浅谈实景三维模型在城市建设中的应用

田高力景俊红(.河南省地理信息局信息中心，河南郑州45005；.河北省第三测绘院，河北石家庄05003)

浅谈实景三维模型在城市建设中的应用

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(1.河南省地理信息局信息中心，河南郑州450052；2.河北省第三测绘院，河北石家庄050031)

实景三维是测绘地理信息技术发展中的新型测绘地理产品，其数据模型具有真实、精度良好、可视化程度高的特点，在城市化建设过程中得以很好的应用，显示出较为广阔的应用前景。

实景三维；模型；应用

1 引言

随着城市建设的日新月异，城市空间不断朝立体方向发展，传统的测绘地理4D产品服务逐渐显露出自身的局限性，而实景三维数据产品以一种完全真实的方式来展现空间,通过这一新型的地理信息数据,人们得以在电脑中看到一个自己所熟悉的客观世界，因其产品具有真实感强、数学精度高、表达清晰的特点，使人们能够在室内多角度全景浏览客观世界并进行立体量测与计算分析[1]，可以为城市规划、不动产登记、以地控税、地下管网管理、应急服务保障等多领域提供应用服务。

2 实景三维

实景三维是基于机载多角度倾斜摄影技术对现有场景进行拍摄，然后，利用计算机快速构建技术对空间信息进行采集和模型构建，生产一种三维虚拟产品，从而实现客观世界在计算机世界里完整的地理景观再现。

3 实景三维应用

实景三维数据具有真实直观、易于量测和分析计算的特点，在社会公众化服务和政府部门服务中得到了很好的应用。

3.1 公众化服务

（1）浏览

用户可对实景三维模型数据进行任意角度、任意速度、任意高度浏览和模型的平移、缩放、俯仰、旋转等操作，不仅满足用户对现实世界真实感的数据需求，而且还可满足专业用户宏观了解城市规模化发展和布局的需要。

（2）查询

任何对象，在实景三维数据上可进行准确定位和属性信息的查询；以满足社会对城市任一关注点的需求，利用空间信息和属性信息的关联性，可实现三维数据的导航、计算、统计和分析，满足用户对城市信息化的需求。

3.2政府部门服务

（1）不动产登记

基于实景三维数据平台叠加地籍和房产等专题数据能够保证空间位置的真实性、准确性，真正实现了幢落宗，户落幢，分层分户房产登记，达到了登记信息准确查询和分析，为不动产登记信息精细化管理及工作效率的提升奠定了基础[2]。用实景三维数据实现不动产登记效果见图1。

图1 不动产管理

（2）以地控税

为实现城镇土地使用税专业化管理，切实提高城镇土地使用税征管质效，减少税收流失，全面、准确、及时地掌握城镇土地使用税相关信息，实现税源的精细化、动态化、可视化和无缝隙化管理，结合城市土地使用税征缴现状，打破传统的以户管税模式，以实景三维数据为载体，以城市土地使用税为突破口和切入点，以土地自有税源和衍生税源为主要管理对象，形成“信息比对、以地为基、无缝监控、综合管理”的征收管理模式，从根本上改变涉地税收“以证控税、以户管税”的管理模式，可大大方便城市政府对税收的信息化管理。

(3)规划方案对比

环境宜居性是城市建设的方向和目标，在城市建设过程中，存在很多影响宜居性的因素，如城市规划建设中，缺乏科学、系统规划，将导致城市建设拥挤、零乱、不协调等问题；建筑设计方案的比选过程中，评审部门使用系统多方案比选功能将各单位设计方案加载在实景三维数据后，可多角度、多视觉对方案进行评审[2]，以保证城市建设合理、协调和科学发展[3]。利用实景三维数据实现规划方案对比效果见图2。

图2 方案对比

(4)城市部件管理

城市部件是市政管理的基础，一般包括路灯、电话亭、垃圾桶、管线等。在传统二维系统中，一般用二维符号来表述，其特点抽象，不直观，需专业技术人员判读操作。而采用实景三维模型数据，可以通过1∶1的三维模型将城市部件形象展示，便于直观、全面、多角度观察物体，查询物体物理、业务属性信息，提高市政管理水平。部件三维效果见图3。

图3 部件三维效果

(5)监测点选址

城管、公安等部门监测点的选址和设备安装的科学性事关监测点的视野和数据的获取量，同时也体现一个城市的信息化管理水平，如有效监控违章抢建占道经营等[4]行为的全貌。利用实景三维数据加计算机技术就可以室内进行监测点方案设计，减少人员实地勘测费用和工作量，大大缩短工期，满足监测点选址需求。

(6)历史回溯

利用实景三维数据模型实现在三维场景下历史回溯，可以按时间顺序自动播放历年土地利用情况图、城市规划方案、城市建设进展分布图等专题数据，在回溯过程中可进行图形和属性的交互查询、定位。为优化城市空间布局提供依据，预防规划失误，规范建设行为与建设活动，防止对传统格局、历史风貌和空间尺度造成破坏和影响。历史回溯效果见图4。

图4 历史回溯效果

(7)地下管网

管线数据和规划成果数据整合在实景三维数据平台下，实现地面和地下测绘地理信息数据的互动，地下和地上空间连在一起，可视化效果好，对地下管网数据进行查询、计算与分析，可实现对城市地下综合管线的规划、设计施工到竣工入库和管线更新审批的全生命周期的三维化管理，为智慧管网建设奠定了基础[5]。地下三维管网管理效果见图5。

图5 地下三维管网效果图

(8)应急保障

目前，应急管理工作已经成为国家公共安全工作的重点内容之一，基于实景三维数据平台，结合3S技术和通信技术，实现了城市应急环境从二维到三维的跨越。

在应急预案定制方面，可在三维场景里进行方案制定，方案修改，方案推演，直到达到满意的效果，为方案的制定提供了科学依据。

应急事件部署是应急管理的重要环节，在三维场景中，可根据应急方案的具体要求进行应急事件部署和标注，部署内容客观真实，通俗易懂。

应急指挥基于实景三维数据，可以为应急指挥人员提供更加直观、准确的地理信息数据，避免传统的地理信息表达不直观、位置描述不准确等现象，从而减少了应急指挥中失误情况的发生，提高应急管理效率。

结束语：随着数字城市和智慧城市的快速发展，社会对立体化的数据需求将会更加迫切，基于实景三维模型数据上的应用将会更深入，应用前景也将会更加广阔。

[1]路志越．城市拟三维地图生产方法与应用技术研究[J]．测绘与空间地理信息，2016(5)：17-19.

[2]陈育新．真三维立体显示技术在不动产登记统一平台中的应用研究[J]．测绘与空间地理信息，2016(5)：107-109.

[3]曲林，冯洋，支玲美，等．基于无人机倾斜摄影数据的实景三维建模研究[J]．测绘与空间地理信息，2015(3)：38-39.

[4]汪雯琦，冯琰，顾星晔，等.上海市3维城市规划辅助审批系统建设与应用研究[J]．测绘与空间地理信息，2013(7)：97-100.

[5]李宏旭，杨李东．基于CityEngine的三维城市规划设计与研究[J]测绘与空间地理信息，2016(5)：55-57.

[6]张鹏程，丘广新，陈鹏，等．广州市地下综合管线三维管理系统开发及应用[J]．测绘与空间地理信息，2015(10)：4-6.

田高力 (1964― )，男，汉族，从事地理信息管理工作。E-mail:734216852@qq.com