破解3D数字城市的技术瓶颈

星际空间公司为建设智慧城市提供支持:

破解3D数字城市的技术瓶颈

机载激光雷达空中信息收集数据的虚拟地图

■记者高长安通讯员于娜

10月9日上午10点，隶属天津省测绘学院的天津星际空间地理信息工程（简称“星际空间公司”）的技术人员在四川省正在实施有条不紊的进行激光雷达空中摄影作业的机制.

“空中激光雷达航空摄影可以收集手动和其他航空摄影工具无法比拟的信息数据，”该公司航空测量业务部门总经理刘永强说. 据刘永强介绍，机载激光雷达航拍可以实现载人飞机，无人机和地面基站技术的集成. 项目完成后，可以提供高精度的三维基本地理信息，并为该地区的三维数字城市建设，规划，土地等领域提供坚实的数据支持.

“机载激光雷达航空摄影技术只是该公司的核心技术之一. ”天津市测绘研究所副所长田春来告诉《中国科学日报》，近年来，星际空间公司一直以国际前沿研究技术为基础. 对3D空间数据采集，处理，建模，存储和集成等关键技术的研究成功突破了特大城市中3D数字城市快速建设的关键技术瓶颈，为智慧城市的建设提供了强大的空间支撑.

已成为基本主题

智慧城市是数字城市和物联网结合的产物. 它们是基于城市的全面数字化（包括城市信息，数据基础设施）以及基于网络化的城市信息管理平台和综合决策支持平台的构建而建立的可视化和可衡量的智能城市管理和运营.

“智慧城市的空间支撑是数字城市三维数字城市，数字城市与智慧城市之间有着紧密的联系. ”天津市测绘研究所副总工程师，星际航天公司总经理黄恩兴说.

黄恩兴进一步指出，“ 3D数字城市”是在“ 2D数字城市”概念的基础上发展起来的，它是3D地理信息技术，虚拟现实技术，计算机技术等技术手段的综合应用. . 三维数字场景表示真实空间的地理元素的目的具有直观，可视和精确表达三维空间的优势. 同时，它也是城市信息化的基础，也是政府提高城市管理水平的手段.

“三维数字城市建设已成为城市信息化研究与应用的基本课题. ”黄恩兴说.

根据黄恩兴的说法，中国的大中城市，如上海，深圳，广州，武汉，重庆等，都在城市规划管理，规划展示和城市中积极推广3D数字城市建设技术. 建设，并逐渐得到应用. 在国际上，美国，欧洲和日本等发达国家也已开始相关研究，其总体研究水平和应用现状与中国发达地区相当.

需求难以满足

据记者了解，由于3D数字城市的建设是一个周期长，投资大，技术难度高的应用课题，同时3D数据的生产效率低，精度低，老化速度快，数据更新和系统维护困难. 由于后续投入不足，难以适应中国城市建设的快速发展.

“一些3D数字城市建设存在内容单调三维数字城市，面积小，功能少，投资不足和重复投资等问题. 难以适应现代城市建设和管理对各种信息的需求，这极大地限制了城市的发展. 功能，游戏的作用和有效性. “ StarSpace技术总监蒋以方坦言.

姜宜芳认为，由于现有软件和硬件环境的局限性，当前3D数字城市的应用主要存在以下困难: 首先，大城市，特别是大城市，在组织和应用，应用方面存在困难. 高清3D数据，难以获得多样化的信息集成的应用程序限制了3D数字城市的实用价值；其次，海量3D空间数据的动态维护管理还没有得到有效解决. 最后，将3D数字城市主要用于虚拟显示和辅助规划管理，并且比较了其应用的广度和深度.

如何突破

那么，如何解决以上应用程序问题？

星际空间公司航空航天部门的首席工程师王国飞告诉记者，机载激光雷达的测量主要使用基于单个建筑物和单向道路的设备检查和校准方案. 由于校正飞行过程中误差模型的复杂性，现有的设备校正方案存在参数校正效果差，无法有效验证校正结果可靠性等一系列局限性.

针对此问题，星际空间提出了一种具有检查功能的机载激光雷达测量设备的检查方法. 通过选择检查领域的特征并改进内部数据处理方法，设备检查得到了改善. 准确性和可靠性，并增强了调查区域内航测数据的质量控制能力.

目前，该公司的技术努力已获得回报. 据了解，该公司已承接了天津市三维数字城市的建设，并已累计完成11919平方公里的三维数字地形模型，数字正射影像，数字高程模型，1400平方公里的三栋建筑尺寸的数字人体框架模型和近500平方公里的3D同时，精细数字模型的生产还开发了具有自主知识产权的三维数字城市GIS管理平台，并实现了批准三维数字规划程序以及集成的二维和三维城市规划管理.

“目前，该技术已广泛用于计划，土地，应急，交通，经济，城市建设，数字测绘等领域. ”黄恩兴说.

《中国科学报》（2014年10月21日第7版制作）

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/tongxinshuyu/article-172267-1.html