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（重慶市勘測院重慶400020）

研究三維技術在數(shù)字城市輔助規(guī)劃中的應用

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（重慶市勘測院重慶400020）

三維技術可以準確的表達三維空間信息，對三維地物信息進行提取，并制作真實的三維模型，在數(shù)字城市輔助規(guī)劃中起到了非常重要的作用。通過對三維技術在數(shù)字城市輔助規(guī)劃中的應用進行研究，希望可以促進我國數(shù)字城市的規(guī)劃發(fā)展，讓數(shù)字城市的規(guī)劃管理更加科學。

三維技術 數(shù)字城市 虛擬仿真技術 輔助規(guī)劃

近年來，隨著我國信息化技術的發(fā)展，建立數(shù)字城市已經(jīng)成為了必然趨勢，傳統(tǒng)的二維規(guī)劃技術已經(jīng)不能滿足數(shù)字城市的建設和數(shù)字城市規(guī)劃的要求，需要應用大量的三維技術對數(shù)字城市進行輔助規(guī)劃。三維技術使人們可以建立起城市的三維模型，并利用動態(tài)交互的方式對城市進行全方位的觀察，實現(xiàn)數(shù)字城市的動態(tài)評估，促進數(shù)字城市的規(guī)劃管理。

1　數(shù)字城市的概述

隨著我國信息技術的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結構的變化非常迅速，對我國的文化、服務、城市管理等各個方面都產(chǎn)生了較大的影響，信息化城市已經(jīng)成為了城市發(fā)展的必然趨勢。信息化城市的具體體現(xiàn)就是建立數(shù)字城市，數(shù)字城市是現(xiàn)實城市的虛擬對照體，是利用遙感技術、地理信息系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)等對城市地物的基礎信息進行采集，將采集到的信息進行虛擬仿真，建立起虛擬數(shù)字城市。數(shù)字城市具有現(xiàn)實城市中的所有功能，并且數(shù)字城市可以對城市信息進行自動采集和分析處理，為政府管理部門的決策提供信息依據(jù)，對城市存在的問題進行有效處理，為城市公眾提供非常便利的網(wǎng)絡服務，是現(xiàn)實城市在虛擬空間中的數(shù)字化重現(xiàn)。

2　利用三維技術對數(shù)字城市進行建模

在數(shù)字城市進行三維建模時，可以應用三維激光掃描技術或者三維遙感技術進行輔助建模，數(shù)字城市的三維建模是對現(xiàn)實空間定位數(shù)據(jù)的采集，坐標采集的準確性可以增加數(shù)字城市之間的感知關系，同時數(shù)字城市的三維建模可以增加其交互操作性，使數(shù)字城市可以實現(xiàn)更多的功能。

在對空間信息數(shù)據(jù)進行采集時，需要利用GIS技術、遙感技術等等，保證可以為城市數(shù)字模型提供更加真實、詳細的數(shù)據(jù)。利用三維激光掃描技術可以準確的掃描現(xiàn)實城市的建筑物信息，并可以對現(xiàn)實城市的地下信息進行收集。進行三維建模時，也可以利用混合測量系統(tǒng)配合全站儀進行測量。在建模過程中利用遙感技術對城市動態(tài)信息進行收集，但是收集完成后需要對遙感信息進行去噪點處理，保證遙感信息質(zhì)量。遙感技術、GIS技術等可以對數(shù)字城市的地形圖和正射影像進行繪制，對數(shù)字城市的規(guī)劃起到輔助作用。

3　利用三維技術建立虛擬仿真系統(tǒng)

數(shù)字城市是在網(wǎng)絡中建立現(xiàn)實城市的數(shù)字模型，使人們可以通過網(wǎng)絡更加直觀的感受現(xiàn)實城市，所以需要相應的交互系統(tǒng)以及交互方式對數(shù)字城市進行審視。這就需要建立三維虛擬仿真平臺，在平臺上添加數(shù)字城市數(shù)據(jù)庫，并把數(shù)字城市的三維建模轉移到該平臺上，網(wǎng)絡用戶可以通過網(wǎng)絡來訪問數(shù)字城市。在建立仿真系統(tǒng)時，需要將數(shù)字城市相關的三維信息全部輸入到模擬仿真系統(tǒng)中，為系統(tǒng)提供數(shù)字城市的相關數(shù)據(jù)。

在數(shù)據(jù)輸入完成后，規(guī)劃人員就可以在任意角度對數(shù)字城市進行觀察，以便對數(shù)字城市的周邊環(huán)境進行協(xié)調(diào)和比較，而且實現(xiàn)對數(shù)字城市的理性分析。在數(shù)字城市規(guī)劃領域中，三維虛擬仿真技術可以讓人們獲得更加直觀的感受，并且利用三維分析系統(tǒng)可以對大量的集成數(shù)據(jù)進行模擬分析，為城市規(guī)劃工作者提供城市規(guī)劃的虛擬化和智能化平臺，有效促進我國數(shù)字城市規(guī)劃的發(fā)展。

4　三維技術在數(shù)字城市輔助規(guī)劃中的應用

4.1數(shù)字城市三維地形的表達

在對數(shù)字城市的三維地形進行表達時，可以直接利用等高線轉換成網(wǎng)格數(shù)據(jù)，對數(shù)字城市的相關高程模型進行表達。在對三維地形進行可視化顯示時，可以利用DEM直接對數(shù)字地形進行轉換，將數(shù)字城市的圖像紋理準確的轉換到虛擬系統(tǒng)中，直接生成地形，對數(shù)字城市的規(guī)劃起到輔助作用。另外為了保證數(shù)字城市規(guī)劃的準確性，需要對相關的數(shù)字模型進行層次細化，為了保證細化清晰度，要利用三維動態(tài)分析技術對數(shù)字模型進行動態(tài)處理，保證數(shù)字城市模型規(guī)劃精度。

4.2數(shù)字城市相關數(shù)據(jù)的處理

通過三維技術對城市圖像進行航拍，并利用激光點云對數(shù)字城市三維模型數(shù)據(jù)進行處理，保證數(shù)字城市的紋理貼圖符合實際情況，并利用去噪和剔除等相關處理方法，可以生成精度非常高的數(shù)字城市DEM數(shù)據(jù)，將DEM數(shù)據(jù)導入到數(shù)字城市信息系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)整個城市的三維重現(xiàn)，實現(xiàn)對數(shù)字城市的輔助規(guī)劃。利用三維技術對數(shù)字城市模擬平臺得出的矢量數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)以及影像數(shù)據(jù)放置在三維模型中進行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)數(shù)字城市數(shù)據(jù)的三維場景顯示，有利于規(guī)劃決策部門相關決策的制定，并在決策制定過程中起到輔助作用。

4.3數(shù)字城市規(guī)劃信息的動態(tài)分析查詢

利用三維技術可以對數(shù)字城市的規(guī)劃信息進行動態(tài)查詢分析，網(wǎng)絡用戶可以在數(shù)字城市模擬平臺上對規(guī)劃信息進行動態(tài)查詢，清晰的得知規(guī)劃區(qū)域具體的信息情況，保證數(shù)字城市規(guī)劃的準確性。

4.4對數(shù)字城市規(guī)劃區(qū)域進行在線仿真規(guī)劃

我國很多的城市規(guī)劃企業(yè)都建立了在線規(guī)劃網(wǎng)站，網(wǎng)站的建立可以使所有市民通過互聯(lián)網(wǎng)絡觀察到數(shù)字城市的規(guī)劃效果。傳統(tǒng)的規(guī)劃企業(yè)一般利用二維系統(tǒng)對城市進行規(guī)劃，不能有效觀察數(shù)字城市規(guī)劃后的效果，但是利用三維技術可以實現(xiàn)三維規(guī)劃，并且可以提前顯示出規(guī)劃效果，讓所有的互聯(lián)網(wǎng)用戶都可以觀察到規(guī)劃效果，并對規(guī)劃方案提出相關的建議和意見，實現(xiàn)對數(shù)字城市的在線輔助規(guī)劃，保證有效的規(guī)劃效果。在進行在線仿真規(guī)劃時，可以利用網(wǎng)絡對規(guī)劃文件進行調(diào)取，并將文件制式轉化為二進制文件，利用網(wǎng)絡技術對二進制文件進行分析計算，確保各項規(guī)劃內(nèi)容可以實時顯示，有效的實現(xiàn)數(shù)字城市的在線規(guī)劃。

5　結論

利用三維技術對數(shù)字城市進行輔助規(guī)劃，可以為城市規(guī)劃決策提供數(shù)據(jù)支持，同時也可以方便規(guī)劃人員對不同的規(guī)劃方案進行對比分析，實現(xiàn)城市規(guī)劃方案的最優(yōu)化。三維技術也可以實現(xiàn)數(shù)字城市的在線規(guī)劃功能，保證了數(shù)字城市規(guī)劃的可視性。通過對三維技術在數(shù)字城市輔助規(guī)劃中的應用進行研究，希望可以為我國城市規(guī)劃提供更加全面的技術支持。

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1000～405X（2016）～4～286～1