城市三维应用探讨

§7.5　城市三维应用探讨

基于构建的城市三维模型数据，结合其他种类的空间地理数据和属性数据，可以在任何与之相关，如规划、交通、市政、消防、反恐等城市各个行业开展应用。由于不同行业的应用多种多样，下面是一些城市三维典型应用截图。

如图7-15所示为通过在三维场景中叠加不同的建筑物规划模型，进行方案比选以确定最佳规划方案。

图7-15　规划方案比选示意图

如图7-16所示为通过单栋三维建筑物录入对应的属性信息，或与现有的建筑物信息管理系统进行ID挂接，从而实现城市建筑物档案信息管理。

图7-16　三维建筑物档案信息管理

图7-17显示了通过地面三维建筑物与地下管网叠加，进行对照分析，为城市地下管网规划和管理提供直观的可视化支持。

图7-17　地面建筑与地下管网对照分析

在具有较准确尺寸的三维模型基础上，可以进行区域性专业分析，如城市交通噪音分析、城市热岛效应分析等。图7-18所示为城市风场三维分析效果图。

图7-18　城市风场三维分析效果图

当然，直接基于采集的城市地表激光点云数据，可以不经过数据处理过程即可进行各种专业分析和评估。如图7-19所示为美国“9.11”事件后通过激光雷达数据对世贸大厦进行快速灾害评估。

图7-19　基于LiDAR技术的美国“9.11”事件后的世贸大厦灾害评估

基于三维化的可量测倾斜影像，可以进行道路巡查，如对交通道路及其附近的主要建筑设施进行精确测量，分析其是否变形，是否需要修缮，等等，如图7-20所示。

图7-20　道路设施精确量测

通过倾斜相机采集的斜片影像，经三维化数据处理可以直接用于精确量测，如阳台宽度、房屋间距离、建筑物高度等，如图7-21所示。同时，由于斜片数据包括建筑物四周多张影像，因此还可以方便地从不同角度对同一对象进行查看，基于这些三维空间信息，可以对安保人员的视野进行分析、对潜在危险的窗户、门等进行提前布控，以及对突发性事件进行事前预演，等等，这些都为安全保卫、防恐工作奠定了很好的基础。

图7-21　基于斜片影像的三维量测

图7-22显示了在城市三维场景中实现对移动车辆进行动态跟踪。

图7-22　警务车辆动态跟踪

图7-23显示了基于斜片影像的交通道路三维量测，为交通管理提供帮助。

图7-23　基于三维可视化的城市交通管理

图7-24显示了基于DSM的绿地面积量测，为园林景观规划提供帮助。

需要说明的是，近年来国内兴起了基于三维建模后栅格化的互联网地图应用，实现距离量测、标点、公交查询、城市黄页等功能，大大地吸引用户的眼球，甚至惊呼:“三维数字城市来了。”如图7-25所示。

图7-24　基于DSM的园林景观规划

图7-25　基于互联网的三维栅格地图应用

这类2.5维电子地图虽然能给大众带来许多方便的应用，三维建模渲染后生成的图片效果也非常漂亮，但其建模要投入大量的人力、物力，更重要的是诸如房屋高度等信息并不非常准确，因此其建设思路和模式就决定了最终无法用于诸如城市规划管理中，更不用说进行精确的空间分析和计算，因此存在着较大的局限性。