摘要：一般说来，全景形式构建下的真三维技术可以实现更加高度统一以及更高精度的数据模型构建，并且这种技术对于当前的城市规划和运行提供了更深化的支持，因此是我们国家未来发展的大趋势之一。
关键词：全景真三维技术 新型智慧城市 时空信息基础设施
一些专家和学者指出，所谓的智慧城市，是城市进入全面数字化构建下的一个必然的升级趋势，在整个城市数字化和信息化的基础之上，对整个城市进行具体范围下的可视化以及对应的可测量智能化管理和运行。这些运行的前提就是对需要对整个城市本身的信息及数据基础设施进行全面的完善，并在这个的基础之上进行更进一步的网络化城市管理平台和综合决策支撑平台的深化设计。因此，新型智慧城市的对应时空信息基础设施，首先需要解决的就是可视化以及可测量等方面，并且需要在三维建模的理论角度以及对应的工程实践方法构建下，进行更深层次的要求满足。
1 新型智慧城市时空信息基础设施的内核——全景真三维关键技术的组成构建
全景真三维技术是一整套多传感器构建下的数据采集系统。这套系统可以对于采集到的数据进行针对性的处理分析，并且并把自动化数据进行流程化处理。这套工艺本身可以结合航空测绘当中的倾斜摄影和激光扫描等等方式进行整体化的数据处理，并且可以为智慧城市的时空信息基础设施进行更进一步的数据构建支持。如下图1所示。
这项工艺主要处理的是针对多角度倾斜影像数据的处理，以及机载激光点云数据高效结算合成处理这两项关键技术，最终在两项技术的配合之下生成了高度自动化真三维模型架构体系。
2 新型智慧城市时空信息基础设施的血肉——全景真三维技术的关键技术
全景真三维技术的核心部分是基于LiDAR技术构件进行有特定目标的地物空间形状建模，保证了正式建模的精度以及对应的准确率。通过机载雷达技术，我们可以把GPS技术、IMU技术以及对应的数码光谱成像技术进行针对性的综合，对于大面积以及高精度的城市各项数据信息，比如DEM或者是DSM等等进行高效快速的获取。这样的技术可以非常有效的保证激光雷达技术在城市建模构建下的精度以及对应的效率优势构建。
另外，全景真三维技术主要是借助倾斜摄影采集系统进行多角度的影像采集和数据处理。这个采集系统的优势就是可以直接把用户引入到符合裸眼感官构建下的真实直观世界图像建模环境当中，进行一次飞行就可以获得全部的三维模型需要的纹理数据。这种方式可以有效提升三维建模本身的真实性。在接下来的处理过程当中，可以严格按照对应的摄影测量工艺进行更进一步的操作。随着模型的不断高精度生成，我们可以保证当前模型纹理构建下的空间位置精确性，通过激光点云组合成为误差极小的三维mesh模型框架，让环境映射的结果本身和当前的真实环境处于同一个水平面之内，尽最大可能保证了模型本身和真实的环境完全匹配。
3 智慧城市时空信息基础设施精准定位——全景真三维技术的单体化建模构建
全景真三维技术因为通过高精度构建下的激光点云进行低误差的mesh建模，因此经过了滤波处理的模型可以直接区分地面上的不同地块信息。一般说来，对于一个结构复杂的城市地块，我们可以采用下面的规则进行针对性的区分：
首先就是裸露地面。再点云途中如果出现了不连续特征构建下的水平区域，其内部环境构建下的最低点就有可能是地面的裸露部分。
其次是地面植被。植被点本身的第一重回波，以及最后一重回波本身的高度差数值远远大于某一个阈值，就有可能是植被。
第三点是建筑物。如果出现了不连续构建下的特征点组合，那么这就有可能是建筑物本身的边缘点。
最后一点就是各种类型的不确定对象。这些对象可能包括地面上停放的车辆、楼宇之间堆积的各种类型的杂物，或者是天井当中没有办法确定类别的区域构建。
正是基于全景真三维技术构建下的单体化建模，后期的对象化以及单体化的真三维建模才会被顺利建立起来。因此基于单体化自身构架下的数据也就成了当前专业化应用的关键前提和对应的基础。
上述这些硬件基础组成了基于全景真三维技术的新型智慧城市时空信息基础设施，在避免出现人为因素对模型本身的精度所造成的影像的同时，也同时保证了对于自动化数据生产的高效运行。和传统的cad城市单位建模的效率相比，这套系统的生产效率大幅度提升。
总之，全景真三维技术所组成的新型智慧城市时空信息基础设施在多传感器运行基础之上，可以进行更进一步的单体对象化数据处理，并在此技术上更进一步进行专业三维空间的数据分析，这对于智慧城市本身的规划有着非常大的助力。目前全国已经有北上广等几十个城市进行了这种技术的推广和实践。
4 基于全景真三维技术的新型智慧城市时空信息基础设施作用和意义
因为基于全景真三维技术的新型智慧城市时空信息基础设施可以进行实时的数据储存以及数据分析，并且利用这套设备进行的数据处理对于城市的形体以及空间进行了非常好的还原，所以直接避免了因为人工过度干预所造成的形态失真和误差。这种方式对于城市本身的要素还原满足了真实感知的基本需求，在这套系统设施的配合之下，城市规划管理的相关人员，以及对应的各级不同专业专家都进行了协同工作。在这种立体式、多角度专业融合的基础之上，城市空间体系的规划和设计就更加统一协调。这种协同的规划工作给了城市规划以更加理想的空间载体构建和对应的数据支撑基础。系统本身的所见即所得模式，让参与规划的相关人员可以直接看到成品的效果图。利用这种方式，我们把信息规划和城市规划进行了充分的融合，保障了土地开发的有效性。同时，城市的空间管理就从静态转向了动态，从平面上升到了立体，给了多种数据一个融合的新思路，保障了城市规划服务的各个环节的协调统一，最终形成了全周期构建下的动态监管和科学决策。
结论
随着我们国家智能化发展程度的不断提升，我们国家的新型智慧城市建设给当前的城市施工信息基础建设提出了更深入的需求。我们国家对于新技术，比如大数据或者是云计算等等方面都有着更进一步的提升标准。在接下来的发展当中，全景真三维技术将会配合上其他新手段，比如无人机或者街景扫描等等方式进行针对性的更加精确的数据生产构建，为智慧城市提供更加翔实的数据支持，提升新型智慧城市时空信息基础设施环境构建，帮助城市得到本质上的效率提升。
参考文献
[1] 曹阳,甄峰. 基于智慧城市的可持续城市空间发展模型总体架构[J]. 地理科学进展. 2015(04)
[2] 张平,刘怡,蒋红兵. 基于倾斜摄影测量技术的“数字资阳”三维建模及精度评定[J]. 测绘. 2014(03)
[3] 李德仁,邵振峰,杨小敏. 从数字城市到智慧城市的理论与实践[J]. 地理空间信息. 2011(06)
[4] 余海坤,李鹏,吕水生,李永利,曾庆傲,刘楠. ALS70机载激光扫描系统在基础测绘中的应用[J]. 测绘通报. 2011(08)
[5] 李德仁,肖雄武,郭丙轩,江万寿,时月茹. 倾斜影像自动空三及其在城市真三维模型重建中的应用[J]. 武汉大学学报(信息科学版). 2016(06)
论文作者:王智康
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/19
标签：全景论文; 城市论文; 技术论文; 数据论文; 建模论文; 智慧论文; 基础设施论文; 《基层建设》2019年第13期论文;