THE MODELLING OF URBAN LANDSCAPES 
Mathieu KOEHL 
Department of Surveying 
Ecole Nationale Supérieure des Arts et Industries de STRASBOURG, FRANCE 
Commission Ill, Working Group IWG IIl/4 
KEY WORDS : Geometry, Urban, Acquisition, Modeling, Reliability, Three-dimensional, DEM/DTM 
ABSTRACT 
Geographic information systems with a real three-dimensional structure do not really exist at this time. The 
requirements in three-dimensional administration do not often justify the complexity of such systems. However the 
facilities offered by the administration of the real third dimension exceed widely the notion of height information. So 
more and more users are interested in this supplementary dimension. It's all the more true in urban environments as 
the height of the features is often equal or greater than the size of the features on the ground. 
A first approach of the problem consists to decompose complex three-dimensional features in two dimensional features 
that we are able to administrate. 
A constructive approach for such models is based on objects that are built with blocks themselves constituted by 
geometrical primitives. These geometrical primitives are classical geometric elements or CAD-elements that contain 
construction and data acquisition constraints defined by the user. New types of geometrical elements called bands, 
traces, faces and points with a supplementary dimension complete the initial library of features types. 
All constitutive elements of a 3-D object are grouped and surrounded by and envelope. This envelope allows to select 
the finished object or to include it in the 3-D space even if it is not finished. 
To come back to the detailing grade and the geometrical precision searched for, the different 3-D objects are 
hierarchically decomposed into basic elements. Each basic element contains its own local coordinate system, which 
can be used to integrate and fit into it other data by using coordinate transformation. 
The thematic and descriptive data are hierarchically structured like the hierarchical construction of the different 3-D 
objects. 
RESUME 
A l'heure actuelle, les systémes d'information géographique ne comportent pas encore véritablement une réelle et 
compléte structure 3-D. En effet, la nécessité de l'utilisation de cette 3*"* dimension ne justifie souvent pas la 
complexité de tels systémes. Cependant les solutions apportées par la gestion d'une réelle 3?"* dimension dépassent 
de loin la notion d'information altimétrique. C'est pourquoi de plus en plus d'utilisateurs sont intéressés par cette 
dimension supplémentaire. 
Ceci est d'autant plus vrai dans les paysages urbains, oü la hauteur des objets est souvent égale ou supérieure aux 
dimensions de l'objet au sol. 
Une premiére approche consiste à décomposer les objets complexes à 3 dimensions en des objets à 2 dimensions qui 
se gérent facilement. 
Une autre solution se fonde sur des objets constitués de blocs eux-mémes construits à partir de primitives 
géométriques. Ces primitives géométriques sont des corps géométriques classiques ou des corps issus du dessin 
assisté par ordinateur et élaborés d'aprés des contraintes de construction et des méthodes d'acquisition définies par 
l'utilisateur. De nouveaux types d'éléments géométriques tels que des bandes, des traces, des faces et des points 
flanqués d'une dimension supplémentaires viennent compléter la palette d'éléments initiaux. 
Tous les éléments constitutifs d'un objet 3-D sont regroupés et entourés par une enveloppe. Celle-ci permet à la fois de 
sélectionner l'objet, s'il est achevé, ou de l'inclure dans l'espace 3-D, tout en restant inachevé. 
Pour revenir au niveau de détail et de précision géométrique recherché, les différents objets 3-D sont redécomposés 
hiérarchiquement en des éléments de base. Chaque élément de base comporte son propre systéme de coordonnées, 
ce qui permet l'intégration et l'adaptation des données supplémentaires par le biais d'une transformation de 
coordonnées. 
Les données thématiques et descriptives sont structurées hiérarchiquement d'aprés la hiérarchie de construction des 
différents objets 3-D. 
460 
International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing. Vol. XXXI, Part B4. Vienna 1996 
  
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