吳江明，傅冬華

（義烏市大地?cái)?shù)字測(cè)繪有限公司，浙江 義烏 322000）

1 引言

隨著我國科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字化技術(shù)不斷提升，數(shù)字城市建立也逐漸成為城市發(fā)展趨勢(shì)，傳統(tǒng)城市規(guī)劃和建設(shè)中，主要是運(yùn)用二維規(guī)劃技術(shù)這種模式已經(jīng)難以滿足新時(shí)期城市規(guī)劃發(fā)展需求，應(yīng)用三維技術(shù)能直觀地了解城市及周邊空間，為城市化建設(shè)奠定技術(shù)，在技術(shù)應(yīng)用中，要重視對(duì)如何高效獲取城市三維模型建設(shè)所需要數(shù)據(jù)等研究，并將三維技術(shù)與其他先進(jìn)技術(shù)結(jié)合，促進(jìn)數(shù)字城市發(fā)展[1]。

2 數(shù)字城市概述

現(xiàn)代信息技術(shù)不斷發(fā)展，我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也在不斷優(yōu)化發(fā)展，對(duì)城市管理、文化建設(shè)等產(chǎn)生很大影響，當(dāng)前發(fā)展中，信息化建設(shè)已經(jīng)成為城市發(fā)展重要趨勢(shì)。信息化城市主要是建立數(shù)字城市，將作為現(xiàn)實(shí)城市虛擬參照，并借助遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)、GPS技術(shù)等對(duì)城市地物信息進(jìn)行采集分析，將采集信息進(jìn)行虛擬仿真，從而建立虛擬數(shù)字化城市，與現(xiàn)實(shí)城市功能相同，能自動(dòng)采集和分析信息，從而為政府城市規(guī)劃決策提供有效數(shù)據(jù)，并能輔助處理城市規(guī)劃發(fā)展中的問題，更好地為公眾服務(wù)。城市智能化和數(shù)字化趨勢(shì)更加顯著，對(duì)數(shù)字城市研究也越來越多，三維數(shù)字城市技術(shù)在城市規(guī)劃中發(fā)揮著一定的輔助作用，對(duì)研究意義深遠(yuǎn)[2]。

3 三維數(shù)字城市技術(shù)在城市規(guī)劃中的作用

在城市規(guī)劃管理和建設(shè)過程中，主要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、測(cè)量技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)出現(xiàn)，改變?cè)幸?guī)劃中信息反饋模式，現(xiàn)代通信技術(shù)、數(shù)字技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度不斷加快，促進(jìn)了信息動(dòng)態(tài)交流，可以傳輸交互式雙向信息數(shù)據(jù)，不受時(shí)間和空間限制。遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)及測(cè)量技術(shù)運(yùn)用，主要是解決空間信息搜集及分析，通過無人機(jī)裝載攝像儀，獲取高精度城市圖像狀況，制作影視圖和矢量圖等，得到高精度城市規(guī)劃信息[3]。

3.1 運(yùn)用三維技術(shù)進(jìn)行建模

數(shù)字城市三維建模過程中，可以借助三維遙感技術(shù)，或是激光掃描技術(shù)等，三維建模主要是采集現(xiàn)實(shí)城市空間定位數(shù)據(jù)，增加坐標(biāo)對(duì)數(shù)字城市感知能力，且三維建?？梢栽黾咏换ゲ僮餍裕鰪?qiáng)數(shù)字城市功能。三維建模主要工作流程如圖1所示。

圖1 三維建模工作流程圖

在空間數(shù)據(jù)采集中，可以借助遙感技術(shù)、地理信息處理技術(shù)等，從而給城市數(shù)字模型提供更準(zhǔn)確和詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息，運(yùn)用三維激光掃描技術(shù)，主要是對(duì)城市建筑物等信息進(jìn)行掃描，并同時(shí)收集城市地下信息，使采集信息數(shù)據(jù)更加全面。遙感技術(shù)應(yīng)用主要是采集城市動(dòng)態(tài)信息，并對(duì)信息加以降噪處理，提升信息質(zhì)量。遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)等，在數(shù)字城市繪制地形圖和正射影像等工作中，同樣可以發(fā)揮作用。

3.2 建立三維技術(shù)虛擬仿真系統(tǒng)

數(shù)字城市主要是在現(xiàn)實(shí)城市基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)字化模型，人們能通過網(wǎng)絡(luò)直觀地了解城市狀況，要實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)，需要交互方式和交互系統(tǒng)審視數(shù)字城市，可以通過建立三維虛擬仿真平臺(tái)，在仿真平臺(tái)上添加數(shù)字城市數(shù)據(jù)庫，將數(shù)字化三維模型上傳到此平臺(tái)，大眾可以通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)字城市進(jìn)行訪問。仿真系統(tǒng)建立中，要將數(shù)字城市及數(shù)字城市相關(guān)三維信息進(jìn)行輸入，為系統(tǒng)提供相關(guān)數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)輸入完成之后，城市規(guī)劃人員從多個(gè)角度對(duì)數(shù)字城市進(jìn)行觀察，更高效地協(xié)調(diào)數(shù)字城市環(huán)境，做好理性、全面分析數(shù)字城市。城市規(guī)劃建設(shè)中，三維虛擬仿真技術(shù)改變?cè)谐橄蠡拍?，能讓人們獲取更加直觀的概念信息，借助三維技術(shù)，能對(duì)集成數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬和分析，從而為城市規(guī)劃提供更加智能和虛擬化平臺(tái)，促進(jìn)我國城市規(guī)劃科學(xué)發(fā)展[4]。

4 三維技術(shù)在數(shù)字城市規(guī)劃中的應(yīng)用分析

4.1 表達(dá)數(shù)字城市三維地形

在數(shù)字城市三維地形表達(dá)過程中，一般可以將等高線轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，建立數(shù)字城市相關(guān)高程模型，對(duì)三維地形進(jìn)行可視化展示時(shí)，可以借助DEM對(duì)數(shù)字地形進(jìn)行直接轉(zhuǎn)換，將數(shù)字城市圖像紋理轉(zhuǎn)換到虛擬系統(tǒng)中，更直接地實(shí)現(xiàn)地形對(duì)數(shù)字城市規(guī)劃作用，此外，要提升數(shù)字城市規(guī)劃準(zhǔn)確性，需要對(duì)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字模型進(jìn)行分層次和細(xì)化，確保不同層次清晰度和準(zhǔn)確性，并借助三維動(dòng)態(tài)分析技術(shù)，對(duì)數(shù)字模型進(jìn)行處理，提升整個(gè)城市模型規(guī)劃精確度[5]。

4.2 高效處理數(shù)字城市相關(guān)數(shù)據(jù)

可以借助三維技術(shù)，航拍城市整體圖像，并借助激光點(diǎn)云來處理數(shù)字城市三維模型數(shù)據(jù)，確保更加符合城市現(xiàn)實(shí)情況，借助去燥和剔除等操作處理，得到高精確度數(shù)字城市DEM數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入城市信息系統(tǒng)之中，對(duì)整個(gè)城市進(jìn)行三維重現(xiàn)，為城市規(guī)劃和后期建設(shè)提供依據(jù)，借助三維技術(shù)，通過數(shù)字城市模擬平臺(tái)，可以獲取DEM數(shù)據(jù)、影像資料和矢量圖形等，可以將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，從而提升數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確性和完整性，實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景真實(shí)顯示，最終更有利于城市規(guī)劃部門制定相關(guān)發(fā)展決策，在城市規(guī)劃決策制定和優(yōu)化中起著重要作用。

4.3 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分析規(guī)劃信息

借助三維數(shù)字信息技術(shù)，能對(duì)城市規(guī)劃相關(guān)信息進(jìn)行分析和查詢，用戶能在網(wǎng)絡(luò)數(shù)字模擬平臺(tái)對(duì)規(guī)劃相關(guān)信息進(jìn)行查詢，了解城市不同區(qū)域詳細(xì)規(guī)劃情況，最終確保規(guī)劃準(zhǔn)確。

4.4 實(shí)現(xiàn)規(guī)劃區(qū)在線仿真

當(dāng)前城市化發(fā)展推進(jìn)中，我國很多城市也在加強(qiáng)在線規(guī)劃網(wǎng)站建設(shè)，讓大眾可以借助互聯(lián)網(wǎng)了解數(shù)字城市規(guī)劃和建設(shè)效果，原有規(guī)劃中，多是采用二維系統(tǒng)進(jìn)行城市規(guī)劃，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)城市規(guī)劃全面真實(shí)觀察，借助三維技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維城市規(guī)劃，可以直觀展示規(guī)劃效果，大眾在規(guī)劃觀察中可以提出自己的意見和建議，在線輔助數(shù)字城市規(guī)劃建設(shè)，提升規(guī)劃可行性和規(guī)劃效果有效性。在線仿真規(guī)劃過程中，可以借助網(wǎng)絡(luò)調(diào)取規(guī)劃相關(guān)文件，并對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)化，借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析文件，確保規(guī)劃內(nèi)容可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示[6]。

4.5 對(duì)三維城市場(chǎng)景建設(shè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

三維數(shù)字城市建設(shè)從數(shù)據(jù)和系統(tǒng)建設(shè)來看，是一個(gè)復(fù)雜的工程體系，需要投入大量人力物力和科研力量等，為提升規(guī)劃效率，三維技術(shù)應(yīng)用中，三維城市場(chǎng)景建設(shè)需建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，提升整體效率。

5 結(jié)語

綜上所述，科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步，三維地理信息系統(tǒng)平臺(tái)逐步完善和發(fā)展，在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、測(cè)量技術(shù)、云計(jì)算等技術(shù)應(yīng)用中，三維數(shù)字城市技術(shù)已經(jīng)逐漸取代原有二維地理信息系統(tǒng)，在城市規(guī)劃實(shí)踐中，城市規(guī)劃者可以結(jié)合虛擬技術(shù)等，建立虛擬三維場(chǎng)景，提升城市空間分析準(zhǔn)確性。要根據(jù)城市規(guī)劃發(fā)展實(shí)際，加強(qiáng)對(duì)三維數(shù)據(jù)城市技術(shù)研究，推動(dòng)我國城市規(guī)劃科學(xué)性和規(guī)范化發(fā)展。