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2023 05/2410:34:53 來源: 四川日報

四川省加快推進“實景三維四川”建設 在數字世界“復制”一座立體城市

2023-05-24 10:34:53    來源: 四川日報
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  成都市青白江區實景三維場景。本版圖片均由受訪者提供

  當前,四川省正加快推進“實景三維四川”建設,《實景三維四川建設實施方案(2023—2025年)》已通過專家評審。

  實景三維究竟是什麼?將如何應用?近日,記者來到成都市青白江區探訪。

  建設目標

  到2025年,建成全省地形級實景三維,初步完成全省21個市(州)城市城鎮開發邊界內和重點區域的城市級實景三維建設,初步構建數字四川的三維空間基底

  技術流程

  數據獲取、數據産品制作、數據庫建設與管理、應用與服務

  應用場景

  採用1+N應用場景開發模式,結合自然資源調查監測、國土空間規劃、用途管制與開發利用、生態修復等方面的管理急需,充分利用基礎資訊平臺建設各類應用場景

  它是什麼?

  真實場景的立體地圖,就像用投影儀給城市“投影”

  什麼是實景三維?“這是一種新型基礎測繪工具,被看作是國家重要的新型基礎設施。簡單來説,就是真實場景的三維數字地圖,能實現高度逼真的場景重構,就像用投影儀給真實世界‘投影’。”自然資源廳相關負責人説。

  在數字世界“復制”一座城市,最直觀的體驗,是從二維到三維、從平面到立體的變化。“區別于攝影圖片和百度等全景地圖,實景三維提供了時空數據基礎底板,可以測量距離、高度等並分析使用。”跟隨移動的滑鼠,記者在青白江區實景三維平臺,線上“遊覽”了一圈青白江城市面貌。從空中俯瞰整座城市,一望無際的平原上,高度還原的樓棟、道路、公園、廠房等盡在眼前。如果把滑鼠拉近,可以發現,即使是一處水灘或者城市中的雕塑,都得到精準描繪。

  刻畫城市細節正是實景三維建設的特點之一。在手繪圖紙或者谷歌地圖裏,常用“比例尺”詞匯來描述基礎地理資訊的精度,而實景三維中,則用“分辨率”來表達。

  “一般精度要求是亞米級,也就是分辨率優于1米。針對不同的建設層級,精度有所不同。”該負責人進一步解釋,實景三維建設,主要包括地形級、城市級和部件級三個層級。

  地形級是最基礎的,主要描繪山巒起伏等地形變化,服務宏觀規劃。城市級則更進一步,可以清晰地展現地表構建築物,幫助實現城市精細化管理。部件級是對城市級的分解和細化表達,其分辨率可以達到毫米級,實現室外室內部件、地上地下空間部件等超精細建模,主要滿足一些專業化、個性化應用需求。“比如精細描述到某一個橋梁、管道、閥門等。在實景三維場景下,還可同時再接入感測器數據、空間位置數據、互聯網數據等物聯感知數據,為應急、消防、公安等社會治理業務提供必要的監測和數據服務。”該負責人説。

  技術人員正在進行實景三維建模。

  如何搭建?

  多角度影像採集後,在數字世界裏“平地起高樓”

  站在一處廣場上,四川省地質調查研究院測繪地理信息中心測繪工程師何寶良和搭檔組成的飛行隊正在工作。他們看起來和其他無人機航拍攝影師並無差異。但事實上,何寶良使用的無人機所搭載的感測器,能同時從垂直和4個側面完成多角度影像採集。

  “這是傾斜航攝儀,是進行實景三維測繪的‘航空兵’。我們會預先設計好航線,然後借助傾斜航空攝影完成數據採集,‘復制’現實世界。”何寶良説。

  在測繪外業人員完成現實世界的數據收集後,便輪到內業工程師陳鑫“上場”,進行數據後期處理、分析和建設。“就像拼圖,外業人員負責制作每一塊拼圖,內業人員則需要把分散的拼圖拼在一起。”陳鑫説,將一個個空間坐標資訊,通過技術處理連點成線、連線成面,最後賦予真實世界的紋理,進行高逼真、沉浸式渲染,實現在數字世界裏“平地起高樓”,打造一個“虛擬的真實世界”,為後續城市規劃等實際應用提供更具象的呈現。

  “這一過程中最繁瑣的就是模型的精細化處理,我們項目期裏,大概有70%的時間在做這件事。”陳鑫説,青白江區實景三維建設項目中,組織了一支20人的專業團隊,在一個月內完成全部1萬棟建築的人工精細化處理,展現結構紋理細節。

  面對這樣海量的原始數據,能“帶得動”的伺服器很重要。“四川已建設萬兆網絡多節點數據處理中心,極大提高了數據處理的計算和存儲能力,同時有效保障了數據安全。”自然資源廳相關負責人説。

  如何應用?

  可把設計方案嵌入模型,幫助分析研判合理性

  “完成數據品質檢查,實現數據入庫,實景三維平臺便會進入應用階段。數據品質要求越高,得出的分析數據越準確,以後應用的場景才會更可靠。”這幾天,成都市青白江區規劃和自然資源局測繪科工作人員彭新彬忙著推進最後的數據驗收工作。

  “舞臺”搭建成,場景應用的“好戲”便可上演。“應用場景非常豐富,可以有效支撐自然資源精細化管理和社會經濟發展應用。”彭新彬給記者細數起基礎應用場景:輔助地籍數據可視化應用、精確把控國土空間用途管制和開發利用、監管國土空間生態修復、地質災害防治和不動産登記數據空間展現等。

  過去,規劃都在圖紙上,隨著實景三維平臺搭建完成,國土空間規劃和相關設計有了立體化、可視化的空間底座,“例如,我們可以把機場、高層建築等的規劃設計方案嵌入模型中,從而更好地分析研判方案的合理性。”成都市青白江區規劃和自然資源局相關負責人介紹。

  “我們計劃依托實景三維數據服務,探索三維耕地保護專題模組,為耕地保護加上‘火眼金睛’。”上述相關負責人説,實景三維數據精度高、立體層次清晰,可幫助實現復雜地形狀況下的耕地管理,提升耕地管理的精細化水準。比如,林下耕地、林間耕地不易探查的部分,通過目前常用的衛星遙感影像“天上拍”是看不出來的,而通過實景三維就能清楚看到。此外,基于實景三維模型的真實場景還原,結合模型坡度等多角度分析,通過自動對比等手段,可有效輔助發現基本農田上山、耕地流入流出不合理等耕地管理中的常見問題,提升耕地保護工作效率。

  相關應用不限于自然資源領域。“作為一個數據基地,項目建設成果將按相關規定向全社會開放共用,為各類工作提供三維分析服務。”自然資源廳相關負責人説,計劃2025年,建成覆蓋全省的地形級實景三維,初步完成全省21個市(州)城市城鎮開發邊界內和重點區域的城市級實景三維建設,初步構建數字四川的三維空間基底。(記者 王若曄)

【責任編輯:蔣燕】