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霍文虎:全景真三维影像技术助力智慧城市建设

3sNews讯2013-05-17 16:16:51

摘要: 5月15日,北京国家会议中心,由3sNews主办的2013地理信息开发者大会(WGDC2013)在此隆重开幕。作为业界最具规模、最具实战性的顶级开发者盛会,本次大会吸引了行业内外的关注,大家齐聚一堂,共同探讨地理信息产业的跨界话题。

  3sNews讯 5月15日,北京国家会议中心,由3sNews主办的2013地理信息开发者大会(WGDC2013)在此隆重开幕。作为业界最具规模、最具实战性的顶级开发者盛会,本次大会吸引了行业内外的关注,大家齐聚一堂,共同探讨地理信息产业的跨界话题。

  在5月16日的大会“三维实景”分论坛上,华正多维软件技术有限公司技术总监霍文虎发表了题为《全景真三维影像技术助力智慧城市建设》的演讲。

霍文虎:全景真三维影像技术助力智慧城市建设
华正多维软件技术有限公司技术总监 霍文虎 

  以下为演讲实录:

  霍文虎:大家好,下面有我给大家介绍一下华正公司的产品,我们介绍的内容叫做全景真三维影像助力智慧城市的建设。整个介绍内容分成三个部分。

  第一个部分介绍我们华为全景真三维影像在智慧城市的定位。

  第二全景真三维影像整个的技术特点和生产流程。

  最后一部分介绍一下我们全景真三维影像目前在智慧城市系统建设中具体的应用。

  下面看一下在智慧城市全景真三维影像具体的定位。这个图大家比较熟悉,这是住建部2012年提出全国九个试点智慧城市的开展,国家测绘信息总局提出建立社会信息地理平台,在2012年也开始了相关应用和开展。智慧城市的概念前面很多专家做了详细的介绍,我这里面不在展开了。智慧城市空间地理信息是十分重要的作用,城市综合运行平台可以说是整个智慧城市运行突出。把城市的公共信息,四大库信息进行信息整个采集、收集、汇总最后进行服务。可以说空间信息是城市综合运行平台一个重要的空间支撑。

  华正公司作为一个航摄出身的一个软件公司,实际上之前一直在做航摄方面的工作,传统4D的生产,三维技术研究我们开展这方面工作。我们国内有300多个城市进行数字城市的建设,69个城市在2012年底开始投入智慧城市的建设。空间载体这块,什么样空间载体承载智慧城市,以更全面的信息给智慧城市带来更全面的信息。

  用户经常提一下典型的问题。

  第一个问题就是说在一个空间载体中能不能有一个完整的空间信息,比如说城市建筑,比如说我规划做一个拆迁分析的时候。我拆迁分析的基础能不能把所有的违章建筑,现有合法建筑现实的反映出来。

  第二个就是在我城市的空间信息中能不能有一个完整的真实的空间环境,就是说这个空间环境实际上是一个城市的在线,规划方案评审,最后看到效果就是建成以后实际的情况去看,能不能规划审批的时候将规划方案跟实际的场景进行对比。

  第三个就是高层的信息,三维这一块,三维定位的信息,有没有准确的定位,便于我们分析。消防有50层着火,具体高度是多少,能不能空间载体中给用户准确的信息。地理信息生产周期,三维的生产周期能不能快速的进行完成。因此我们经过多年的研究提出,华正全景真三维影像技术,我们整个数据特征就是更多的使用真实和万能的地理信息。

  第二我们表达数据能够对所有现实世界有一个真实完整一致的表达。

  最后全景真三维影像作为一个真实的空间载体,为政府、行业公共提供完整真实和高精的空间信息。

  下面我给大家介绍一下我们华正全景真三维影像。所谓全景真三维影像通过航空摄影的手段,快速的获取地面的多源数据,这个提到了真实完整的场景,另外还有高精度的数据。通过真三维影像自动构建形成数据。这个视频是我们在八平方公里三维的场景。首先真三维影像信息,把城市上地物完整的还原展示。在视频中我们看到实际上包括我们数目,包括桥梁,异构建筑都有真实的反映。我们主要采取两种主要数据来源。

  一个激光点云数据作为一个模型支撑。有很好多精度的来源,对整个三维模型的整个形状,高度可以进行控制。

  第二个来源多角度三维景象。

  全景真三维影像我们总结有几个特点,真实直观,所见及所得,形状,大小、色彩跟真实的一样。全景真三维影像不管对专业人士还是非专业人士都可以在空间载体结合它的应用进行科学决策和相关的分析。这是我们可以看到具体的树的情况和下面接地的情况。然后比较一下建筑的情况。左边是一个正三维的场景,楼上莲花瓣的形状,包括古树分布情况,下面的水系都可以完整把城市的细节表达出来。中国大多数的城市有很多历史,有很多古物,这个可以真实的反映,这样给城市提供很好的三维成像。

  第二完整性,大小对象,一览无余,真实地物可以反映出来。

  第三个特点就是高精度,我们通过激光雷达点云控制精度,这样不管是规划、公安、应急直接满足行业应用的要求。

  比如说对一个楼它具体楼面的面积楼的高度,使用户第一时间很快了解路面信息。

  第四个高度自动化的生产工艺。生产工艺主要表现在我们后处理的环节中可以自动的生成真三维的场景,我们自己做评估,评估一百平方公里的城市,我们后处理这块一个月的时间可以完成。

  下面给各位简单介绍一下全景真三维影像生产工艺。

  生产工艺从三方面分为三个方面。

  第一个航拍后的数据。两类数据,第一类机载激光点云数据,第二点是预处理,比如说上海航摇,MA的相机我们都可以支持。航拍获取之后经过预处理,数据的拼接,激光数据包括点云去噪分类,这是数据预处理阶段。第三就是三维景象,最后生成全景真三维影像。

  竣工测量我们把传统建模,测量好的3D建筑直接进到三维场景中。我们结合车载的摄影测量系统,对一个小区域进行实地的更新。如果是比较简单的一些楼,我们在传统人工获取影像就可以实现更新,实现数据更新的持续性。我们这套软件名字叫做3DREALWORLD,实现三维影像的快速处理,在2012年大会我们做了主题发言全景真三维这块受到国际国内专家的广泛认可。

  这是3DREALWORLD平台的系统架构,在数据这一块,我们航飞这块,一次航飞可以获取多种数据。DSM等我们可以直接作为数据提供给用户。

  有一个数据平台,主要是数据管理和服务,通过开放的接口满足行业应用,对三维数据的获取。这是具体相关案例。这是郑州的,这是山西40平方公里真三维尝试的应用,福建泉州市,去年真三维数字规划应用。去年数字城管我们洛阳有一个数字城管真三维的项目,我们今年和湖北省测绘局有500平方公里真三维智慧城市相关的应用。美国奥兰多这块我们参加大会的时候把这个拍下来形成的场景,境内数据不允许在境外进行展示。

  最后跟大家分享一下华正全景真三维影像在智慧城市和行业的相关应用。

  我们定位把全景真三维影像作为智慧城市的一个空间载体,通过真实的一个空间载体,便于不管是专业用户,还是行业用户,不用了解GIS具体的特点,直接在空间载体结合各个行业应用,构建智慧城市的信息中心,最终实现建设网络化、信息化、智能化的一个城市。在一个真三维场景的门户,智能交通,可以把交通信息进行比较,比如说数字城管。涵盖智慧城市的重点领域,城市规划,应急,数字城管。

  具体介绍一下我们做相关的案例,在进行拆迁分析直接可以确定这个区域内目前所有的全景影像,快速得出拆迁影像评估。在真三维地图上可以将城市每一个区域真实情况准确的反映出来,这样给城市规划提供资料。

  在城市规划中通过规划图和现状进行叠加,检查现有的建筑是不是超高,进行快速超高建筑的检查,这是全路规划局做的。数字城管这块国内很多城市建完了,数字城管前期处理中,监督员在自己网格可以快速的进行采集和获取,一般部门对地图不是很知道,把问题大类小类,现场照片,和发生位置用一个二维显示。在洛阳城管我们把真三维场景作为一个派遣单发给他,这样他可以确定我真三维具体发生的位置,大大提高了效率。

  现场监督员的管理,按照网格化管理的原则,每个监督员都是分若干个网格,监督员在平面上可以根据活动轨迹判断,这个监督员是不是在规定网格进行工作。但是真三维环境我看到监督员每天行动路线和周边环境怎么样,周边环境是不是有一些管理问题,活动轨迹是不是有效,提高监督员的效率对网格划分是不是可以提供很好的作用。

  社区管理,我们社区工作人员通过监控中心,直接可以判断比如说有一个防入侵的警告,这是几门几户,有水箱信息,有老人呼叫的信息,非常直观在这个上面可以看到,这是社区管理应用。

  在公安这块我们跟公安很多用户进行交流,联防管理这块,真三维场景我们做到以楼管房,以地管房,我们点取第八层户主的情况,第八层我楼层图就可以看出来,第八层是重点地区我可以把这个相关的图形调过来。这个避免以前楼盘表的方式,将一个楼多层多户的信息给它统一的管理,就是提高了信息连接的效率,用户使用起来非常方便。

  公安这块有很大的一个应用,就是说任何一个应急突发的事件,都要求很快的调取现场情况。全景真三维影像可以帮助它很好的预案,这有一个着火的信息,对周边可以进行量测,看看我警车是不是能过,什么警车可以进去,量这个路,疏散的区域,怎么疏散合理,这样可以有很好的使用。消防云梯搭建是多少,在三维场景中可以提供准确的预案。

  在平安城市我们宁夏有一个合作,视频监控各个城市建了天网工程,将视频监控,怎么保证视频监控没有盲区,我们把这些视频信息快速部署到全景真三维影像场景,这样我直接确定这个区域有两个买去,我下一步规划视频的位置在哪,可以直接反映出来,和视频动静进行紧密结合。

  在北斗导航我们跟内蒙公安有合作,在真三维场景进行实施的监控,车辆发生报警我快速调取车辆周边真实的环境,看看这个周边有没有相关的资源进行处理。包括污染源的监控,把污染物扩散的模型和真三维场景进行结合。包括淹没分析,这个跟北京721发生水灾跟昌平有一块合作,确定山区的淹没红线,到底跟现有的建筑发生哪些关系,现有建筑落在红线内都应该拆除或者是危险的建筑。在智慧城市我们作为真实的载体,通过数据、平台、应用三个方面给用户提供服务。根据用户应用灵活程度实现对接。我们公司定位以全景真三维影像带动整个智慧城市的发展。

  我们是智慧城市可视化、真实、高精度载体全景真三维影像的载体,通过今天介绍能够有更多的同仁,参与到全景三维的技术,或者研发的过程中,给智慧城市带来更多的价值。我介绍到这,谢谢大家!

  (以上报告内容为现场速记,未经本人审核)

[责任编辑:韩凡]
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