研究三維技術在數字城市輔助規劃中的應用

■藍圖

（重慶市勘測院重慶400020）

研究三維技術在數字城市輔助規劃中的應用

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（重慶市勘測院重慶400020）

三維技術可以準確的表達三維空間信息，對三維地物信息進行提取，并制作真實的三維模型，在數字城市輔助規劃中起到了非常重要的作用。通過對三維技術在數字城市輔助規劃中的應用進行研究，希望可以促進我國數字城市的規劃發展，讓數字城市的規劃管理更加科學。

三維技術 數字城市 虛擬仿真技術 輔助規劃

近年來，隨著我國信息化技術的發展，建立數字城市已經成為了必然趨勢，傳統的二維規劃技術已經不能滿足數字城市的建設和數字城市規劃的要求，需要應用大量的三維技術對數字城市進行輔助規劃。三維技術使人們可以建立起城市的三維模型，并利用動態交互的方式對城市進行全方位的觀察，實現數字城市的動態評估，促進數字城市的規劃管理。

1　數字城市的概述

隨著我國信息技術的發展，產業結構的變化非常迅速，對我國的文化、服務、城市管理等各個方面都產生了較大的影響，信息化城市已經成為了城市發展的必然趨勢。信息化城市的具體體現就是建立數字城市，數字城市是現實城市的虛擬對照體，是利用遙感技術、地理信息系統、GPS系統等對城市地物的基礎信息進行采集，將采集到的信息進行虛擬仿真，建立起虛擬數字城市。數字城市具有現實城市中的所有功能，并且數字城市可以對城市信息進行自動采集和分析處理，為政府管理部門的決策提供信息依據，對城市存在的問題進行有效處理，為城市公眾提供非常便利的網絡服務，是現實城市在虛擬空間中的數字化重現。

2　利用三維技術對數字城市進行建模

在數字城市進行三維建模時，可以應用三維激光掃描技術或者三維遙感技術進行輔助建模，數字城市的三維建模是對現實空間定位數據的采集，坐標采集的準確性可以增加數字城市之間的感知關系，同時數字城市的三維建模可以增加其交互操作性，使數字城市可以實現更多的功能。

在對空間信息數據進行采集時，需要利用GIS技術、遙感技術等等，保證可以為城市數字模型提供更加真實、詳細的數據。利用三維激光掃描技術可以準確的掃描現實城市的建筑物信息，并可以對現實城市的地下信息進行收集。進行三維建模時，也可以利用混合測量系統配合全站儀進行測量。在建模過程中利用遙感技術對城市動態信息進行收集，但是收集完成后需要對遙感信息進行去噪點處理，保證遙感信息質量。遙感技術、GIS技術等可以對數字城市的地形圖和正射影像進行繪制，對數字城市的規劃起到輔助作用。

3　利用三維技術建立虛擬仿真系統

數字城市是在網絡中建立現實城市的數字模型，使人們可以通過網絡更加直觀的感受現實城市，所以需要相應的交互系統以及交互方式對數字城市進行審視。這就需要建立三維虛擬仿真平臺，在平臺上添加數字城市數據庫，并把數字城市的三維建模轉移到該平臺上，網絡用戶可以通過網絡來訪問數字城市。在建立仿真系統時，需要將數字城市相關的三維信息全部輸入到模擬仿真系統中，為系統提供數字城市的相關數據。

在數據輸入完成后，規劃人員就可以在任意角度對數字城市進行觀察，以便對數字城市的周邊環境進行協調和比較，而且實現對數字城市的理性分析。在數字城市規劃領域中，三維虛擬仿真技術可以讓人們獲得更加直觀的感受，并且利用三維分析系統可以對大量的集成數據進行模擬分析，為城市規劃工作者提供城市規劃的虛擬化和智能化平臺，有效促進我國數字城市規劃的發展。

4　三維技術在數字城市輔助規劃中的應用

4.1數字城市三維地形的表達

在對數字城市的三維地形進行表達時，可以直接利用等高線轉換成網格數據，對數字城市的相關高程模型進行表達。在對三維地形進行可視化顯示時，可以利用DEM直接對數字地形進行轉換，將數字城市的圖像紋理準確的轉換到虛擬系統中，直接生成地形，對數字城市的規劃起到輔助作用。另外為了保證數字城市規劃的準確性，需要對相關的數字模型進行層次細化，為了保證細化清晰度，要利用三維動態分析技術對數字模型進行動態處理，保證數字城市模型規劃精度。

4.2數字城市相關數據的處理

通過三維技術對城市圖像進行航拍，并利用激光點云對數字城市三維模型數據進行處理，保證數字城市的紋理貼圖符合實際情況，并利用去噪和剔除等相關處理方法，可以生成精度非常高的數字城市DEM數據，將DEM數據導入到數字城市信息系統中，可以實現整個城市的三維重現，實現對數字城市的輔助規劃。利用三維技術對數字城市模擬平臺得出的矢量數據、DEM數據以及影像數據放置在三維模型中進行統一管理，實現數字城市數據的三維場景顯示，有利于規劃決策部門相關決策的制定，并在決策制定過程中起到輔助作用。

4.3數字城市規劃信息的動態分析查詢

利用三維技術可以對數字城市的規劃信息進行動態查詢分析，網絡用戶可以在數字城市模擬平臺上對規劃信息進行動態查詢，清晰的得知規劃區域具體的信息情況，保證數字城市規劃的準確性。

4.4對數字城市規劃區域進行在線仿真規劃

我國很多的城市規劃企業都建立了在線規劃網站，網站的建立可以使所有市民通過互聯網絡觀察到數字城市的規劃效果。傳統的規劃企業一般利用二維系統對城市進行規劃，不能有效觀察數字城市規劃后的效果，但是利用三維技術可以實現三維規劃，并且可以提前顯示出規劃效果，讓所有的互聯網用戶都可以觀察到規劃效果，并對規劃方案提出相關的建議和意見，實現對數字城市的在線輔助規劃，保證有效的規劃效果。在進行在線仿真規劃時，可以利用網絡對規劃文件進行調取，并將文件制式轉化為二進制文件，利用網絡技術對二進制文件進行分析計算，確保各項規劃內容可以實時顯示，有效的實現數字城市的在線規劃。

5　結論

利用三維技術對數字城市進行輔助規劃，可以為城市規劃決策提供數據支持，同時也可以方便規劃人員對不同的規劃方案進行對比分析，實現城市規劃方案的最優化。三維技術也可以實現數字城市的在線規劃功能，保證了數字城市規劃的可視性。通過對三維技術在數字城市輔助規劃中的應用進行研究，希望可以為我國城市規劃提供更加全面的技術支持。

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1000～405X（2016）～4～286～1