三維仿真技術(shù)輔助規(guī)劃決策三維地圖輔助規(guī)劃決策

1、三維仿真技術(shù)輔助規(guī)劃決策三維地圖輔助規(guī)劃決策三維地圖以其真實(shí)、直觀、視覺震撼之美深得用戶青睞，但它也一度被人比作感官娛樂的 “花瓶” 。 近年來， 三維實(shí)景在城市規(guī)劃、交通、能源等領(lǐng)域挖掘了更新的應(yīng)用，發(fā)揮出諸多感官之外的功能。 計(jì)算機(jī)世界獨(dú)家 (記者 許泳)晚上請朋友吃飯，在預(yù)訂餐廳前先在網(wǎng)上找到它的地理位置， 并查看周邊真實(shí)的 360 度街景， 甚至“步入”餐廳虛擬參觀個(gè)遍，這是三維景觀帶給人的最初印象。初次接觸三維的用戶，無不驚喜雀躍于它的立體、真實(shí)和美觀。能夠直觀顯示地球上的建筑物或地形的還有谷歌地圖 (google earth) ，它通過訪問龐大的衛(wèi)星圖片擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫為用戶展示出豐富的

2、地理信息。應(yīng)用三維技術(shù)，可以將城市街道、建筑物及市政設(shè)施的立體模型融合在一起， 再現(xiàn)城市建筑及街區(qū)景觀， 用戶在顯示屏上就可以很直觀地看到生動(dòng)逼真的場景，并進(jìn)行諸如查詢、測量、漫游等一系列操作， 帶給人感官上的愉悅。 近年來， 三維技術(shù)除了滿足用戶體驗(yàn)外，還在城市規(guī)劃、交通、能源等領(lǐng)域深挖應(yīng)用，提供決策支持等功能。在今年的中國地理信息系統(tǒng)優(yōu)秀工程評選中， 獲獎(jiǎng)單位蘇州市規(guī)劃局、濟(jì)南市勘察測繪研究院、 青島市城陽區(qū)規(guī)劃局以及溫州市港航管理局都無一例外地采用了三維技術(shù)，增強(qiáng)其管理決策功能。走上規(guī)劃決策者的桌面城市要建高架橋、要修地鐵、要規(guī)劃園林綠地，現(xiàn)在都可以先在決策者的桌面PC上通過三維影像數(shù)據(jù)

3、直觀地“擺排” 一番。只需修改幾個(gè)參數(shù)，就能改變建筑高度，改變建筑外立面的材質(zhì)、顏色，或者是園林綠化密度。 “以前需要一周時(shí)間做出的決策，現(xiàn)在只要半天就可以完成?！?蘇州市規(guī)劃局城市規(guī)劃中心處長劉爭齊介紹說，“通過建立三維地理空間信息資源共享體系和環(huán)境， 蘇州市規(guī)劃局為社會(huì)各行業(yè)提供了真實(shí)、 全面和高效穩(wěn)定的城市三維地理空間數(shù)據(jù)服務(wù)。 該工程覆蓋了蘇州市區(qū)2100 平方公里， 其中核心區(qū)范圍 50 平方公里，整個(gè)工程數(shù)據(jù)量達(dá)到280GB ”據(jù)悉，蘇州市規(guī)劃局除了建立地上的三維實(shí)景， 還有地下管線的三維信息， 使以前重疊在二維地圖上的一些管線數(shù)據(jù)，在層次上被分離開來，更利于決策。通過增加一維高度

4、信息， 能夠構(gòu)造出更接近于現(xiàn)實(shí)的三維地表模型和各類建筑物模型。 “工程累計(jì)投入資金1500余萬元，利用基礎(chǔ)測繪資金6100萬元，包括地形圖、影像圖、數(shù)字高程及其他數(shù)據(jù)調(diào)查。”劉爭齊給出了兩個(gè)具體數(shù)據(jù)。隨著我國城市化進(jìn)程的發(fā)展和城市舊城區(qū)改造工程的大規(guī)模開展， 當(dāng)前我國大部分城市正處于詳細(xì)規(guī)劃修編時(shí)期， 濟(jì)南市城市規(guī)劃三維輔助決策支持系統(tǒng)就很適應(yīng)時(shí)機(jī)地走上了規(guī)劃設(shè)計(jì)者的辦公桌?！肮こ谈采w濟(jì)南市控制規(guī)劃范圍 4000 平方公里內(nèi)的地形、 正射影像，完成了以大明湖、趵突泉和千佛山為中軸線的泉城風(fēng)貌帶 50 平方公里的三維景觀，系統(tǒng)數(shù)據(jù)量達(dá)到 400 多 GB?！睗?jì)南市勘察測繪研究院主任仲偉政說。建成

5、后的系統(tǒng)，能夠?qū)σ?guī)劃方案進(jìn)行比選，調(diào)整規(guī)劃單體的紋理、位置、形體、高度，然后輸出規(guī)劃效果圖，甚至是動(dòng)畫多媒體展現(xiàn)。仲偉政表示： “這樣一來，我們改變了規(guī)劃工作以往單調(diào)、 不直觀的狀況， 規(guī)避了因缺乏高度信息帶來的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。 ” 決策者通過在三維場景中任意漫游， 可以發(fā)現(xiàn)很多不易察覺的設(shè)計(jì)缺陷，減少由于事先規(guī)劃不周全而造成的無可挽回的損失與遺憾。 這是傳統(tǒng)手段如平面圖、效果圖、沙盤乃至動(dòng)畫等所不能達(dá)到的。同樣的，在“數(shù)字城陽”項(xiàng)目中，規(guī)劃系統(tǒng)各級領(lǐng)導(dǎo)、業(yè)務(wù)部門也可以通過C/S 模式訪問數(shù)據(jù)服務(wù)， 完成三維規(guī)劃審批及三維輔助決策支持。除了城市規(guī)劃，三維技術(shù)也開始涉足交通運(yùn)輸。溫州市港航管理局局長葉

6、建國告訴記者： “溫州市有豐富的航道資源，內(nèi)河航道總里程達(dá) 1283 公里， 其中通海輪航道達(dá)113 公里。 我們創(chuàng)新性地將二、三維技術(shù)綜合應(yīng)用在港航管理行業(yè)， 提供了可視化的航道管理、 港區(qū)規(guī)劃成果展示界面和港航資源查詢定位功能?！?以虛擬現(xiàn)實(shí)的方式 展示港區(qū)規(guī)劃成果提升了港口、航道對外招商的影響。只是“看上去很美”？拖動(dòng)鼠標(biāo)，就能在城市中漫游，找到歷史文物古跡和城市標(biāo)志性建筑， 三維景觀在數(shù)字城市建設(shè)中已經(jīng)成了對外的形象工程。 目前，美國有 50 多個(gè)城市正在全面進(jìn)行數(shù)字城市建設(shè)，歐洲一系列數(shù)字城市的規(guī)劃和實(shí)踐也相繼展開。 在我國， 數(shù)字城市建設(shè)已被列入信息產(chǎn)業(yè)和城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)“十一五”

7、期間發(fā)展戰(zhàn)略重點(diǎn)。然而，各個(gè)城市建設(shè)的步伐不同，切入點(diǎn)也不一樣。要建設(shè)三維景觀，前期資金投入是很大的，在平臺搭建、數(shù)據(jù)量、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)确矫娑加刑厥庖?。對于中小?guī)模城市， 或者一些有特色的行業(yè)來說， 高投入能否得到高回報(bào)？是“面子工程”，還是實(shí)際需求？這些都是業(yè)界爭論的問題。帶著這些問題，記者走訪了曾參與過多個(gè)三維數(shù)字城市建設(shè)的北京靈圖軟件公司。靈圖公司首席運(yùn)營官秦春樂觀地告訴記者： “三維地理信息系統(tǒng)的建設(shè)是未來發(fā)展的一個(gè)方向， 計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及數(shù)據(jù)獲取技術(shù)都在日新月異地發(fā)展， 技術(shù)不是問題， 重要的是思維模式的轉(zhuǎn)變。”秦春分析：“以城市三維基礎(chǔ)平臺系統(tǒng)為例，它屬于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系結(jié)構(gòu)，具有基

8、礎(chǔ)設(shè)施的特點(diǎn)，即初期投資較大， 而邊際成本很低。系統(tǒng)的投入使用節(jié)約了數(shù)據(jù)采集成本， 克服了重復(fù)勞動(dòng)、 重復(fù)投資的現(xiàn)象?！睋?jù)了解，三維基礎(chǔ)平臺由于提供了數(shù)據(jù)接口，可以直接與原有的各專業(yè)系統(tǒng)集成， 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享， 從而大大節(jié)約了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的應(yīng)用成本，縮短了系統(tǒng)建設(shè)和投資回收周期。同時(shí)，通過開發(fā)、提供基于三維虛擬城市的增值服務(wù)， 例如與中國電信、 中國移動(dòng)等運(yùn)營 商合作，具有開拓增值應(yīng)用渠道的廣闊前景。除了在應(yīng)用中的推廣，三維信息系統(tǒng)的建設(shè)還要跨越一些技術(shù)難點(diǎn)，比如海量存儲、網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)發(fā)布、數(shù)據(jù)共享等。在三維 GIS 中，無論是基于矢量結(jié)構(gòu)還是基于柵格結(jié)構(gòu)，對于不規(guī)則地學(xué)對象的精確表達(dá)都會(huì)遇到大數(shù)據(jù)量的存儲與處理問題。 三 維場景結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 如果沒有較好的數(shù)據(jù)模型和管理策略， 系統(tǒng)難以達(dá) 到預(yù)定的顯示效果，更談不上良好的交互式界面。三維信息系統(tǒng)中還有一個(gè)瓶頸問題在于如何保證數(shù)據(jù)的現(xiàn)實(shí)性，以及如何管理和應(yīng)用這些數(shù)據(jù)。 三維信息系統(tǒng)的建立離不開數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)共享發(fā)布這三個(gè)環(huán)節(jié)。 以蘇州市三維城市的建設(shè)為例，在數(shù)據(jù)生產(chǎn)方面，城市大規(guī)模3D數(shù)據(jù)的制作采用數(shù)字航空攝影測量 新技術(shù)，建立了從航空攝影到3D數(shù)據(jù)生產(chǎn)的一體化生產(chǎn)流程；在數(shù) 據(jù)管理方面，系統(tǒng)采用J2EE架構(gòu)，獨(dú)立于平臺，易于擴(kuò)展，三維軟 件平臺選用了 VRMAP4.0整合了原Oracle