实景三维GIS的应用前景概述

时间:2022-10-04 10:04:04

实景三维GIS的应用前景概述

摘要:实景三维GIS是在二维GIS的基础之上,增加了连续的地面可量测影像库作为新的数据源,并通过开放的软件与GIS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可视化环境,有效的支持了管理和决策等高级应用,可以同时满足行业用户和公众的使用需求。

关键词:实景三维;移动道路测量技术;可量测实景影像

中图分类号:P2文献标识码: A

一、引言

随着数字化城市进程的发展,各行业信息化建设也加紧步伐,地理信息系统(GIS)作为信息化的有力工具占据越来越重要的地位。然而,二维GIS本身也面临一些问题,数据太单一、抽象,只能实现宏观的、浓缩的、概略的统计和分析,对于细节则不能面面俱到;GIS系统太专业,需要具备专业知识的用户才可使用;二维地图并不能完全显示出地物和地形的纹理、形状和环境信息等;虚拟三维耗时长耗资大,实际作用并没有达到预期的效果。针对二维GIS的特点,以影像地图为基础的实景三维GIS,作为二维GIS技术的升级产品,成为GIS发展的新方向。

二、实景三维技术

实景三维GIS是在二维GIS的基础之上,增加了连续的地面可量测影像库作为新的数据源,并通过开放的软件与GIS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可视化环境,有效的支持了管理和决策等高级应用。

2.1移动测量系统(MMS:Mobile Mapping System)

移动道路测量技术作为一种陆基遥感系统,它是在机动车上装配GPS(全球定位系统)、CCD(成像系统)、INS/DR(惯性导航系统或航位推算系统)等传感器和设备,在车辆高速行进之中,快速采集道路及两旁地物的可量测实景影像序列(DMI),这些DMI具有地理参考,并根据各种应用需要进行各种要素特别是城市道路两旁要素的任意任时的按需测量。

2.2 DMI实景三维空间

可量测实景影像(Digital Measurable Image,简称DMI)是一种以地面近景摄影测量立体影像文件及其外方位元素构成的基础地理信息产品,通过可量测实景影像提供的开发包可直接对立体影像进行测量、信息提取并与其他基础地理信息产品集成,是我国基础地理信息数据库为适应按需测绘采集更新空间信息的一种基础地理信息产品。可量测实景影像可通过移动测量系统采集得到,并可以通过开发包与4D产品无缝集成,是对我国4D基础地理信息产品进行有效补充的一种重要产品。

可量测实景影像是一种地面近景可量测影像,主要按照人的视角提供详细的城市立面信息,包括:城市部件信息、建筑物外立面信息、道路及附属设施信息、POI信息、城市详细的环境信息、地形信息、自然景观信息以及反映城市现状的社会、经济乃至人文信息等。对于行业用户而言,既可从DMI中提取所需要的业务要素,又可进行数据的挖掘,更好满足管理与决策上的高级应用。对于公众而言,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,可直接回答公众有关城市空间信息方面的问题。

三、应用现状

应用实景三维技术,不仅可提供地物的抽象二维图,还有与二维图紧密相关的连续可量测影像,这种影像也可应用在城市管理的方方面面。由此,实景三维在城管、公路、公安、铁路等行业进行了深入而广泛的应用。

数字城管,以信息化手段和移动通信技术手段来处理、分析和管理整个城市的所有部件和事件信息,促进城市人流、物流、资金流、信息流、交通流的通畅与协调。基于MMS技术的城管系统提供有街景影像地图的“实景数字城管”,真实再现城市各种部件,满足城市管理在垂直方向上的需求,如 如路灯高度论证,广告牌的位置论证,投诉事件定位难等问题。同时,辅助城市管理者进行决策分析,如公共设施选址分析,应急预案模拟,从而提高城市管理的效率和质量:

实景化警用地理信息系统由于基于“可视、可量、可挖掘”的DMI近景影像数据技术,因而具有信息实景化、符号可视化、管理信息丰富等特征,能够帮助公安部门真正实现以房管人、以人查房、案件/事件查询、建筑物高度、通道高度/宽度、射击/通视距离等测量、实时监控(动、静结合)、接(处)警精确定位、警用车辆(人员)定位/跟踪、警戒路线等。

四、发展前景

1、民用街景导航

实景三维技术,不但可提供详细的二维地图,还可将街道全景真实的显示在导航地图上,道路情况、高架桥、信号灯等,都可以一览无余,真正实现环境式导航。而MMS系统采集数据全面、快速、信息量丰富,更能快速的更新导航地图,满足人们各种导航要求。

2、数字旅游

应用实景三维技术,结合虚拟三维手段,可弥补二维数字景区的不足,充分利用景区地理、环境、人文等各方面的资源,建立以实景影像为特色数据的数字景区公共服务平台,资源开放共享,将会进一步推进旅游的大力发展。

3、实景三维世界

物联网以互联网为信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现了互联互通,它的发展,使得电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各行业的物体紧密相连。在物联网的基础上,结合实景三维技术、3S技术和互联网,能实现实景化城市,实景化世界。足不出户,就可了解城市甚至地球的每一个地方,每一个特点,将是未来可见的光景。

4、其他行业

针对企事业单位和社会公众,可提供旅游品牌形象推广及个性化线路导航,房地产投资环境及选址,娱乐场所和商场等特色信息,交通线路、商店、医院和饭店等专题信息查询、定位和搜索等功能。采用MMS技术,可快速编制与更新导航电子地图, 为基于位置服务(LBS)、智能交通系统(ITS)等建设项目提供数据增值服务。

参考文献

[1] 郭长青,曹芳. 三维全景技术在旅游景区介绍中的应用[J]. 地理空间信息. 2009(01)

[2] 韦群,高丽,龚雪晶. 基于立方体全景图的虚拟场景浏览技术研究及实现[J]. 中国图象图形学报. 2003(09)

[3] 张晓宁. 虚拟实景空间的研究与实现[D]. 中国人民信息工程大学. 2005

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