您身边的三维数字化解决方案专家!

服务热线:18710110038

数字化转型,创新引领|实景三维 绘就“数字廊坊”城市底色

发布时间:2022-06-20   来源:网易河北   访问量:1817

廊坊市地处北京、天津两大直辖市之间,被誉为“京津走廊上的明珠”,作为沟通京津的咽喉要地,交通领域在智慧廊坊的打造过程中备受重视。近年来,随着国家对数字建设的大力推进,实景三维技术在数字城市建设中得到了越来越广泛的应用。

廊坊1.jpg

在京雄高铁固安段铁路的两侧,来自河北省地球物理勘查院的飞手任东升正操纵无人机进行摄影数据采集;而在几十公里之外的办公大楼里,潘潇等技术骨干正紧盯着电脑上密密麻麻的点线面,飞快地敲击键盘进行存量数据地理实体转换;机房内,高性能服务器正飞速加载最新影像和高精度数字高程模型,制作着三维实景地图。

廊坊2.jpg

据悉,该项目将在固安县辖区京雄城际铁路沿线500米范围内开展三维实景地图建模,对地形、影像、道路、建筑、设施等进行三维还原。完成后,可形成固安县辖区内京雄城际铁路沿线视频动态“一张图”。同时,可依据三维模型,进行空间分析,为今后的设计、管理、决策等工作提供有利的依据。

廊坊3.jpg

在以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革中,河北地矿人正以创新引领发展,不断提升政治统领力,强化事业服务力,依据新时期对测绘工作新需求,不断提高测绘地理信息供给能力、提升测绘地理信息保障服务水平,在加快推进廊坊高质量发展的进程中,提供专业、可靠、高效的技术支撑。


一、三维激光扫描技术在智慧城市建设中的具体应用


1、建筑物制图


智慧城市建设中,对前期的建筑制图具有较高的要求。而三维激光扫描仪的应用能够为建筑制图提供精准、可靠的数据依据,从而保证建筑制图的科学性、合理性。


1655706842432636.png


基于三维激光扫描点云绘制常规的平、立、剖面二维CAD图,目前比较流行的方式有两种:第一种方式是利用处理后的点云生成正射影像,再根据影像绘制成平面图。这种方式与摄像测量极为相似,但是影像并没有透视畸变的功能,因此,基于三维激光扫描仪绘制的平面图的精度要优于摄影测量;第二种方式是将拼合处理后的点云切成薄片,再将点云薄片导入CAD等软件中,根据点云绘制。采用这种方式时,点云片密度的控制极为关键,理论上密度越大,精度越高。但是随着数据量的增大,其对计算机的性能要求也就越来越高。


对比来看,两者各自有各自的优点与不足,一般情况下,前者适用于壁画、彩绘等精细线划图的绘制,而后者更适合建筑的平、立、剖面等结构性的线划图的绘制,并且还能较精准地控制整体尺寸精度。


2、构建数字实体模型


建数字三维模型能直观地展现建筑风貌,可用作效果展示,虚拟漫游等。智慧城市建设中会应用到大量先进的信息技术,例如建筑信息模型技术(BIM),而在应用BIM模型对工程进行管理时,就需要结合高效的测量手段来检测施工质量。


三维激光技术能够将模型和工程现场进行有效链接,从而高效、完整地反映工程现场的实际情况。通过对三维激光点云进行抽稀、除噪,并导入专业软件中,可直接对点云进行拟合建模,形成高精度、多种分辨率的三维模型,并可转换为BIM模型,进而与设计模型进行精度对比。

1655714616248886.jpg


3、实景监测


智慧城市建设的目标就是利用先进的信息技术,实现城市智慧式管理和运行,从而为人们提供良好的生活环境。因此,城市中各项活动的有效监控就显得尤为重要。而三维激光扫描技术的应用就扩展到城市环境监测、地表资源获取、城市建设规划等各个领域,从而能够实现对城市信息化的高度把控。基于三维激光扫描仪高精度、高密度的点云数据,能够计算路面横向凹凸偏差值,从而快速便捷地检测道路平整度;公路养护的重要工作之一就是公路病害监测。而三维激光扫描仪可通過历史点云实景数据的对比,快速识别公路坑道等病害,进而能够提高公路病害监测的实时性、准确性、安全性;利用基于三维激光扫描仪的三维激光实景技术,能够实现对城市绿化信息的可视化管理。通过数字园林信息业务管理平台,用户可以借助于二维地图或属性关键词等对园林进行定位,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。



二、三维激光扫描仪与工作流程


1. 三维激光扫描仪是什么?


三维激光扫描技术是20世纪90年代中期随着科技不断发展而出现的一种高新技术,同时也是继GPS空间定位系统之后的又一项测绘技术新突破。它突破了传统的单点测量方法,具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。


 1655707846889379.png


2. 三维激光扫描仪工作流程


三维激光扫描仪的作业流程可大致分为四个阶段,即前期准备、数据采集、数据加工、点云应用。


前期准备阶段


该阶段的主要工作就是根据现场勘察情况来制定具体的工作计划,包括设站数量、设站位置等,需要注意的是,应当在保证测量准确的基础上,尽量减少设站数、缩短扫描时间、提高工作效率。


流程.png

数据采集阶段


此阶段就是依照已经确定的工作计划来进行数据采集,在采集数据的过程中,一旦发现不合理的地方,工作人员应当及时对扫描测站数量进行相应的调整,并做好相关的记录,从而保证后期数据处理工作的顺利开展。


 

数据处理阶段


数据处理是整个流程中花费时间最长的阶段。一般,数据处理包括点云拼接、去除噪声、数据精简等步骤,只有经过这些复杂的处理过程,才能得到完整、高质量、可用的点云数据。

点云1.png

 


点云应用


点云包含了物体三维坐标值、色彩信息的将被测物的相关数据,人们可以根据实际需要对进行进一步的加工处理,从而为三维建模、制作常规二维图、场景虚拟等提供数据支持。


点云2.png


总而言之,智慧城市的建设在国内外许多地区已经展开,并取得了一系列成果。智慧城市的建设需要我们加大对新型技术的应用,依靠先进的技术解决以往工作中存在的问题。三维数字化技术解决了城市在建设过程中对大量数据相关细节信息的应用,促进了在建设智慧城市过程中内部信息化、智能化的实现。

 

(河北省地球物理勘查院 郭宇翔 )


文章部分内容来源:网易河北

原版权归原作者所有,如有侵权,请通知删除。





声明:本网站部分的文章、图片及材料来源于互联网,如有侵权请联系撤删,谢谢!

上一篇:疑案难案|三维扫描神助力交通事故司法鉴定,让真相和公正得以伸张下一篇:云平台 数字孪生|法如Focus Premium三维扫描仪打造数字生态系统