警務(wù)平臺(tái)目前在二維GIS上應(yīng)用漸趨成熟,而三維應(yīng)用尚處于起步階段。在二三維一體化集成應(yīng)用以及針對(duì)特定業(yè)務(wù)(如實(shí)現(xiàn)人口信息查詢(xún)、警務(wù)模擬飛行等)提供相應(yīng)的分析和決策支持模塊方面,還有待進(jìn)一步發(fā)展與提高。傾斜攝影測(cè)量和實(shí)景三維建模 技術(shù)的發(fā)展,為打造先進(jìn)的實(shí)景三維警用地理信息平臺(tái)提供了新思路、新可能,運(yùn)用和集成實(shí)景三維,以及街景、BIM 技術(shù)等多樣化的空間模擬技術(shù),探索警衛(wèi)實(shí)戰(zhàn)新模式,在基層應(yīng)用上加以推廣,是未來(lái)警用地理信息平臺(tái)的發(fā)展趨勢(shì) 。
如何充分發(fā)揮三維警務(wù)平臺(tái)的作用,使其真實(shí)反映城市場(chǎng)景,并集成多源多類(lèi)信息數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)特色化功能應(yīng)用,讓系統(tǒng)特別適用于公安干警使用,并體現(xiàn)其在基層基礎(chǔ)工作和應(yīng)急指揮決策等方面的優(yōu)勢(shì),還需深挖創(chuàng)新可能性。本文就此問(wèn)題展開(kāi)討論,并借助上城區(qū)的實(shí)踐案例探索新的建設(shè)思路。
1 基于空間地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的警用平臺(tái)建設(shè)歷程和發(fā)展方向
縱觀(guān)警用地理信息平臺(tái)的建設(shè)歷程,公安機(jī)關(guān)打擊犯罪、維護(hù)治安和服務(wù)管理社會(huì)的工作職責(zé),以及協(xié)同作戰(zhàn)、快速反應(yīng)的工作要求,決定了其對(duì)地理信息技術(shù)發(fā)展的依賴(lài)性[1]??臻g地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)關(guān)注的核心內(nèi)容,是其他統(tǒng)計(jì)信息和專(zhuān)題信息的空間載體,是其他各類(lèi)信息系統(tǒng)建設(shè)的空間定位框架,是國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化的基礎(chǔ)。
警用地理信息平臺(tái)的建設(shè)是智慧城市建設(shè)的重要部分,需要高效真實(shí)的地理空間外貌全信息,盡可能多的承載客觀(guān)世界信息,無(wú)限真實(shí)地模擬客觀(guān)世界。實(shí)景三維模型實(shí)現(xiàn)了這一基礎(chǔ)需求,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行準(zhǔn)確的空間編碼和數(shù)據(jù)映射,從而滿(mǎn)足多尺度和多樣化的應(yīng)用需求。其技術(shù)路線(xiàn)經(jīng)歷了從傳統(tǒng)地圖→二維GIS→三維仿真+部分貼圖場(chǎng)景→實(shí)景三維四個(gè)階段的發(fā)展。
1.1 二維GIS——警務(wù)工作信息化的開(kāi)端
上世紀(jì)90 年代以來(lái),GIS 技術(shù)的發(fā)展以其強(qiáng)大的二維空間分析能力,促進(jìn)了二維警用地理信息平臺(tái)建設(shè)浪潮興起,也顛覆了傳統(tǒng)的人工熟悉地理環(huán)境或依靠普通地圖指揮作戰(zhàn)的模式。各級(jí)公安機(jī)關(guān)在指揮中心、交管、消防的業(yè)務(wù)管理中逐步應(yīng)用地理信息技術(shù),建立了一些以GPS 監(jiān)控和指揮調(diào)度業(yè)務(wù)為主的電子地圖系統(tǒng),并不斷進(jìn)行警用地理信息全局共享、警用地理信息全局復(fù)用、警用地理信息基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)方面的有益探索[1],至今,二維警用地理信息平臺(tái)已經(jīng)比較成熟。
1.2 仿真三維——可視化的突破性發(fā)展
由于二維GIS 是將三維的空間信息映射為二維的平面信息,這不可避免的在表現(xiàn)方法上過(guò)于抽象,在三維定位及信息展現(xiàn)的直觀(guān)性方面存在著局限性[2],很難表現(xiàn)人文、環(huán)境、資源等信息,對(duì)使用者來(lái)講缺乏臨場(chǎng)感,不符合人們的真實(shí)視覺(jué)習(xí)慣。公安部門(mén)承擔(dān)著公共安全管理和應(yīng)急指揮的重任,需要以詳細(xì)、準(zhǔn)確的警用地理信息作為業(yè)務(wù)支撐,以一種更豐富的地理信息數(shù)據(jù)源和更好的視覺(jué)工具,來(lái)傳遞更為真實(shí)的信息,從而更好地發(fā)揮警用地理信息的核心決策支持能力。
隨著三維可視化技術(shù)在公安方面的應(yīng)用越來(lái)越受到重視,3D PGIS 的建設(shè)應(yīng)運(yùn)而生,多地公安部門(mén)完成了對(duì)二維警用平臺(tái)的升級(jí)改造。然而,此“三維”非“真三維”,而是“三維仿真”。該階段以“二三維一體化”為特點(diǎn)的警務(wù)平臺(tái),其實(shí)是建立在數(shù)字高程模型(DEM)和建筑人工建模、采樣紋理、樣本化貼圖(見(jiàn)圖1)的“數(shù)字城市”建模技術(shù)基礎(chǔ)上的仿真三維可視化平臺(tái)。能夠承載較大規(guī)模模型數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)軟件平臺(tái),如武漢中地(MAPGIS 系列)、北京超圖(SuperMap系列)等的相繼涌現(xiàn),支撐了這些仿真三維地理信息
平臺(tái)的建設(shè)。相關(guān)成果中,上海市警用三維GIS 系統(tǒng)是較為完善的代表,在三維平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了公安信息查詢(xún)、最短路徑飛行、視頻監(jiān)控和房屋信息查詢(xún)等警用業(yè)務(wù)功能。
圖1 三維仿真技術(shù)中的傳統(tǒng)手工建模
1.3 實(shí)景三維——真實(shí)再現(xiàn)城市外部空間
隨著智慧城市大數(shù)據(jù)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)日新月異,傳統(tǒng)數(shù)字城市建模以仿真手段映射真實(shí)空間的局限性逐漸顯現(xiàn),其不能滿(mǎn)足公安、城管、規(guī)劃、園林等城市各個(gè)管理部門(mén)需要真實(shí)模擬客觀(guān)世界、真實(shí)反映城市現(xiàn)狀的“全信息”城市模型的要求。
國(guó)際測(cè)繪遙感領(lǐng)域近年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù)——傾斜攝影技術(shù),和基于此項(xiàng)技術(shù)的實(shí)景三維建模技術(shù)的出現(xiàn),為地理信息平臺(tái)建設(shè)再次的顛覆性發(fā)展預(yù)備了可能?;趦A斜攝影測(cè)量技術(shù)的實(shí)景三維建模,是一項(xiàng)高效真實(shí)獲取地理空間外貌全信息的新技術(shù),將用戶(hù)引入了符合人眼視覺(jué)的真實(shí)直觀(guān)世界。相對(duì)于傳統(tǒng)的航空攝影測(cè)量工作,實(shí)景三維建模最大的難點(diǎn)不在于反向幾何構(gòu)建或自動(dòng)紋理匹配,而在于海量影像的空三解算,對(duì)于無(wú)論是生產(chǎn)工藝還是生產(chǎn)組織,都提出了創(chuàng)新的要求。
承載二三維海量數(shù)據(jù)、能滿(mǎn)足各業(yè)務(wù)功能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)平臺(tái)也隨之誕生發(fā)展,以科瀾、偉景行(CityMaker)、超圖(SuperMap)、SmartEarth 四大平臺(tái)為代表。目前,實(shí)景三維警用地理信息系統(tǒng)已成功地應(yīng)用于奧運(yùn)會(huì)安保及濰坊市、武漢市公安局等多地區(qū)的警用地理信息系統(tǒng)中,也寫(xiě)入了公安部頒發(fā)的《全國(guó)警用地理信息基礎(chǔ)平臺(tái)總體建設(shè)方案》,代表著PGIS領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展方向[3-5]。
基于實(shí)景三維模型的三維警用地理信息平臺(tái)的建設(shè)尚處于起步階段,在保持海量三維數(shù)據(jù)的瀏覽流暢,把現(xiàn)有公安二維系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)整合到三維模型上,將現(xiàn)有二維警用地理信息系統(tǒng)集成到三維警用地理信息平臺(tái)中,以及針對(duì)特定業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的分析和決策支持模塊方面還有待進(jìn)一步的發(fā)展與提高。
2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)CIM 系統(tǒng)——智慧城市空間地理信息集成的概念落地和應(yīng)用示范
隨著技術(shù)探索和進(jìn)步,未來(lái)的三維平臺(tái)將徹底擯棄傳統(tǒng)數(shù)字城市手工建模的生產(chǎn)方式,實(shí)現(xiàn)高精度大范圍的實(shí)景三維建模,并進(jìn)一步集成BIM 模型和街景建模技術(shù)和二三維GIS 發(fā)展新成果,實(shí)現(xiàn)警用平臺(tái)的跨越式發(fā)展。本文以此為導(dǎo)向,提出了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)三維建模的設(shè)想,旨在打造以公安警用平臺(tái)為示范的可以面向智慧城市多方應(yīng)用全面推廣的增強(qiáng)現(xiàn)CIM系統(tǒng)。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)三維建模,采用空地結(jié)合、多分辨率影像精細(xì)融合的海量影像獲取模式從數(shù)據(jù)采集、加工到生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)多源全信息技術(shù)集成。通過(guò)POS 輔助、DSM 引導(dǎo)、抗變形矩不變特征匹配等,構(gòu)建多源影像嚴(yán)格成像模型,無(wú)縫集成多種傳感器,建立增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)三維場(chǎng)景,最終配合采用三維空間編碼技術(shù)、空間聚合和多源多向校檢匹配算法,實(shí)現(xiàn)公安流口、???、地名地址等信息的快速自動(dòng)化匹配和空間化,實(shí)現(xiàn)三維分析功能。
2.1 總體技術(shù)路線(xiàn)——增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)CIM 系統(tǒng)的創(chuàng)建
八部委聯(lián)合出臺(tái)的《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》中,將空間地理信息集成作為智慧城市四大關(guān)鍵技術(shù)之一,以期新一代信息技術(shù)的發(fā)展能促進(jìn)城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和服務(wù)的智慧化。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)CIM 體系,結(jié)合了實(shí)景三維、BIM、GIS、遙感、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等多項(xiàng)空間技術(shù)手段,是城市空間信息和實(shí)體信息的高度集成和真實(shí)再現(xiàn),是新型智慧城市的地理空間信息平臺(tái)和大數(shù)據(jù)集成中心。如圖2所示。
圖2 技術(shù)集成示意圖
首先,基于手工建模的傳統(tǒng)數(shù)字城市建設(shè)模式是采用樣本化的城市外貌模擬,無(wú)法真實(shí)的表現(xiàn)客觀(guān)世界,同時(shí)缺少建筑內(nèi)部空間及空間內(nèi)事物的表達(dá)與聯(lián)系。實(shí)景三維技術(shù)的出現(xiàn),顛覆了這一“偽三維仿真”的模式,采取實(shí)景建模+BIM 聯(lián)合的解決方案,更是將空間場(chǎng)景滲透至室內(nèi)外一體。
其次,實(shí)景三維技術(shù)由于航空攝影的局限性,近地面影像缺失,使得實(shí)景三維難以實(shí)現(xiàn)近地面精細(xì)化模型構(gòu)建。常規(guī)的近地面街景集成技術(shù),僅僅是從二三維場(chǎng)景切換至街景影像畫(huà)面的方式,影像空間定位關(guān)系不具備嚴(yán)密的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),無(wú)法與實(shí)景三維模型空間進(jìn)行準(zhǔn)確的空間匹配,也無(wú)法與GIS 數(shù)據(jù)源無(wú)縫對(duì)接因此,結(jié)合近地面移動(dòng)測(cè)量技術(shù),采集近地面全景影像和雷達(dá)點(diǎn)云,實(shí)現(xiàn)地空聯(lián)合三維建模,使全景影像與三維模型精確疊加,有效地彌補(bǔ)航空影像對(duì)于地面信息的缺失問(wèn)題;再通過(guò)與BIM 建筑信息模型的結(jié)合,得到虛擬現(xiàn)實(shí)CIM場(chǎng)景。
進(jìn)而,由于CIM 虛擬現(xiàn)實(shí)僅是對(duì)客觀(guān)現(xiàn)實(shí)世界外在表現(xiàn)的全要素?cái)?shù)字構(gòu)建,要進(jìn)一步辨識(shí)客觀(guān)現(xiàn)實(shí)世界中的每一個(gè)物體,則需要在CIM 虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中建立物體個(gè)體空間與個(gè)體屬性信息的映射匹配。通過(guò)可視化的交互手段,集成融合GIS 數(shù)據(jù)圖層,將二維數(shù)據(jù)三維實(shí)體化,與CIM 虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行空間位置的高精度配準(zhǔn)和屬性信息匹配,實(shí)現(xiàn)影像、場(chǎng)景、模型與矢量地圖、屬性數(shù)據(jù)等多源多類(lèi)數(shù)據(jù)的融合,實(shí)現(xiàn)從虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)的升華,即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)CIM。
因此,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)CIM 系統(tǒng),真正實(shí)現(xiàn)了地空一體化、室內(nèi)外一體化、宏觀(guān)場(chǎng)景與單個(gè)實(shí)體一體化、影像與模型一體化、外在表現(xiàn)與內(nèi)在屬性一體化的多源全信息技術(shù)集成。
2.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)CIM 系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)
以本市上城區(qū)保障G20 安保工作的開(kāi)展和信息化建設(shè)的探索,實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)CIM 系統(tǒng)的概念落地,帶來(lái)對(duì)智慧城市建設(shè)發(fā)展和大數(shù)據(jù)資源共享的展望。通過(guò)先進(jìn)合理的技術(shù)架構(gòu),借助多源多類(lèi)大數(shù)據(jù)支撐,實(shí)現(xiàn)大面積實(shí)景三維、重點(diǎn)建筑BIM、街景聯(lián)合建模,并與GIS 技術(shù)集成聯(lián)合應(yīng)用,構(gòu)建增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)三維空間場(chǎng)景,完成一致全局定位、地空一體化、對(duì)接接口和標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)突破,從而滿(mǎn)足警衛(wèi)安保、反恐、指揮調(diào)度、基層基礎(chǔ)等多層次公安實(shí)際應(yīng)用,借助科技強(qiáng)警,服務(wù)警衛(wèi)實(shí)戰(zhàn)。應(yīng)用方向如圖3 所示,項(xiàng)目成果展現(xiàn)出“快速、可視、全面、省力”四大優(yōu)勢(shì),具有顯著的社會(huì)效益和應(yīng)用推廣價(jià)值。
圖3 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)CIM 系統(tǒng)的警務(wù)應(yīng)用方向
隨著三維技術(shù)的不斷普及和高尖端應(yīng)用,可以預(yù)見(jiàn)三維警用地理信息系統(tǒng)的外沿和內(nèi)涵都將會(huì)不斷擴(kuò)充,必將在提升警方的快速反應(yīng)能力、加大警務(wù)決策支持力度方面發(fā)揮重要作用,整個(gè)公安信息化也必將進(jìn)入全新的數(shù)字化、大聯(lián)動(dòng)、全共享和深應(yīng)用時(shí)代。
2.2.1 數(shù)據(jù)展現(xiàn)
以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)CIM 系統(tǒng)為核心的警用地信息平臺(tái),采用實(shí)景三維模型作為基礎(chǔ)載體,能夠客觀(guān)反映房屋建筑、道路、植被等幾乎全部地物地貌要素的真實(shí)形狀、體量、高度、材質(zhì)、紋理等現(xiàn)實(shí)信息,和這些要素相互之間的空間關(guān)系。同時(shí),如圖4,各種采集的專(zhuān)題GIS 數(shù)據(jù),都能在平臺(tái)中實(shí)體化展現(xiàn),更直觀(guān)、更準(zhǔn)確、更利于使用者的辨識(shí)和判讀。
圖4 井蓋、垃圾箱等數(shù)據(jù)在平臺(tái)中以真實(shí)實(shí)體進(jìn)行展現(xiàn)
2.2.2 室外應(yīng)用
以三維空間地理信息為基礎(chǔ),完成三維空間定位匹配的技術(shù)攻堅(jiān),根據(jù)公安實(shí)際用于需求,在三維實(shí)景平臺(tái)中結(jié)合警務(wù)數(shù)據(jù)和GIS 技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)空間中的各種三維分析應(yīng)用,如圖5 所示的視域分析,以及制高點(diǎn)排查、數(shù)據(jù)的真實(shí)空間定位和檢索、統(tǒng)計(jì)等。
圖5 動(dòng)態(tài)視域分析
2.2.3 室內(nèi)應(yīng)用
結(jié)合BIM 技術(shù),實(shí)現(xiàn)針對(duì)室內(nèi)安防警衛(wèi)的系列應(yīng)用。如圖6 所示,BIM 模型的信息化和可視化,為重要公共設(shè)施場(chǎng)所的重大項(xiàng)目保障和日常維穩(wěn)工作開(kāi)展提供了更為直觀(guān)有效的信息數(shù)據(jù)資源和可視化支持。上城區(qū)創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)了BIM 技術(shù)在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)CIM 中的集成應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)此類(lèi)面向室內(nèi)的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)警務(wù)安防工作中尚無(wú)前例可見(jiàn)。
圖6 在BIM 模型中直觀(guān)細(xì)致地了解建筑內(nèi)部空間布局
2.2.4 模擬預(yù)案與演練
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)CIM 系統(tǒng)在針對(duì)突發(fā)事件應(yīng)對(duì)訓(xùn)練上開(kāi)發(fā)的模擬預(yù)案與方案部署推演等功能應(yīng)用,具有良好的實(shí)施效果。利用平臺(tái)提供的實(shí)景真三維空間環(huán)境,可以在日常訓(xùn)練中,進(jìn)行各類(lèi)事件應(yīng)對(duì)的預(yù)案模擬、方案部署和實(shí)戰(zhàn)推演(見(jiàn)圖7)。
圖7 模擬突發(fā)火情時(shí)調(diào)取及部署周邊資源,快速排除火情
2.2.5 街景巡查
利用影像空三和海量影像數(shù)據(jù)管理調(diào)度技術(shù),使三維場(chǎng)景漫游過(guò)程中能快速找到匹配影像,并與三維模型無(wú)縫套合,還原真實(shí)細(xì)節(jié)。如圖8 所示,利用街景影像巡查近地面沿街的商鋪、部件等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為日常警務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、排查工作的高效化和信息化提升,帶來(lái)了新的技術(shù)思路和實(shí)施辦法。
地空一體街景技術(shù)是街景影像和傾斜模型無(wú)縫集成,可構(gòu)建空地一體的實(shí)景三維環(huán)境,增強(qiáng)實(shí)景三維的顯示效果和準(zhǔn)確性,提高街景可測(cè)量的準(zhǔn)確度和簡(jiǎn)易度(見(jiàn)圖9)。
圖8 店鋪信息查詢(xún)和城市部件采集
圖9 街景和傾斜三維的集成、街景畫(huà)線(xiàn)測(cè)量
2.3 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)CIM 系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析
實(shí)景三維數(shù)據(jù)在各行業(yè)中,前所未有的提高了地理信息的豐富程度。而實(shí)景建模+BIM+GIS 是實(shí)現(xiàn)CIM(City Information Modeling)構(gòu)想的新一代的“全信息”數(shù)字城市,實(shí)景三維、BIM、街景、GIS 技術(shù)集一體并聯(lián)合應(yīng)用的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)CIM,將成為新型智慧城市的地理空間信息平臺(tái)和大數(shù)據(jù)集成中心。
為了打造增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)CIM,可以通過(guò)軟硬件結(jié)合的研制過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景構(gòu)建技術(shù)的突破。首先,采用GNSS,IMU,飛行管理系統(tǒng),CORS 基準(zhǔn)站等多項(xiàng)技術(shù),并將多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行交叉融合應(yīng)用,以自主研發(fā)的AMC850 傾斜數(shù)碼航攝儀ARC336 傾斜相機(jī)系統(tǒng)采用直升機(jī)飛行平臺(tái)獲取優(yōu)于5cm 的高分辨率航空攝影影像,生產(chǎn)得到實(shí)景三維模型,并應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)建設(shè)。在數(shù)據(jù)生產(chǎn)中建立針對(duì)tile 的統(tǒng)一劃分管理體系,創(chuàng)建了大規(guī)模區(qū)域網(wǎng)數(shù)據(jù)聯(lián)算的分步并行處理生產(chǎn)組織工藝流程。
其次,集成街景建模技術(shù)。開(kāi)展聯(lián)合傾斜攝影測(cè)量及車(chē)載移動(dòng)測(cè)量的目標(biāo)精細(xì)三維建模技術(shù)研究,研制空地結(jié)合、多分辨率精細(xì)融合的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)三維建模方法。根據(jù)傾斜攝影和移動(dòng)測(cè)量組合數(shù)據(jù)源,克服空地影像及雷達(dá)點(diǎn)云在分辨率、攝影角度、影像輻射特性等方面的差異,通POS 輔助、DSM 引導(dǎo)、抗變形矩不變特征匹配等技術(shù)綜合應(yīng)用,結(jié)合拍攝的幾何投影信息構(gòu)建多源影像嚴(yán)格成像模型,解決多源影像間轉(zhuǎn)點(diǎn)的匹配難題,構(gòu)建空地聯(lián)合的光線(xiàn)束區(qū)域網(wǎng),實(shí)現(xiàn)航空與地面移動(dòng)采集車(chē)影像、點(diǎn)云集成三維建模,有效彌補(bǔ)航空影像對(duì)于底商、地面等信息的缺失。
再次,BIM 集成應(yīng)用。BIM 技術(shù)可實(shí)現(xiàn)大型公共設(shè)施建筑內(nèi)部的間、構(gòu)件、設(shè)施設(shè)備的同步三維建模與信息集成[2],將BIM 技術(shù)應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)的三維空間數(shù)據(jù)生產(chǎn),解決以城市級(jí)為目標(biāo)的高精度的完整模型重建,補(bǔ)充建立無(wú)縫集成多種傳感器的虛擬現(xiàn)實(shí)三維場(chǎng)景。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)三維場(chǎng)景、實(shí)體三維模型、二維信息數(shù)據(jù)的可視化交互操作模式,構(gòu)建空間實(shí)體與屬性信息高精度配準(zhǔn)模型,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)影像、場(chǎng)景、模型與矢量地圖、屬性數(shù)據(jù)等多源多類(lèi)數(shù)據(jù)的融合,才是最終的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)三維場(chǎng)景模型。
3 結(jié)束語(yǔ)
上城區(qū)作為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)CIM 系統(tǒng)的先行試點(diǎn),建成了首個(gè)公安警務(wù)三維數(shù)據(jù)集成中心并開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)分析應(yīng)用平臺(tái),在G20 峰會(huì)保障工作中發(fā)揮了重大作用,是信息化大數(shù)據(jù)應(yīng)用于社會(huì)管理的科研創(chuàng)新示范應(yīng)用。實(shí)用性的功能設(shè)計(jì)和可視化、地空室內(nèi)外一體的實(shí)景三維空間場(chǎng)景模擬,可以幫助公安機(jī)關(guān)高效部署日常維穩(wěn)工作和應(yīng)急預(yù)案演練,節(jié)省人力物力,有效降低公安機(jī)關(guān)內(nèi)部管理成本,提高公安機(jī)關(guān)的公共管理效率;也有利于整合信息資源,助力智慧城市建設(shè),推動(dòng)公安信息大數(shù)據(jù)資源對(duì)社會(huì)開(kāi)放,通過(guò)技術(shù)推廣、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的共享,產(chǎn)生顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和科技附加值,實(shí)現(xiàn)資源、數(shù)據(jù)、應(yīng)用、服務(wù)“四大共享”。接下來(lái),還應(yīng)該在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)三維建模技術(shù)的效率提升和時(shí)空完備更新方式上進(jìn)行進(jìn)一步的研究,強(qiáng)化應(yīng)用場(chǎng)景的現(xiàn)勢(shì)性,并深化應(yīng)用方向和層次,在基層普及和移動(dòng)端應(yīng)用上進(jìn)行探索。
運(yùn)用傾斜攝影構(gòu)建的實(shí)景三維模型,為城市全景及地表行全要素還原、同時(shí)對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯,結(jié)合手工建模,有效提高大規(guī)模場(chǎng)景建模速度、達(dá)到360度全要素三維地理信息。傾斜攝影原理:通過(guò)高效自動(dòng)化的三維建模技術(shù),快速構(gòu)建具有準(zhǔn)確地理位置信息的真三維空間場(chǎng)景、直觀(guān)地掌握目標(biāo)區(qū)域內(nèi)地形地貌與所有...
利用傾斜攝影+ ContextCapture實(shí)景建模技術(shù)能有效減少人工干預(yù),提升模型的生產(chǎn)效率,為真實(shí)效果和測(cè)繪級(jí)精度提供保證。ContextCapture建模過(guò)程——某園區(qū)案例,首先是數(shù)據(jù)準(zhǔn)備,對(duì)某園區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,測(cè)區(qū)內(nèi)主要有建筑、 樹(shù)木。測(cè)區(qū)采用無(wú)人機(jī)對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)進(jìn)行拍攝,拍攝高度為50m,對(duì)主體園區(qū)采用手動(dòng)環(huán)...
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