三维激光实景技术在智慧城市建设中的应用(闫晨)
浅析三维激光扫描在建设施工中的应用
浅析三维激光扫描在建设施工中的应用
三维激光扫描是指利用激光传感器扫描物体表面,获取物体表面的三维点云数据。
在建设施工中,三维激光扫描技术有着广泛的应用。
三维激光扫描可以用于建筑和土木工程的设计和规划。
通过扫描建筑物或工程现场的实际情况,可以获得准确的三维模型和点云数据。
基于这些数据,工程师和设计师可以进行进一步的分析和设计,避免了传统测量方法中的误差和不足。
三维激光扫描可以帮助建筑施工项目的进度控制和质量管理。
在施工过程中,及时进行激光扫描可以快速获取施工现场的真实情况,并将其与设计模型进行比对。
这样可以及时发现和解决问题,提高施工效率和质量。
三维激光扫描还可以用于安全监控和风险控制。
通过对施工现场进行定期的扫描,可以检测到隐患和安全风险,并及时采取措施进行处理。
激光扫描还可以用于监测建筑物或结构体的变形和沉降情况,及时发现问题并进行维修。
三维激光扫描还可以用于建筑物的保护和文物的保护。
通过进行扫描和记录,可以快速准确地建立建筑物或文物的三维模型,保留其原貌和特征。
这对于建筑物的保护和历史文化的传承具有重要意义。
三维激光扫描还可以与其他技术结合应用,如虚拟现实和增强现实。
通过将三维扫描数据与虚拟现实技术相结合,可以实现建筑物和工程的仿真体验和可视化展示,提高设计师和用户的理解和沟通。
三维激光扫描在建设施工中的应用非常广泛,从设计规划到施工管理、安全监控和保护文物等方面都可以发挥重要作用。
随着技术的不断进步和应用的不断拓展,相信三维激光扫描技术将在建设施工领域发挥更大的作用。
实景三维技术在智慧城市中应用
实景三维技术在智慧城市中应用发布时间:2022-07-27T01:34:53.814Z 来源:《城镇建设》2022年第5期第3月作者:王强[导读] 城市化是中国经济发展的主要推动力。
中国的城市人口在2025年从现在的700万人增加到10亿人,王强安徽省地勘局第二水文工程地质勘查院安徽芜湖 241000 1.前言城市化是中国经济发展的主要推动力。
中国的城市人口在2025年从现在的700万人增加到10亿人,越来越多的城市容纳人口超过100万。
因此,中国有必要进行智慧化城市建设,即通过互联网城市的事物和通信网络,建立了数以万计的联系,让人们认识到城市的外观和事物通过建立数据模型的大数据云计算中心向所有人提供数据,为人们进行分析,分析事物之间的逻辑关系。
然后将数据压缩到信息中,概括过去,判断现在,预测未来。
真正的实景三维技术具有表现国家地理实体“全部要素”信息的功能。
根据实际的3D数据收集工具和后处理工具的开发和成熟度,相关测量和映射系统以及基于此方法的升级大大提高了生产效率。
实景三维技术数据可以更直观地表现土地关系,真正反映表面信息,需要通过三维空间数据进行相关的管理和控制分析。
在这里,我们主要描述了智慧化城市中实景三维技术的应用。
2.实景三维技术的基本概念2018年初,自然资源技术部明确提出将自然资源登记等系统从二维系统变更为三维系统。
2019年“三维实景技术中国建设目标“发布,2020年国家有关国土测量和监测的研讨会也明确指出:加强开发基础,加快基本测量和映射转换和升级,加快真实三维实景中国建设,如图1所示,进而促进全球地理信息资源建设。
在政策水平和实际应用水平上,实际场景立体构筑已成为普遍趋势[1]。
2.1实景三维技术的优势实景三维技术是客观且实际反映现实世界的3D模型。
它具有单体、实体、结构和语义学的特性。
通过整合模型三维,倾斜三维和全景三维,形成可用于空间测量和综合分析的模型[2]。
这是一种综合多个模型优点的三维数据成果。
三维激光扫描技术在数字化城市建设中的研究分析
三维激光扫描技术在数字化城市建设中的研究分析摘要:地面三维激光扫描技术的出现是以三维激光扫描仪的诞生为代表,有人称“三维激光扫描系统”是继GPS技术以来测绘领域的又一次技术革命。
本文从初识者的角度对三维激光扫描技术在数字化城市中的建设进行了简要的研究分析,并介绍了三维激光扫描车的应用。
关键词:数字化城市点云三维激光扫描实景复制1、引言随着数字地球和数字城市等一系列概念提出,人们创造出了各种测量仪器,如全站仪、GPS接收机、超站仪等,并随之创造出大量的数字化信息采集和编辑软件,其中最杰出的代表应该是地面三维激光扫描技术,它出现是以三维激光扫描仪的诞生为代表。
有人称“三维激光扫描系统”是继GPS 技术以来测绘领域的又一次技术革命。
它是一种先进的全自动高精度立体扫描技术,又称为“实景复制技术”,是继GPS空间定位技术后的又一项测绘技术革新,它将使测绘数据的获取方法、服务能力与水平、数据处理方法等进入新的发展阶段。
它的出现推动着三维空间数据获取向着集成化、数字化、实时化、动态化和智能化发展。
如何将人类现实生活环境中的各种信息转化为计算机可以处理的数据问题已经得到了实现,数字化地球和数字化城市建设的实现也不再是人类遥不可及的梦想。
2、三维激光扫描技术2.1 概述三维激光扫描技术是国内近期发展的一项高新技术。
当今,国际上许多国家已经广泛使用了本项技术。
三维激光扫描仪在工程领域的广泛使用,已经引起广大科研人员的关注。
它是通过激光测距原理(包括脉冲激光和相位激光),使用瞬时测得空间三维坐标值的测量仪器,并利用三维激光扫描技术获取空间点云数据,即可快速建立结构复杂、不规则场景的三维可视化模型。
作业过程既省时又省力,是现行的三维建模软件无可比拟的。
2.2 分类三维激光扫描仪作为现今时效性最强的三维数据获取工具可以划分为不同的类型。
按照扫描平台的不同可以分为:机载(或星载)激光扫描系统、地面型激光扫描系统、便携式激光扫描系统。
激光成像技术在智慧城市中的应用研究
激光成像技术在智慧城市中的应用研究一、激光成像技术概述激光成像技术是一种利用激光信号对物体进行扫描和图像处理的技术。
它是一种先进的非接触式光学成像技术,具有较高的分辨率、精度和测量速度等优势,可以被广泛应用于智慧城市领域。
二、激光成像技术在智慧城市中的应用1、智能交通系统激光成像技术可通过高精度的地面三维重建技术实现城市交通拥堵的实时监测和基于机器学习的预测。
此外,激光雷达也能对城市交通设施进行3D扫描,有效地帮助城市规划和管理部门进行城市交通网络优化。
2、智慧建筑通过激光扫描技术研究建筑物的三维模型,实现对建筑物的结构和热学性能的分析,可以更加精确地监测和预测建筑物的损耗和维修需要,确保建筑物的安全和高效运转。
同时激光成像技术也可以帮助建筑物设计师生成多种设计方案。
3、安防领域激光成像技术的高精度和快速性能使其成为智能安防领域的重要工具。
具体来说,激光成像技术能够实现对人脸、车牌等信息的高效获取,并通过图像处理和模式识别技术进行智能分析和判断,提高城市安全管理的效能。
4、智慧灯光系统激光成像技术可以实现智能灯光系统的智能识别和分析。
通过激光技术的成像处理,城市街区内的灯光可自动调整亮度,实现节能和减少光污染。
三、激光成像技术在智慧城市中的优势1、高效性激光成像技术可以实时监控城市环境,对城市数据进行快速采集和分析,快速生成结构化的地图,可大大提高城市管理效率和数据处理速度。
2、高精度激光成像技术能够依靠自身的特征来进行定位和检测,对建筑、道路、城市公共设施的三维测量实现了高精度的测量。
在城市规划和建设中能够有效地防范安全隐患。
3、方便性激光成像技术的无需物理接触和可编程特性使它在城市实际应用中更加方便实用。
激光成像技术能够通过传感器设备和云端计算机间实现分布式数据交换,将计算处理的复杂度大大缩减。
四、激光成像技术在智慧城市中的未来发展随着5G、人工智能、云计算等技术的迅猛发展,激光成像技术在智慧城市领域的发展前景非常广阔。
实景三维技术在智慧城管项目的应用
实景三维技术在智慧城管项目的应用摘要:“数字城管”是将地理信息科学、社会科学和工程科学等技术有机结合,采用“城市事件”“城市部件”和“万米单元网格”等管理相结合的方式,将多项数字城市技术整合集成应用于城市管理领域,全方位覆盖、全时段监控的现代化城市管理模式。
如何快速准确的更新城市部件数据,保持城市部件的现势性,成为保障城市综合管理系统应用效果的关键。
原有数字平台采用的是二维数据,存在城市管理信息缺少、不直观、平面化数据无法对城市立体目标进行有效管理、无法进行可视化管理等问题,在规划及应用上已不能满足技术的发展变化和城市管理智慧化的最新需求。
关键词:实景三维技术;智慧城管;应用1空间技术在智慧城市建设中的重要性空间技术测绘是指对地表自然地理要素或人工设施的形状、大小、空间位置和属性进行测量、收集和测绘。
全球卫星导航系统、遥感、地理信息系统、三维激光扫描、倾斜摄影测量技术等现代空间信息新技术与云计算处理技术、物联网技术相结合,为智慧城市建设提供基础数据和应用支持,使城市建设越来越智能化。
2实景三维技术在智慧城管项目的应用2.1采集方式实景三维数据采集主要利用无人机搭载倾斜摄影测量工具,采用无人机倾斜航空摄影测量的方式完成。
该方式能快速获取测区内的倾斜三维影像和正射影像,后续利用计算机自动图形处理软件进行空三处理,经过影像匹配、表面纹理映射等手段,最大限度地还原地表的真实景物。
在实际作业过程中大致可分为内业数据处理和外业数据采集,外业数据采集流程主要包括任务规划、像控点采集、航摄飞行等;内业数据处理流程主要包括数据预处理、空中三角测量、实景三维建模等。
2.2数字航空摄影测量数字航空摄影测量是大面积、大比例尺地形测绘和地籍测量的重要手段。
它可以提供各种形式的地图产品,如数字、图像和线条绘制。
随着数字航空摄影测量的应用,摄影测量产品从影像地图转变为4D(DSM、DEM、DOM和DLG),为基础地理信息平台提供了可靠的数据保障。
三维实景信息模型在城市管理中的应用(如何构建三维实景信息模型系统)
三维实景信息模型在城市管理中的应用(如何构建三维实景信息模型系统)摘要:在三维化迅猛发展的今天,信息化数字化建设已经成为实现城管队伍长远发展的基本立足点和战略制高点,高科技在城管执法工作中的运用已成为改善执法方式和提升执法水平的必要手段。
本文对三维实景模型系统技术的整体介绍,先进了技术开发,如何建立三维实景信息模型平台系统,维护等。
关键词:三维;科技;新技术一、什么是三维实景模型1、技术介绍三维实景模型是通过倾斜摄影或激光扫描等方式,采集被摄物体和周边环境的相关数据(照片、视频、点云),由计算机运用专业软件计算而生成的三维真实场景模型。
模型包含被摄物体和环境的各种原始基本数据如:颜色、质感、长、宽、高、周长、面积、体积、和GIS信息。
2、技术要求倾斜摄影技术是要求对被摄物体进行五个方位角的数据采集拍摄。
照片由被摄物体东、南、西、北四个面采用45度倾角矩阵拍摄,俯视采用垂直地面方式矩阵拍摄。
由五组相片叠加运算生成。
3、技术特点实景模型可以完整真实记录被摄物体的外观特征,通过矩阵拍摄或激光扫描可做到全方位无死角。
模型的精度根据拍摄物体的远近或扫描方式的不同,可达到厘米或毫米级。
4、技术优势建模方式快捷精准,自动化程度高。
实景模型可以360度,任意缩放观看。
有非常强烈的临场感,仿佛置身其中。
二、如何获取三维实景模型1、无人机设定航线自主矩阵拍摄无人机搭载高分辨率数码相机,根据相机数量(单镜头和五镜头)设定不同的飞行航线。
五镜头由四个正交面水平角45度镜头和一个与地面垂直的镜头所组成,因此设置好相片重叠率后一次航线即可完成线内采集任务。
单镜头则需分别调整相机拍摄角度做5个批次的飞行。
航线智能矩阵拍摄适合大面积大规模数据采集拍摄。
2、无人机螺旋式定点环绕拍摄无人机搭载单镜头对物体进行螺旋式环绕拍摄,以被摄物体为圆心无人机按照照片重叠率做不同高度的环绕飞行采集。
螺旋式环绕拍摄适合对单个物体进行数据采集拍摄。
三维精细建模在智慧城市建设中的应用
三维精细建模在智慧城市建设中的应用近年来,随着智慧城市建设的逐步展开,三维精细建模技术在其中扮演了愈加重要的角色,成为建设智慧城市的重要工具之一。
本文将从几个方面介绍三维精细建模技术在智慧城市建设中的应用。
一、三维精细建模技术在城市规划中的应用对于智慧城市建设而言,城市规划是一个重要的环节。
三维精细建模技术可以通过建立精细的城市模型,帮助规划者更好地了解城市的地貌、建筑和公共设施等基础信息,从而更加精准地制定城市规划方案。
同时,三维模型还可以通过计算机模拟,对各项规划方案进行评估和优化,提高规划的科学性和可行性。
二、三维精细建模技术在城市管理中的应用智慧城市建设离不开信息化和数字化的管理手段,而三维精细建模技术则可以为城市管理者提供更多的便利。
市政工程、城市建筑和公共设施等都可以通过三维模型进行管理,从而提高城市管理的科学性和效率。
例如对于城市绿化管理,可以通过三维模型观察城市中各个区域的植被覆盖情况,制定相应的管理措施。
三、三维精细建模技术在智慧交通中的应用交通拥堵已经成为城市发展的一大难题,而三维精细建模技术能够为智慧交通的建设提供有效的支持。
通过三维模型,可对道路交通情况进行模拟和预测,从而优化交通信号控制,改善车辆行驶流畅度。
同时,三维模型也可以为智能导航、公交车调度等提供便利。
四、三维精细建模技术在城市安全中的应用城市安全是智慧城市建设的重要方面之一。
通过在三维建模中添加安全设备和警报系统,可以保证城市居民的生命财产安全。
例如,在三维模型中加入烟雾传感器和火灾警报系统,能够在火灾发生时及时自动报警,避免伤亡和财产损失。
总之,三维精细建模技术在智慧城市建设中扮演的角色愈加重要,它为城市规划、城市管理、智慧交通和城市安全等方面提供了强大的技术支持和帮助。
未来随着技术的不断发展与完善,相信三维精细建模技术将在智慧城市建设中发挥更加重要的作用。
三维激光扫描技术在城市建设中的应用案例
三维激光扫描技术在城市建设中的应用案例城市建设是现代社会发展的重要方面,它不仅关乎城市的外貌和形象,还牵涉到人们的生活品质和城市功能的升级。
而在城市建设的过程中,三维激光扫描技术的应用正发挥着越来越重要的作用。
本文将结合几个实际案例,探讨三维激光扫描技术在城市建设中的具体应用,以及这些应用带来的益处。
首先,三维激光扫描技术在城市规划和土地利用方面进行了广泛的应用。
城市规划是城市建设的基础,而土地利用则直接关系到城市的可持续发展。
传统的城市规划和土地利用调研工作往往需要耗费大量的人力和物力,并且难以保证调查数据的准确性和全面性。
而采用三维激光扫描技术进行城市规划和土地利用的调研工作,则可以大大提高工作效率,并且准确获取城市地貌和建筑物的详细信息。
通过对城市的三维扫描,可以获得城市地形、建筑物高度和分布等数据,用于进行城市规划和土地利用的分析。
这些数据的准确性可以帮助规划者更好地了解城市现状,科学合理地进行城市规划和土地利用的决策,以实现城市的可持续发展。
其次,三维激光扫描技术在城市建筑物的监测和维护方面起到了重要的作用。
城市中的建筑物是城市的骨架,而其安全和正常运行对于城市居民的生活至关重要。
传统的城市建筑物监测和维护工作往往基于人工巡查和手工测量,不仅工作效率低下,而且难以覆盖到所有的建筑物。
而采用三维激光扫描技术进行城市建筑物的监测和维护,则可以高效、全面地获取建筑物的几何形态和结构参数。
通过对建筑物的三维扫描,可以检测建筑物的裂缝、位移和变形等问题,及时预警和处理潜在的结构安全隐患。
同时,基于三维激光扫描技术的建筑物监测系统可以实时监测建筑物的结构变化,提供准确的数据用于建筑物维护和管理。
这样一来,城市建筑物的监测和维护工作将更加全面、高效,为城市居民提供更安全、舒适的居住环境。
再次,三维激光扫描技术在城市文化遗产保护和修复方面有着重要的应用价值。
城市的文化遗产是城市的传统、历史和文化的重要载体,它们不仅具有重要的历史价值,还体现了城市的独特魅力。
浅析三维激光扫描在建设施工中的应用
浅析三维激光扫描在建设施工中的应用随着科技的不断发展,三维激光扫描技术在建设施工领域的应用也越来越广泛。
这项技术通过激光扫描设备对建筑物和土地进行精准扫描,得到高精度的三维数据,为施工提供了极大的便利。
本文将从技术原理、应用案例和发展趋势等方面对三维激光扫描在建设施工中的应用进行浅析。
一、技术原理三维激光扫描技术是一种非接触式测量技术,通过激光扫描仪器发射激光束,利用光信号的反射来获取目标物体的精确三维空间坐标。
这项技术在进行建筑物扫描时,可以实现从外部对建筑物进行全方位三维扫描,获取建筑物内、外部构造和形状等信息。
通过将不同时间、不同位置的扫描数据进行融合,可以实现对整个建筑物的高精度三维模型重建,从而为建设施工提供了高精度、全方位的数据支持。
二、应用案例1. 施工前期测量:三维激光扫描技术可以在施工前期对场地进行精确测量,获取地形地貌和建筑物的三维数据。
通过比对测量数据和设计图纸,可以为后期的施工规划和设计提供准确的数据支持。
2. 施工过程监控:在建筑物的施工过程中,三维激光扫描技术可以实时监测建筑物的变形和位移情况,为施工人员提供及时的变化信息。
这项技术可以帮助施工人员调整施工进度和方法,保障建筑物施工的安全性和精度。
三、发展趋势随着三维激光扫描技术的不断成熟和普及,其在建设施工领域的应用也将会进一步扩大。
未来,三维激光扫描技术将更加便捷和高效,同时也将更加智能化和自动化。
不仅在建筑物扫描方面,该技术还可以应用于土地测量、城市规划等领域,为建设施工提供更为全面和精确的数据支持。
三维激光扫描技术的应用为建设施工带来了很多便利和创新,但也需要注意技术的安全和隐私保护等问题。
相信在未来的发展中,该技术将会得到更多的广泛应用,为建设施工带来更多的创新和改变。
三维激光点云技术在智慧城市空间信息测绘中的应用
三维激光点云技术在智慧城市空间信息测绘中的应用目录一、内容概述 (2)1.1 背景与意义 (2)1.2 技术发展概况 (4)二、三维激光点云技术原理 (5)2.1 激光扫描原理 (6)2.2 点云数据采集方式 (7)2.3 数据处理与精度评估 (9)三、智慧城市空间信息测绘需求分析 (9)3.1 城市空间结构特点 (11)3.2 空间信息测绘要求 (12)3.3 三维激光点云技术的适应性 (13)四、三维激光点云技术在智慧城市中的应用 (14)4.1 建筑物立面测量 (15)4.2 城市道路与交通监测 (16)4.3 地形地貌与土地利用调查 (18)4.4 环境监测与保护 (19)4.5 其他领域的应用案例 (20)五、关键技术问题与解决方案 (21)5.1 数据采集与处理难题 (22)5.2 精度提升方法 (23)5.3 数据共享与协同作业 (24)六、三维激光点云技术在智慧城市中的发展趋势与挑战 (25)6.1 技术发展趋势 (27)6.2 面临的挑战与对策 (28)七、结论与展望 (29)7.1 主要研究成果总结 (30)7.2 对未来研究的展望 (31)一、内容概述随着城市化进程的加速,智慧城市已成为现代城市规划、建设和管理的重要趋势。
在这个过程中,空间信息的精确获取与高效处理显得尤为关键。
三维激光点云技术,作为一种先进的遥感技术,因其高精度、高密度和实时性强的特点,在智慧城市空间信息测绘中发挥着不可替代的作用。
本文首先介绍了三维激光点云技术的基本原理和发展历程,重点阐述了其在智慧城市空间信息测绘中的具体应用。
通过与传统测绘技术的对比分析,揭示了三维激光点云技术在精度、效率等方面的显著优势。
文章还探讨了三维激光点云数据在城市规划、土地利用、交通管理等多个领域的应用潜力,为智慧城市的建设提供了有力的技术支撑。
本文还针对三维激光点云数据处理和分析中面临的挑战,如数据质量、处理算法、存储空间等问题,提出了相应的解决方案和建议。
实景三维建模测绘技术在智慧城市建设中的应用
实景三维建模测绘技术在智慧城市建设中的应用摘要:近年来,智能城市建设迅速发展,已经深入到了生活的方方面面,满足了现代人对于便捷、快捷、高品质生活的需求。
没有基础 GIS的支持,智能城市的建设是必不可少的。
但是,数字城市中的基础地理信息资料重建设轻应用,二维矢量、三维模型、图像栅格等多源数据的更新周期长、规模大、融合程度低,已不适合在智能城市建设中应用。
关键词:三维建模;测绘技术;智慧城市引言:智慧城市是利用新一代通讯技术,整合和挖掘城市各种信息资源,快速、高效的满足各种社会活动的需要,实现城市管理、运行的智慧化。
智能城市的内涵很广,其中“数据与服务融合”是其技术元素的核心,而三维数据建模是“数据与服务融合”的基础工作。
三维数据模型工程主要是将野外收集到的各种数据进行综合、加工,生成符合智能城市的统一规范的三维 GIS地图。
这将为未来智能挖掘分析、数据管理治理和各类业务应用提供数据支持。
相对于二维的GIS,三维 GIS模型可以将空间位置、几何形态、表面纹理等综合起来,使其更为直观。
智能城市的三维 GIS是将整个城市的地理信息进行综合表示,形成一个立体的空间 GIS数据结构,从而为整个智能城市提供了支持[1]。
1三维测绘测绘是基于计算机、光电、网络通信、空间科学、信息科学等技术的技术核心,利用 GPS、遥感、 GIS等技术,等技术,对地面上现有的特征点、边界进行测量,获取反映地形状况的地图、位置信息,为工程的规划、设计、管理提供依据。
在工程建设中,测绘工作是一项服务和指导性质的工作,它贯穿工程的整个过程,不管是工程成本还是工程质量,都与测绘工作紧密相连,最直观的体现就是工程测量(包括工程测量图、工程量计算表)、工程验收(验收剖面图、模板验收表)。
设计图纸作为项目的基本参考,它的正确性直接影响到整个项目的控制和性价比,对设计图纸进行有效、准确的复核和布置,是目前测绘工作的重点,而二维方法绘制不能完整直观反映设计蓝图结构,引入三维方式绘制成为必然。
测绘技术在城市管理与智慧城市建设中的应用
测绘技术在城市管理与智慧城市建设中的应用随着科技的迅猛发展,城市管理和智慧城市建设已成为现代城市发展的重要方向。
而测绘技术作为一项基础性技术,在城市管理和智慧城市建设中起到了不可替代的作用。
本文将探讨测绘技术在城市管理和智慧城市建设中的应用,包括三维地理信息系统、遥感技术、激光扫描技术以及其对城市交通、土地利用规划和环境保护等方面的影响。
一、三维地理信息系统的应用三维地理信息系统是将城市的地理信息以三维模型的方式展现出来,可以直观地表达出城市的空间布局和地理特征。
在城市管理中,三维地理信息系统可以用于地图制作、道路建设和规划、城市环境监测等方面。
通过三维地理信息系统,城市管理者可以直观地了解到城市中各类设施的分布情况,对城市资源进行合理规划和利用,提高城市的管理效率。
在智慧城市建设中,三维地理信息系统的应用更加广泛。
它可以将城市中的各个要素进行精确模拟和仿真,为城市规划者提供科学依据。
同时,三维地理信息系统还可以用于城市交通管理、建筑物洪灾风险评估、城市环境监测等方面,提高城市的安全性和可持续发展能力。
二、遥感技术在城市管理和智慧城市建设中的应用遥感技术是指通过卫星、飞机等载体获取地面物体信息的技术。
在城市管理中,遥感技术可以用于城市规划、土地利用监测、环境保护等方面。
通过遥感技术,可以迅速获取到城市的空间数据,帮助城市管理者进行土地利用规划和环境监测,提高城市管理的便捷性和精准度。
在智慧城市建设中,遥感技术同样发挥着重要作用。
借助遥感技术,城市规划者可以获取大量的地理数据,包括土地利用状况、建筑物情况等。
这些数据可以帮助规划者科学地规划城市的发展方向和布局,提高城市的宜居性和可持续发展能力。
三、激光扫描技术在城市管理和智慧城市建设中的应用激光扫描技术是一种高精度的测绘技术,能够快速获取地面的三维点云数据。
在城市管理中,激光扫描技术可以用于城市建筑物的测绘和监测、城市道路的测量等方面。
通过激光扫描技术,可以获取建筑物的立面图和剖面图,为城市管理提供准确的数据支持。
三维城市在智慧城市建设中的作用
三维城市在智慧城市建设中的作用三维城市在智慧城市建设中的作用随着科技的不断发展,智慧城市的建设已经成为了许多城市发展的重要方向。
而其中,三维城市作为智慧城市建设中的重要组成部分,发挥着不可忽视的作用。
本文将从高效管理、精确规划和便捷服务三个方面来探讨三维城市在智慧城市建设中的作用。
首先,三维城市能够为城市管理提供高效手段。
通过三维城市技术,城市管理者可以对城市内的各个区域、设施和资源进行精确定位和管理。
无论是道路交通管理还是城市安全监控,三维城市技术都能够提供实时的数据和信息,帮助管理者做出准确的决策和调度。
例如,在交通管理方面,通过三维城市技术,管理者可以实时监测道路交通情况,及时调整交通信号灯的时间,提高交通效率,减少交通拥堵。
在城市安全监控方面,三维城市技术能够提供全方位的视频监控,帮助管理者及时发现和解决安全隐患,保障城市的安全稳定。
其次,三维城市可以实现精确规划。
在城市建设和规划中,三维城市技术可以提供高精度的地理信息,帮助规划者更好地进行城市开发和建设。
通过三维城市技术,规划者可以精确了解城市的地形地貌、建筑分布和交通网络等信息,从而更加科学地进行城市规划。
例如,在新建道路或地铁线路时,规划者可以通过三维城市技术进行模拟和预测,找到最佳的线路和方案,减少不必要的浪费和破坏。
此外,三维城市技术还可以用于历史建筑的保护和文化遗产的传承,帮助规划者更好地平衡城市的发展和传统文化的保持。
最后,三维城市可以提供便捷的公共服务。
通过三维城市技术,城市居民可以更加方便地获取城市内各类公共服务。
例如,在智慧交通方面,居民可以通过手机APP或电子屏幕查询实时交通信息、公交车到站时间等,以便选择最佳的出行方式。
在智慧环境方面,居民可以通过三维城市技术了解空气质量、噪音污染等环境指标,以便做出相应的行动。
此外,通过三维城市技术,居民还可以享受到更加便捷的医疗、教育和社区服务等。
综上所述,三维城市在智慧城市建设中扮演着重要角色。
面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究与应用分析
面向智慧城市建设的三维建模关键技术研究与应用分析随着城市人口的增加和经济的发展,城市的规划和建设成为一个重要的议题。
智慧城市 (Smart City) 的建设是现代城市发展的一个重要方向。
智慧城市的建设需要以数据为基础,通过各种技术手段将城市的各项数据进行整合、分析和应用,实现城市管理的高效化和智能化。
三维建模技术在智慧城市建设中具有重要的应用价值。
本文将重点研究和分析面向智慧城市建设的三维建模关键技术及其应用。
一、三维数据采集技术三维数据采集是三维建模的基础,它直接影响着三维模型的精度和质量。
目前,常见的三维数据采集技术包括激光雷达、摄影测量、遥感技术等。
其中,激光雷达技术是一种非常先进、高效、精准的三维数据采集技术,可以快速地获取目标物体的三维数据信息,是三维建模的重要工具之一。
二、三维建模算法三维建模算法是三维建模的核心,其可分为传统三维建模算法和基于深度学习的三维建模算法。
传统三维建模算法主要包括多边形网格建模、参数曲面建模、实体建模等方法。
基于深度学习的三维建模算法则采用卷积神经网络 (CNN) 进行特征提取和三维重建,其速度和精度都优于传统方法。
三、三维建模软件平台三维建模软件平台则是实现三维建模的重要工具,包括3ds Max、Maya、Blender等。
这些软件应具有易用性、高效性和灵活性等特点,以适应不同的三维建模需求。
四、三维建模应用与案例分析三维建模技术在智慧城市建设中有着广泛的应用。
例如,在城市规划和设计中,三维建模技术可以帮助设计师更加直观地了解城市空间和地形属性,同时也为公众提供了更加真实、准确的城市展示。
在城市管理和运营方面,三维建模可以帮助城市管理部门监测城市空气质量、交通流量、公共设施等,提高城市管理的精细化和智能化水平。
以深圳为例,深圳市政府利用三维建模技术建立了全市的数字地图,实现了城市空间的可视化管理和智能分析。
该数字地图不仅涵盖了城市的基础设施和公共设施,还包括了自然环境、人口分布和交通状况等数据信息。
地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用
地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用地面三维激光扫描技术是近年来在工程测量领域中广泛应用的一种先进技术。
它利用激光扫描仪通过向目标区域发射激光束并记录激光反射的时间和空间信息,从而获取目标区域的三维点云数据。
这种技术具有高精度、高效率和非接触测量等优点,已经被广泛应用于建筑、道路、桥梁、地质勘探、文物保护等领域。
本文将着重介绍地面三维激光扫描技术在工程测量中的应用。
一、城市建设领域在城市建设领域,地面三维激光扫描技术被广泛应用于建筑物的立面测量、道路的坡度测量、城市规划的地形地貌测绘等方面。
通过激光扫描仪快速获取建筑物的立面数据,可以实现建筑物的三维重建和立面分析,为城市规划和建筑设计提供精准的数据支持。
通过对道路坡度和高程的测量,可以实现道路设计和施工的精准控制,提高工程质量和安全性。
二、桥梁工程领域在桥梁工程领域,地面三维激光扫描技术可以实现桥梁结构的三维重建和变形监测。
通过对桥梁结构的激光扫描,可以获取其三维点云数据,进而进行结构变形的监测和分析。
也可以利用激光扫描技术获取桥梁周围环境的地形地貌数据,为桥梁设计和施工提供精准的地理信息支持。
三、地质勘探领域在地质勘探领域,地面三维激光扫描技术被广泛应用于地质灾害的监测和预警、煤矿的开采和安全管理等方面。
通过激光扫描仪对地质灾害隐患区域进行扫描,可以实现地质灾害隐患区域的三维重建和变形监测,为地质灾害的监测和预警提供精准的数据支持。
也可以利用激光扫描技术对煤矿开采区域进行三维地质建模,为煤矿的开采和安全管理提供精准的地质信息支持。
四、文物保护领域在文物保护领域,地面三维激光扫描技术可以实现文物的三维数字化保护和重建。
通过激光扫描仪对文物进行快速扫描,可以获取其三维点云数据,进而进行文物的三维重建和数字化保护。
这种技术可以帮助文物保护工作者对文物进行精准的数据采集和保护措施制定,提高文物保护的水平和效率。
地面三维激光扫描技术在工程测量领域的应用已经成为一种不可或缺的先进技术。
城市实景三维,开启智慧城市可视化
城市实景三维,开启智慧城市可视化基于三维实景建模与城市智能模型的数字孪生城市建设,可利用高精度的三维实景模型为智慧城市时空大数据平台提供全过程的可视化支撑,利用城市智能模型通过生动准确描述实体单元并融合城市地理实体的动态信息来支撑智慧城市各类应用,从而真正意义上实现智慧城市建设的智慧可视。
首先,从三维实景建模的数据来源来看,无人机航测、激光雷达、倾斜摄影等新一代测绘信息技术方法的发展,可以快速采集制作精细化的城市三维模型和大比例尺地形图,搭建三维城市地理信息基础服务框架,为数字孪生城市建设提供高精度可视化的三维空间信息和位置服务。
其次,从三维实景模型的建立过程和优点来看,通过有效刻画空间几何模型、拓扑图和语义等特征,来实现精细化的三维几何表达,真正实现基础设施性能的语义描述,与物联网进行拓展关联,进而实现复杂地形地理环境的层次描述。
三维实景模型的一大特点在于高低细节层次的有效转化过程中,城市实景信息更加精细和丰富。
最后,从三维实景建模的应用场景来看,数字孪生城市需要实现城市管理精细化、基础设施智能化、生活服务便利化的目标,在智慧政务、智慧城管、智慧警务、智慧旅游等方面达到“以更少投入获得更优质、更高效产出”的城市系统。
天耀宏图三维平台是具有完全自主知识产权的国产三维GIS平台软件,可提供三维数据预处理服务、三维数据调度服务、三维数据搜索服务、三维数据分析服务、三维数据安全服务以及基于GIS数据库的矢量数据服务(含编辑)。
软件整合影像地形、倾斜摄影、BIM/CAD、矢量参数化自动建模等手段,LOD细节层次、分块调度、负载均衡、高速缓存等技术,以及双重接口的SDK二次开发包,对整个或部分地球表层(及大气层)、对城市地上、地下空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述,为城市三维实景建模从数据来源特点、模型优势、应用场景等方面为数字孪生城市可视化提供了重要基础保障。
探究三维激光扫描技术在数字城市中的应用
探究三维激光扫描技术在数字城市中的应用摘要:三维激光扫描技术是随空间点阵扫描技术和激光无反射棱镜长距离快速测距技术发展而产生的一项新测绘技术,是一种崭新的革命性的测量工具。
本文主要探讨了三维激光扫描技术在数字城市中的应用。
关键词:三维激光扫描技术;数字城市;应用数字城市的建设给城市提供了有效的规划与管理,为城市的经济发展带来更大的机遇和美好的前景。
三维激光扫描技术是发展迅速的一种技术,它已成为空间数据获取的一种重要技术手段,三维地面激光扫描仪可用于城市三维重建和局部区域空间信息获取,U前正引起广泛的关注,与传统的测量手段相比,三维激光扫描技术具有独特的优势,可以把三维模型转换到城市坐标系统中,此外可以通过生成模型平台实现虚拟场景的漫游,为数字城市提供基础数据和信息浏览。
1三维激光扫描技术和数字城市概述1.1三维激光扫描技术概述三维激光扫描技术不同于单纯的测绘技术,它主要面向高精度逆向三维建模及重构,传统测绘技术主要是单点精确测量,但用它做建模工作时就爱莫能助了, 因为描述口标结构的完整属性需要大量的测绘点采集,少则儿万个,多则儿白万以上,这样才能把LI标完整的搬到电脑中来,所以,用现代高精度传感技术做辅助就解决了这个问题,三维激光扫描技术就是这类全自动高精度立体扫描的技术。
三维激光扫描技术的应用面非常宽广,它是正向建模(如:由人工操作CA-TIA. UG、CAD.・・・)的对称应用,所以说它为逆向建模技术(如:从实体或实景中直接还原出模型)。
逆向建模可以将设讣、生产、实验、使用等过程中的变化内容重构回来,然后进行各种结构特性分析(如:形变、应力、效能、过程、工艺、姿态、预测等)、检测、模拟、仿真、CIMS、CMMS、虚拟现实、柔性制造、虚拟制造、虚拟装配等,这对于有限元分析、工程力学分析、流体动力分析等软件来说是非常重要的,对于精度适合的工作还可以进行后处理测绘、计量等。
地面三维激光扫描技术的出现是以三维激光扫描仪的诞生为代表的,有人称“三维激光扫描系统〃是继GPS(Global Position)以来,测绘领域的又一次技术革命。
三维激光扫描技术在城市设计中的应用
三维激光扫描技术在城市设计中的应用
陈晨
【期刊名称】《中外建筑》
【年(卷),期】2009()5
【摘要】激光扫描技术的应用为城市设计提供了新的技术手段。
本文首先介绍激光扫描技术的原理和应用现状,然后结合拉萨市东城区江苏大道城市设计的实际项目阐述了激光扫描技术的工作流程,其中包括街区的测量、基于扫描文件的CAD图纸的绘制、可视化与三维建模。
最后分析了激光扫描技术在城市设计的应用前景和亟待解决的问题。
【总页数】2页(P161-162)
【关键词】激光扫描;点云;城市设计
【作者】陈晨
【作者单位】南京大学建筑学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN249
【相关文献】
1.三维激光扫描技术在隧道变形监测中的应用——以TrimbleGX扫描仪为例 [J], 张喜妮;王合理
2.低空无人机摄影测量技术与三维激光扫描技术在尾矿库三维现状分析中的应用[J], 王志军;唐尧
3.三维激光扫描技术在地下空间三维建模中的应用 [J], 彭鹏;陈斌;王斌
4.三维激光扫描技术在变电站三维建模中的应用 [J], 党杨梅;赵成明
5.三维激光扫描技术在植物扫描中的应用分析 [J], 魏学礼;肖伯祥;郭新宇;温维亮;陆声链
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三维激光实景技术在智慧城市建设中的应用
闫晨
(武汉海达数云技术有限公司,湖北省武汉市 430023)
The application of 3D laser real-vision technology in the Smart-City
Yan Chen
摘要:随着计算机、测绘、地理信息技术的发展,基于移动测量系统的可量测实景三维应用技术已成为智慧城市管理信息化建设中的主流技术。
本文介绍了三维激光实景技术在智慧城市的几个方向中的应用情况。
关键字:三维激光;实景;智慧城市;
一、引言
2010年,IBM正式提出了“智慧的城市”愿景,希望为世界和中国的城市发展贡献自己的力量。
智慧城市,即是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出只能响应。
其实质是利用先进的信息技术,实现城市智慧式管理和运行,进而为城市中的人创造更美好的生活,促进城市的和谐、可持续成长。
智慧城市对地理信息的生产模式、服务模式提出了全新的要求,大量的数字化信息采集技术随之出现,其中最杰出的应为三维激光实景技术,它是一种先进的全自动高精度立体扫描技术,是继GPS技术以来测绘领域的又一次技术革新。
它的出现推动着三维空间数据获取向着集成化、数字化、实时化、动态化和智能化发展。
如何将人类现实生活环境中的各种信息转化为计算机可以处理的数据问题已经得到了实现,智慧地球和智慧城市建设的实现也不再是人类遥不可及的梦想。
二、三维激光实景技术特点
中海达旗下子公司武汉海达数云技术有限公司,致力于致力高精度三维激光测量系列产品开发、应用服务与产业化,以完全自主知识产权的高精度三维激光测量技术为核心,以3S技术为依托,围绕高精度三维激光扫描仪器及其集成系统的研发、生产、销售与行业应用,面向测绘地理信息、数字文化遗产、精密工业测量、智慧城市等领域提供完整的信息化解决方案与服务,为数字三维世界建设与应用提供技术支撑。
海达数云所使用的三维激光实景技术,在二维地图的基础之上,增加了连续的360度实景三维影像,并通过专门的数据开发平台与数字城市网格化管理平台无缝集成,从而给用户提供了具有丰富环境信息和立面信息的实景三维可视化环境,真正满足了把整个城市的市容市貌装进电脑的需求,它不但以真实的方式展现了城市发展变迁,而且创造了一种崭新的数据管理与服务方式,为智慧城市现代化业务提供可视化、可测量的应用,给用户提供了最好的交互性。
三、三维激光实景技术在智慧城市建设中的应用
基于一体化移动测量系统技术采集的可量测的实景三维数据,以高清晰度、高分辨率全景影像的方式来直接反映地物要素以及自然环境的原貌,它既包含了所要量测的目标地物信息,又包括了与之相关的各种自然和社会信息,而且作为一种新型地理信息数据源,可与天地图或各类地理信息共享服务平台无缝集成,为智慧城市建设各方面提供所需的实景化专题数据。
对于智慧城市行业用户而言,可以实现对城市道路交通设施可视化管理、城管部件可视化定位管理、城市绿化信息全过程跟踪、城市公安应急指挥决策、城市地下管线可视化管理以及城市危房信息实时监控等提取所需的实景化的业务专题数据,更好满足管理与决策上的高层次应用;对于公众而言,实景三维影像是客观世界的最直观和最真实的写照,也是无需专业知识判读,市民可通过实景影像反映身边的城管问题和有效报案,打破“城管管城管”的模式,开创“全民智慧城市”新模式。
以下分别是我们使用三维激光实景技术,在智慧城市的各行业、各领域的一些应用方向。
1、道路平整度检测
基于高精度高密度点云数据,取断面点云高程值,计算路面横向凹凸偏差值,达到快速便捷地检测道路平整度。
2、交通道路障碍物监测应用
利用三维激光实景移动测量技术获取的道路两边三维点云数据,可以快速的测量道路两边的障碍物,例如树木树冠树枝是否对道路行车造成安全隐患、高压线是否超过了规定最低高度值等。
3、交通道路养护巡检应用
公路养护其中重要工作之一就是公路病害监测,通过历史点云实景数据的对比,可以快速的识别公路坑道等病害,避免大量人工外业巡检,提高了公路病害监测的实时性、准确性、安全性。
4、城市绿化信息可视化管理
利用数字园林信息业务管理平台,用户可以通过二维地图或者属性关键字等对园林进行定位,并通过移动测量系统外业实地采集的园林实景影像,实现对园林实景、树木类别、年限、数目等信息的可视化管理。
5、城市绿化信息可视化历史对比
通过获取不同历史时期的三维实景数据,实现按时间顺序对历史城市绿化信息三维实景数据进行查询和管理,并提供数据对比和分析功能。
通过上述提供的功能,管理部门可实时及时的去查看当前绿化的状态,并与历史数据进行比对,以最直观的方式了解掌握城市绿化信息的状态情况和变化趋势,为城市绿化的综合管理提供决策依据。
4.6m 6.8m
6、多种树木类型标注管理
对多种树木按照植物分科、生长年限、习性等多种自定义需求进行分类,在前端展示时,通过不同样式的标准化图标加以显示。
同时,可以加入三维标记、视频、音频介绍等多种标注元素,对树木进行详细、全方位的介绍,让用户能更直观,更生动的了解园林的魅力。
对于城市绿化信息的各类统计分析和决策,提供一定的基础分类数据。
7、城市绿化普查数据统计分析
结合园林业务数据,通过各类图表方式展示数据分析成果,为管理决策提供数据依据。
如现有树种统计、苗木存活率、绿化资金投入等等。
8、城管部件立体可视化管理
融合城管单位已有的地理数据(包括:矢量数据、遥感影像数据、地形数据、部件数据等),结
合实景三维影像,可形成更为全面的、现时性强的、可视化地理信息数据库,并实现对城管部件的可视化管理。
9、门前五包可视化应用
传统二维地图方式,难以与实地图片对应,容易引发争议。
通过实景三维管理模式可以实现划界与实地影像一一对应,责任明确。
10、城市标识标牌可视化管理
传统的二维数据无法直观的显示和管理广告牌、店面广告等,通过实景三维方式可以将广告牌的地理坐标、属性数据和实际影像进行关联,实现对合法广告牌的进行科学的管理与监控,对非法广告牌进行及时的监察与执法。
通过不同时间的实景影像对比、属性数据查询,可以直观、方便的对广告牌进行监察,为执法提供依据。
11、违章建筑自动监测
利用同一地区,不同时期的点云数据对比,把高度超过规定的私自加盖的违章房屋自动识别出来,实现违章建筑自动监测。
12、城市公安应急指挥决策
基于实景影像对沿途环境进行观察和分析,如对楼层高度、道路、桥梁、涵洞、隧道、沿途制高点及路口信息进行分析,根据公安五要素信息对沿途人员居住环境、案事件历史记录等信息进行分析,以更好部署警力,以实现资源的最佳配置。
根据用户的报警信息,进行调配资源到报警事件发生地之间的最优路径分析,提供最优的出警路线,以争取在最短的时间内到达目的地。
13、地下管线改扩建决策
依赖于激光点云数据和全景影像数据,可对城市管线的整体现状和详细信息进行浏览、分析和决策。
可对现有管线进行长度宽度量测,是否达到国家相关标准要求;通过浏览检测管道现状,检查管线相关路面状况是否良好,是否存在裂缝、车辙、坑槽等病害;对管线属性进行查询,检验管线类型、使用年限、责任权属等;对管线周边建筑或环境进行监测,是否符合管线的安全管理标准,或符合改扩建的基础要求;提供历史数据对比,为管线的改扩建方案的制定提供数据支持。
六、总结
智慧城市是真实城市环境与虚拟城市环境的融合与协同,海达数云公司的三维激光实景技术在其中发挥重要的时空信息承载和纽带作用,并提供了有力的可视化分析方法和支撑手段,正日益成为政府、企业和公众不可或缺的科学的、定量与定性结合的、直观方便的助手。
随着组合导航与定位、高分辨率遥感和信息与通信技术的不断发展,全景影像和三维点云以及基于真实空间信息的三维模型等数据类型已经成为智慧城市建设中新的数据内容。
与此同时,海达数云也在着力于室内室外无缝导航与位置智能服务,以及与现实世界平行的虚拟三维模型地理环境建设,为智慧城市建设不断丰富和完善新的发展动力。
基于三维激光实景技术的智慧城市应用虽呈现出快速发展的态势,但仍然面临巨大的挑战。
为了有效支撑智慧城市的建设与城市安全,三维可视化实景应用在数据模型与数据结构、数据组织与数据库管理、可视化与空间分析等方面需要更新、更优的概念框架、方法和技术。
海达数云也将致力于此,付出更多的努力,去建设更美的智慧城市。
[1]李清泉主编.三维空间数据的实时获取、建模和可视化.武汉:武汉大学出版社,2003
[2] 毛方儒,王磊主编. 三维激光扫描测量技术. 宇航计测技术,2005,25(2)
[3] 闫利,崔晨风,张毅主编. 三维激光扫描技术应用于高精度断面线生成的研究. 遥感信息,2007,(4)
[4] 刘春,陈华云,吴杭彬主编. 激光三维遥感的数据处理与特征提取. 北京:科学出版社,2009。