三维激光实景技术在智慧城市建设中的应用(闫晨)

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。