关键词:智慧城市;三维模型;BIM;倾斜摄影测量
引言
三维模型作为建设智慧城市的重要数据类型,随着建模技术的快速发展,倾斜摄影测量技术、BIM作为现有的三维模型建立的手段,致力于智慧城市的发展。文章在现有技术发展的基础上,阐释了倾斜摄影技术与BIM技术在智慧城市建设中的应用,为两种技术的融合应用提供参考。
1 倾斜摄影测量技术概述
倾斜摄影测量技术主要是通过应用飞行器上的传感器,在飞行过程中,从不同的角度对建筑物的影像进行采集,进而获得地面建筑物的全面综合数据,数据通过整合处理之后,逐渐形成实景三维影像。与一般的航空飞行摄影相比,倾斜摄影测量技术在航拍过程中能够直观地获取建筑物的立面影像,让影像更加的直观简单。该技术所呈现的实景三维影像效果真实逼真,能够全面地展示建筑物的纹理和具体形状,且呈现效果符合人类的感知习惯,所拍摄的实际数据经过处理之后,能够展示具体的坐标位置,这样能够对坐标、建筑物的长度以及高度、建筑物的实际面积等进行直接测量,有效弥补传统建模获取数据时的缺陷。
2 BIM与倾斜摄影测量在智慧城市建设中的应用
2.1 BIM技术
BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)是利用数字模型对项目进行设计、施工和运营的过程,也就是说,BIM是以模型为载体,承载建筑物整个生命周期内的所有信息。基于BIM建立建筑物三维模型的技术流程。应用于BIM建模的软件众多,不同软件的格式不尽相同,在智慧城市的建立过程中,格式的不同势必带来模型转换的困难。IFC(Industry Foundation Class,数据交换标准)作为国际建筑行业中的工程数据交换标准,为智慧城市的建立解决了三维模型格式转换的问题。IFC 整体由四个层次构建,从下到上分别是:信息资源层、信息框架层、信息共享层和领域层。每个层次都包含一些信息描述模块,并且遵守一个原则:每个层次只能引用同层次和下层的信息资源,而不能引用上层资源。这样上层资源变动时,下层资源不受影响,保证信息描述的稳定。
2.2 城乡风貌展示
在倾斜摄影测量技术还未广泛应用之前,一般对城市风貌进行展示时,主要是选取具有代表性的场景,再选择较为恰当的角度拍摄相关照片和视频,最后进行后期的解说。这个过程会受到一定的条件限制,且该方式并不能直观地反映出建筑物的真实风貌,随着倾斜摄影测量技术的应用,有效改善了这一问题。该技术通过无人机获取相关数据,在空中的高度和角度能够结合实际需要进行调整以及设置,所拍摄的影像能够更加直观地展示一个区域当中的原始风貌,与三维模型相结合,其展示效果是传统方式所不能比的。
2.3 传统和历史建筑保护
中国有着悠久的历史文化,在长期的历史发展过程中,保存有大量完整的历史建筑遗迹,传统的历史建筑是民族文化的延续以及传承。因此,必须要不断加强全民保护意识,相关部门应当采取多样化的方案措施,且要具备高度的责任心。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与西方欧式建筑相比,中国大多数的传统建筑几乎都是以木材结构为主,因材质的原因,使得建筑物更容易受到气候因素的影响,很容易受到破损。当前,由于多方面的原因,文物保护名录当中的建筑物只是中国所有建筑物当中的一小部分,越来越多的历史建筑逐渐处于无人看管的状态,很多建筑物年久失修。因此,维修工作刻不容缓,想要做好维修管理工作,获取全面的影像资料是前提,在日常维修以及重建工作当中,精准的一手资料能够起到关键性的作用。通常,大部分的传统建筑物因为年代比较久远,在建造时的设计图纸已经丢失,而采用倾斜摄影测量技术能够真实全面地获取三维影像,能够最大程度上保存建筑物的纹理细节。且在维修过程中,还能够保持其独有的特质,许多的仿古建筑在实际建造过程中,因为不注重其中的细节及纹理,才会呈现出一种不够真实的感觉,与修建初衷不一致。
2.4 规划辅助决策
在城镇建筑规划建设中,规划审批是其中极为重要的一部分,不管是何种地块建设,一般都会有共性需求,主要是与周边环境之间的相互协调性。在BIM技术诞生前,协调性带有强烈的人为主观意识,BIM技术诞生之后,三维环境能够对建筑物的尺度、高度以及形态等进行全面的对比,对建筑方案以及具体协调性、优劣性作出判断,最大程度上保障规划方案的真实有效性,为其提供强大的技术支撑。BIM主要是人为建模,因此,当建筑物较为复杂且年代较为久远的情况下,BIM技术不能够很好地展现其细节,尤其是建筑物的纹理、色彩等。而倾斜摄影测量技术采用多个角度形成三维影像,能够与实际场景保持一致,在这样的环境中,能够全面地反映设计规划方案的真实可靠性,能够为决策规划提供一定的辅助作用。随着城市化的进程越来越快,许多城市逐渐形成了城市战略规范方针,即城市在快速发展过程中,主要是向外扩张,其主要任务便是城市规划建设,不断落实城市设计,除了正常的规划之外,还应当跟进更新完善工作,这不是进行大型项目的拆建,而是在不改变城市格局的基础上,对相关配套设施进行完善,逐渐丰富其使用功能,以和谐发展为前提,进行恰当的改造工作,让城市更加富有活力,让历史得以延续,带给生活在这个城市当中的人更多不一样的感受,甚至能够在这座城市当中寻找到属于自己的乡愁及记忆,喜欢上这座城市中的每一个角落。与以往粗犷式的建设规划不同,现代城市建设更像是精耕细作,在不断完善及调整相关功能的基础上,还应当不断优化其协调性,在以往二维条件下很难对其进行判断,随着三维空间技术不断的发展与完善,提供了更多的可能性,且技术手段也在不断的更新与完善,在原有的基础上进行设计与规划,不仅简单而且直观,使得城市当中原来的风貌和改进的部分共存,且能够在三维技术上进行改进和编辑,所采用的设计规划方案与实际达成一致。再加上动态展示效果,能够更加生动形象地展示出城市风貌,就像是在看3D电影一样。
此外,倾斜摄影测量技术还能够运用于街道改造、广告设置中,在改造前,相关设计人员可以对现场实景照片进行采集,以原有的施工图纸为前提,以往的改造设计效果较为一般,审批人员不能够精准进行判断决策,采用倾斜摄影测量技术能够有效减少工作量,且获取影像也是全方位无死角的,设计人员可以通过三维影像进行设计,为决策者提供更为精准的决策依据。
3 结语
基于倾斜摄影测量技术获得的实景模型,直观地为智慧城市的建设提供了大范围真实的地理环境,建筑信息模型贯穿于建筑物整个生命周期,承载了建筑物在设计、施工、运营的整个生命过程中的所有信息,为智慧城市的建设提供了丰富的全面的建筑物信息。智慧城市的建设并不是信息的整合,而是全要素信息的集成、共享和服务,也是现势性与全面性信息的深层次集成,这样的信息集成才是智慧城市建设的初衷。
参考文献:
[1]李德仁,姚远,邵振峰.智慧地球时代测绘地理信息学的新使命[J].中国测绘,2013,37(2):6-7.
论文作者:王健
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第12期
论文发表时间:2019/12/3
标签:建筑物论文; 城市论文; 技术论文; 测量论文; 模型论文; 智慧论文; 影像论文; 《建筑实践》2019年第38卷第12期论文;