựng trên nền tảng 
ngôn ngữ XML nên cấu trúc file dữ liệu trong 
CityGML sẽ giống như các file XML tiêu 
chuẩn. Mỗi file dữ liệu CityGML sẽ bao gồm 
phần thông tin đầu file XML có sử dụng phần 
định nghĩa đối tượng dữ liệu và phần dữ liệu. 
Đối với những dữ liệu XML phức tạp như 
GML và CityGML thì thường phần định nghĩa 
đối tượng sẽ được đặt ở các file riêng biệt để 
cấu trúc dữ liệu tường minh và logic hơn. Dưới 
đây là một ví dụ về file dữ liệu CityGML và 
phần định nghĩa đối tượng dữ liệu. 
<?xml version='1.0' encoding='UTF-8' 
standalone='yes'?> 
<CityModel 
xmlns=' ... 
opengis.net/citygml/landuse/1.0 
l/cityobjectgroup/1.0 
 <gml:Envelope srsDimension='3' 
srsName='urn:ogc:def:crs,crs:EPSG:6.12:3068,crs:EPS
G:6.12:5783'> 
 0 0 0 
 0 0 0 
 2013-4-
12+21:00 
53 
1012 1004 10 ... 1012 1004 54 
 .... 
 .... 
1012 1004 54 ... 1012 1136 54 
.... 
Trong file dữ liệu CityGML trên, phần đầu 
<“?xml version='1.0' encoding='UTF-8' 
standalone='yes'?> ” là chỉ báo về version của 
XML, mã font dữ liệu là UTF-8. Phần tiếp theo 
<CityModel xmlns = “” là địa chỉ tham khảo 
namespace của các đối tượng dữ liệu CityGML. 
Phần chính của file dữ liệu là phần mô tả các 
đối tượng dữ liệu trong CityGML (Trong đoạn 
file dữ liệu là dữ liệu mô tả một đối tượng dữ 
liệu là building, có cấu trúc được xây dựng theo 
chuẩn dữ liệu GML bao gồm: các bề mặt tường 
của building, các tọa độ điểm của đường bao 
ngoài mỗi mặt tường, v.v 
3.2. Các phần mềm và công cụ sử dụng cho 
CityGML 
Các phần mềm sử dụng cho CityGML chia 
làm các nhóm chính bao gồm: các phần mềm 
hiển thị, các phần mềm biên tập, phần mềm cơ 
sở dữ liệu, phần mềm kiểm tra và chuyển đổi 
dữ liệu. Nhiều phần mềm trong các nhóm này là 
các phần mềm miễn phí nhưng cũng có nhiều 
phần mềm thương mại của các hãng lớn như 
Oracle Spatial 11g. Dưới đây là bảng liệt kê các 
phần mềm sử dụng cho CityGML. 
Bảng 1. Các phần mềm sử dụng cho CityGML 
Phần mềm sử dụng Hãng sản xuất 
Phần mềm hiển thị CityGML 
Aristoteles3D Univ. of Born 
CityGML-Toolchain Univ. of Appl. Sci. 
Gelsenkirchen 
FZKViewer KIT Karlsrule 
BS Contact Geo Bimanagement Software 
GmbH 
FME Data Inspector Safe software Inc. 
Tridicon CityDiscoverer GTA Geoinformatik GmbH 
Viewtec Terrainview Viewtec Inc. 
RhinoTerrain/Rhino SARL RhinoTerrain 
IN3D Visualisation Engine Galdos systems Inc. 
Phần mềm kiểm tra cấu trúc file City GML 
QS-City 3D University of Appl. Sci. 
Stuttgart 
City Doktor Validator University of Appl. Sci. 
Stuttgart 
Phần mềm cơ sở dữ liệu 
Oracle Spatial 11g Oracle Corp. 
3DCityDB Technische Univ. Berlin, IGG 
Phần mềm chuyển đổi dữ liệu CityGML 
FME Safe software Inc. 
SupportGIS CPA Geo-information 
Bentley Map SS2 Bentley Systems, Inc. 
4. Thực nghiệm xây dựng mô hình 3D theo 
cấu trúc ngôn ngữ CityGML 
4.1. Khu vực và dữ liệu thực nghiệm 
Hình 1. Hình ảnh mặt bằng khu vực thực 
nghiệm – Khuôn viên Khu A, Trường Đại học 
Mỏ - Địa chất gồm các nhà A, B1, B2, C, C 
300, C 12 tầng, D, và D 5 tầng 
(Nguồn Google Earth) 
54 
Khu vực thực nghiệm là khuôn viên trường 
Đại học Mỏ - Địa chất, Đông Ngạc, Từ Liêm, 
Hà Nội. Khuôn viên trường gồm các khối nhà 
A, B1, B2, C 300, C12, D và D5 tầng được thu 
thập dữ liệu về mặt bằng (x, y) và độ cao (h) 
bằng máy toàn đạc điện tử trong hệ tọa độ giả 
định đã được chỉnh sửa như sau: 
1 1012 1004 10 
2 1031 1004 10 
3 1031 1011 10 
... 
... 
70 1051 1167 10 
71 1040 1167 10 
72 1040 1180 10 
73 1047 1180 10 
Từ dữ liệu các điểm thu được ở trên, ta tiến 
hành biên tập các bề mặt của các khối nhà: 
NHA_B 44 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 
BACTHANG 6 
17 18 19 20 17 
HT300 16 
13 14 15 16 13 
NHA_A 44 
21 22 23 24 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 
44 21 
NHA_C 18 
25 26 27 28 29 30 25 
NHA_C12 100 
45 46 47 48 49 50 58 59 60 61 62 45 
NHA_C5 44 
51 52 53 54 55 56 57 58 51 
NHA_D 44 
63 64 68 69 70 71 72 73 63 
XUONGDT 8 
65 66 67 68 65 
4.2. Kết quả thực nghiệm 
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu thu 
thập được tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất 
xây dựng các file dữ liệu trên theo chuẩn 
CityGML và sử dụng phần mềm XYZ miễn phí 
để hiển thị mô hình 3D cho dữ liệu thực 
nghiệm. 
Từ dữ liệu thực nghiệm đầu vào, mô hình 3D 
được xây dựng theo đúng chuẩn CityGML. Ví 
dụ một đoạn dữ liệu mô tả nhà C12 tầng tại 
Trường đại học Mỏ - Địa chất như sau: 
 NHA_HOP 
 <gml:Envelope srsDimension='3' 
srsName='urn:ogc:def:crs,crs:EPSG:6.12:3068,crs:EPS
G:6.12:5783'> 
 0 0 0 
 0 0 0 
 2013-4-
12+21:00 
 NHA_HOP 
 3EE1 
 <gml:Envelope srsDimension='3' 
srsName='urn:ogc:def:crs,crs:EPSG:6.12:3068,crs:EPS
G:6.12:5783'> 
 0 0 
0 
 0 0 
0 
 2013-4-
12+21:00 
 Unnamed 
 ? 
 12L1 
 <gml:MultiSurface 
gml:id='UUID_71c11cc81'> 
 <gml:LinearRing 
gml:id='UUID_2fd3e918-586a-1'> 
1000 1000 10 1000 1020 10 1000 1020 15 1000 1000 
15 
... 
... 
55 
 <gml:Envelope srsDimension='3' 
srsName='urn:ogc:def:crs,crs:EPSG:6.12:3068,crs:EPS
G:6.12:5783'> 
 0 0 
0 
 0 0 
0 
 2013-4-
12+21:00 
 Unnamed 
 ? 
 12L5 
 <gml:MultiSurface 
gml:id='UUID_71c11cc85'> 
 <gml:LinearRing 
gml:id='UUID_2fd3e918-586a-5'> 
1000 1000 15 1000 1020 15 1005 1020 15 1005 1000 
15 
Từ file dữ liệu có cấu trúc chuẩn CityGML 
được xây dựng, có thể hiển thị dữ liệu trên một 
số phần mềm khác nhau (Bảng 1). Ví du: sau 
khi mã hóa ở mức độ LOD3 (do thời gian có 
hạn nên các thông tin chi tiết về bề mặt nhà và 
cửa sổ chưa thu thập được đầy đủ) bằng 
CityGML tất cả các tòa nhà trong khuôn viên 
khu A, Trường Đại học Mỏ - Địa chất hình ảnh 
tòa nhà này được hiển thị bằng phần mềm FZK 
Viewer của Đại học Born như Hình 2. Mức độ 
chi tiết của các đối tượng được xác định ngay 
trong khi khai báo các đối tượng. Chẳng hạn 
trong ví dụ trên thì đối tượng LOD3 là nhà 
được khai báo là bằng thẻ 
. Phần tham chiếu địa 
lý của đối tượng được thể hiện bằng thẻ gml 
như trong chuẩn gml về đối tượng địa lý thông 
qua thẻ khai báo tên của hệ quy chiếu: srsName. 
5. Kết luận 
Trong thực tế về dữ liệu thông tin không 
gian hiện nay thì chuẩn dữ liệu đóng một vai trò 
quan trọng. Việc xây dựng các dữ liệu đúng 
chuẩn sẽ tạo điều kiện cho công tác quản lý và 
sử dụng hữu hiệu dữ liệu sau này. Đối với các 
chuẩn dữ liệu 3D, hiện nay tại Việt nam chưa 
được nghiên cứu nhiều nên việc nghiên cứu áp 
dụng chuẩn dữ liệu 3D CityGML và các chuẩn 
dữ liệu 3D khác sẽ có thể đóng góp vào công 
tác chuẩn hóa dữ liệu, ứng dụng mô hình dữ 
liệu 3D trong nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc biệt 
là các ứng dụng trong đô thị. 
Ngôn ngữ chuẩn hóa CityGML được xây 
dựng trên nền tảng ngôn ngữ chuẩn hóa dữ liệu 
địa lý GML (về bản chất là sử dụng ngôn ngữ 
đánh dấu mở rộng XML) nên có thể dễ dàng 
tìm hiểu và sử dụng. CityGML có cấu trúc ngôn 
ngữ rõ ràng, có thể xây dựng các file dữ liệu 
cho phép sử dụng nhiều phần mềm để hiển thị 
và phân tích các mô hình 3D, đặc biệt trong khu 
Hình 2. Mô hình 3D khuôn viên Khu A, Trường 
Đại học Mỏ - Địa chất được xây dựng với cấp 
độ chi tiết LoD2 theo chuẩn CityGML được hiển 
thị bằng phần mềm FZK Viewer của University 
of Born 
56 
vực đô thị. Thực nghiệm trong bài báo này đã 
cho thấy khả năng mô hình hóa các dữ liệu 3D 
theo khuôn dạng của CityGML và hiển thị các 
dữ liệu 3D theo các góc độ khác nhau. 
Để có thể phát triển hơn nữa ứng dụng dữ 
liệu không gian và dữ liệu trắc địa 3D trong các 
đô thị ở Việt nam, cần tiếp tục các hướng 
nghiên cứu ứng dụng mô hình dữ liệu 3D 
CityGML cũng như xây dựng các thuật toán 
phân tích dữ liệu 3D đô thị theo chuẩn 
CityGML và các chuẩn 3D khác trong tương 
lai. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Wolfgang Kresse and Kian Fadaie, 2004. 
ISO Standards for Geographic Information. 
New York: Springer-Verlag. 
[2]. Chang-Tien Lu, Raimundo F. Dos Santos 
Jr, Lakshmi N. Sripada, and Yufeng Kou, 
2007. Advances in GML for Geospatial 
Applications," Geoinformatica, vol. 11, no. 1, 
pp. 131-157. 
[3]. Clemens Portele, 2007. OpenGIS® 
Geography Markup Language (GML) Encoding 
Standard. [Online]. HYPERLINK 
"" 
[4]. Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, 2012. Quy 
chuẩn Việt nam QCVN 42: 2012/BTNMT. Hà 
Nội. 
[5]. Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2010. Thông 
tư 17/2010/TT-BTNMT. Hà Nội, 2010. 
[6]. Gerhard Gröger and Lutz Plümer, 2012. 
CityGML – Interoperable semantic 3D city 
models. ISPRS Journal of Photogrammetry and 
Remote Sensing, vol. 71, pp. 12-33. 
[7]. Ihab Hijazi, Manfred Ehlers, Sisi 
Zlatanova, and Umit Isikdag, 2009. IFC to 
CityGML Transformation Framework for Geo-
Analysis: A Water Utility Network Case, in 4th 
International Workshop on 3D Geo-
Information, Ghent, Belgium. 
[8]. Zlatanova Sisi and Holweg D.,2004. 3D 
Geo-information in emergency response: a 
framework, in The Fourth International 
Symposium on Mobile Mapping Technology, 
Kunming, China. 
[9]. B. Randt, F. Bildstein, and T.H. Kolbe, 
2007. Use of Virtual 3D Landscapes for 
Emergency Driver Training, in Proc. 2007 
IMAGE Conference, Scottsdale, Arizona. 
[10]. Thomas H. Kolbe, 2009. Representing and 
Exchanging 3D City Models with CityGML, in 
Proceedings of the 3rd International Workshop 
on 3D Geo-Information, Seoul, Korea. 
[11]. Gerhard Gröger, Thomas H. Kolbe, and 
Angela Czerwinski, 2007. Candidate 
OpenGIS® CityGML Implementation 
Specification, Open Geospatial Consortium Inc, 
07-062. 
[12]. S Cox, R Lake, C Portele, and A 
Whiteside, 2003. Geographic Markup Language 
3.1. 
SUMMARY 
A test for establishment of 3D city model using CityGML with Open-Source Tools 
Pham Thanh Thao, Nguyen Quang Minh, Nguyen Thi Thu Huong, Le Ngoc Giang 
Hanoi University of Mining and Geology 
Currently, 3D City model are established in a number of standards such as Keyholes 
Markup Language (KML), Industry Foundation Classes (IFC), X3D and CityGML. Amongst these 
standards, CityGML, which was developed from eXtensible MarkUp Languague, is a standard and 
language created and used by o Open GIS Consortium (OGC) for establishment and exchange of 
city 3D data. In CityGML, the 3D objects are defined for geometry, topology, semantic attributes 
and appearence. These definitions are used for city 3D data presentation and analysis in urban 
planning, geo-positioning, simulation of urban environment and urban infrastructure management. 
This paper presents concepts of CityGML and a test of establishment of 3D model in CityGML and 
visualization of the model in open-source software environment. 

File đính kèm:

  • pdfthu_nghiem_xay_dung_mo_hinh_do_thi_3d_bang_ngon_ngu_tieu_chu.pdf