【經濟日報】用“真三維”改變生活:傾斜攝影走進大(dà)衆視野

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  目前,谷歌、微軟已率先在(zài)全球推出(chū)了(le/liǎo)傾斜攝影的(de)應用。我國(guó)自2010年起引進傾斜攝影技術後,經過消化吸收、再創新,在(zài)該領域也(yě)得到(dào)迅猛發展。“真三維”的(de)出(chū)現,開辟了(le/liǎo)遙感影像應用的(de)新領域,開創了(le/liǎo)一(yī / yì /yí)個(gè)三維地(dì / de)理信息的(de)新時(shí)代。
 
  還原一(yī / yì /yí)個(gè)真實的(de)世界
 
  各種飛行器載着傾斜攝影雲台在(zài)低空盤旋,城市中的(de)樓宇、植被等“景物”,都逃不(bù)過機載雲台上(shàng)5隻精靈般的(de)“眼睛”。其拍下的(de)街景數據,經過“街景工廠”軟件自動化處理,在(zài)屏幕上(shàng)呈現出(chū)一(yī / yì /yí)個(gè)原景重現的(de)三維立體城市,這(zhè)就(jiù)是(shì)——傾斜攝影實景三維技術。“傾斜攝影拍攝的(de)影像精度非常高,其構建的(de)實景三維模型與傳統手工三維建模也(yě)大(dà)爲(wéi / wèi)不(bù)同。”國(guó)家測繪地(dì / de)理信息局經濟管理科學研究所所長黃楊告訴記者,傾斜攝影構建的(de)實景三維模型,最大(dà)特點就(jiù)在(zài)于(yú)“地(dì / de)表全要(yào / yāo)素還原”。
 
  記者在(zài)國(guó)内最大(dà)的(de)實景三維數據生産基地(dì / de)——河北省地(dì / de)理信息局采訪時(shí),便一(yī / yì /yí)睹傾斜攝影帶來(lái)的(de)城市三維影像真容:大(dà)屏幕上(shàng),樓體形狀、街邊汽車的(de)品牌等都清晰可見。工作人(rén)員放大(dà)圖像,輕點一(yī / yì /yí)座樓體,就(jiù)會顯示出(chū)這(zhè)棟樓的(de)位置和(hé / huò)高度,還可任意查看一(yī / yì /yí)扇窗戶、一(yī / yì /yí)個(gè)小區的(de)面積以(yǐ)及随意增減圖符要(yào / yāo)素。
 
  “實景三維就(jiù)是(shì)讓你所見即所得。”河北省第三測繪院開發部負責人(rén)告訴記者,傾斜影像能讓用戶從多個(gè)角度觀察地(dì / de)物,并可直接基于(yú)成果影像進行高度、長度、面積等量測,有效降低了(le/liǎo)城市三維建模成本。
 
  不(bù)僅“好看”更要(yào / yāo)“有用”
 
  一(yī / yì /yí)幅圖像勝過千言萬語。“傾斜攝影技術對真實世界的(de)無差别還原是(shì)以(yǐ)往任何技術難以(yǐ)做到(dào)的(de)。這(zhè)意味着它可以(yǐ)發揮更大(dà)的(de)價值。”黃楊認爲(wéi / wèi),将傾斜影像生成的(de)實景三維作爲(wéi / wèi)數字城市和(hé / huò)智慧城市建設的(de)本底數據,正逐漸成爲(wéi / wèi)新的(de)亮點和(hé / huò)趨勢。
 
  傾斜攝影技術的(de)優勢在(zài)于(yú),降低了(le/liǎo)用戶使用門檻。在(zài)實景三維圖上(shàng)開發各類應用,更易被大(dà)衆掌握操作,可以(yǐ)廣泛應用于(yú)城市管理的(de)各個(gè)方面。例如,淹沒分析。大(dà)雨來(lái)臨時(shí),通過實景三維影像,哪個(gè)地(dì / de)方常發生積水、有多少地(dì / de)方能排澇,城市各個(gè)地(dì / de)點的(de)排水和(hé / huò)積水等情況,都一(yī / yì /yí)目了(le/liǎo)然。
 
  更有意義的(de)是(shì)霧霾擴散分析。哪天會有霧霾?霧霾最嚴重的(de)區域在(zài)哪裏?對于(yú)這(zhè)些百姓關心的(de)話題,傳統的(de)空氣污染預報模式難以(yǐ)預測,而(ér)在(zài)“傾斜攝影實景三維”上(shàng),能真實再現霧霾在(zài)空中的(de)走向,可以(yǐ)分析未來(lái)趨勢。河北省第三測繪院主任孫偉說(shuō),“我們通過霧霾走勢圖發現,污染物擴散呈不(bù)規則狀态,樓房密集的(de)地(dì / de)區,污染物大(dà)量堆集,擴散就(jiù)慢。相關部門基于(yú)這(zhè)些數據,可以(yǐ)爲(wéi / wèi)百姓提供霧霾指數、開窗指數等服務”。
 
  傾斜攝影技術有着更爲(wéi / wèi)廣泛的(de)應用。在(zài)地(dì / de)理信息科譜大(dà)廳,記者還看到(dào)了(le/liǎo)一(yī / yì /yí)個(gè)有意思的(de)應用:模拟的(de)地(dì / de)質災害系統。小場景裏設置有一(yī / yì /yí)座小山,山體上(shàng)安裝了(le/liǎo)多個(gè)遙感監測裝置。講解員示意記者在(zài)旁邊的(de)電腦裏輸入了(le/liǎo)手機号碼。
 
  “現在(zài)您就(jiù)是(shì)這(zhè)個(gè)區域的(de)一(yī / yì /yí)名監測員。”講解員話音沒落,伴随着轟轟的(de)雷聲,天上(shàng)開始下雨,隻一(yī / yì /yí)會兒工夫,暴雨傾盆,引發了(le/liǎo)山體滑坡。随即,記者的(de)手機收到(dào)一(yī / yì /yí)條短信:“地(dì / de)質災害監測預警信息發布:dz0139(黃莊)站位移已達到(dào)預警臨界值,監測站向西南(205度36分方向)偏移18cm,高度降低35cm,請關注!!!”看到(dào)記者驚訝的(de)表情,河北省第三測繪院三處處長周愛華介紹說(shuō),“這(zhè)是(shì)一(yī / yì /yí)個(gè)真實的(de)實時(shí)報警系統,河北省有320處易發地(dì / de)質災害的(de)點,我們都進行了(le/liǎo)監測。當遇到(dào)災害發生時(shí),系統能及時(shí)發出(chū)通知,并通過大(dà)數據分析,實時(shí)了(le/liǎo)解到(dào)更多信息,讓指揮決策者做到(dào)心中有數”。
 
  不(bù)過,這(zhè)些應用僅僅是(shì)一(yī / yì /yí)個(gè)開始。基于(yú)攝影測量成果的(de)社會化應用目前尚不(bù)足整體的(de)十分之(zhī)一(yī / yì /yí),大(dà)量的(de)應用創新還需要(yào / yāo)進行深入挖掘。
 
  大(dà)數據“量産”服務智慧城市
 
  據了(le/liǎo)解,未來(lái)3年,利用傾斜攝影測量技術,我國(guó)300多個(gè)地(dì / de)級市将首次完成大(dà)規模的(de)三維建模;未來(lái)5年,全國(guó)縣級以(yǐ)上(shàng)的(de)城市和(hé / huò)景區将同樣實現三維數字化。如此巨大(dà)的(de)三維建模需求,無疑将爲(wéi / wèi)國(guó)内相關企業帶來(lái)一(yī / yì /yí)個(gè)藍海市場。
 
  但是(shì),傾斜攝影技術在(zài)發展過程中也(yě)面臨諸多挑戰。超圖研究院院長李紹俊介紹說(shuō),“傾斜攝影數據量極其龐大(dà),這(zhè)對數據的(de)轉換、加載、分析和(hé / huò)應用帶來(lái)了(le/liǎo)嚴峻的(de)挑戰”。數據量越大(dà),數據格式轉換花費的(de)時(shí)間越長。此外,傾斜攝影隻能看,不(bù)能“管”,成爲(wéi / wèi)制約行業發展和(hé / huò)應用的(de)瓶頸。李紹俊說(shuō),傾斜攝影數據中整個(gè)區域是(shì)一(yī / yì /yí)張起伏不(bù)平的(de)連續的(de)“表皮”,房屋、樹木等地(dì / de)表對象不(bù)能單獨調取來(lái)操作和(hé / huò)管理,使得其價值難以(yǐ)充分發揮。
 
  河北省地(dì / de)理信息局副局長曹立告訴記者,作爲(wéi / wèi)全國(guó)首家引進實景三維全套生産技術的(de)單位,自2012年起,他(tā)們已幫助河北省完成了(le/liǎo)9個(gè)地(dì / de)市的(de)傾斜飛行和(hé / huò)實景三維數據生産,在(zài)縣級市的(de)數據城市建設中也(yě)在(zài)大(dà)力普及該項技術。目前,傾斜攝影技術和(hé / huò)實景三維數據已廣泛應用于(yú)國(guó)土、規劃、環保、氣象等城市管理的(de)多個(gè)領域。
 
  我國(guó)傾斜攝影實景三維在(zài)技術上(shàng)的(de)突破,加速了(le/liǎo)成果轉化。李紹俊舉例說(shuō),以(yǐ)前手工建模的(de)樓體高度是(shì)估算出(chū)來(lái)的(de),先數一(yī / yì /yí)下有多少層,按每層2.9米到(dào)3.5米左右去估算高度,無法作出(chū)精确的(de)三維分析應用。如今,通過傾斜攝影技術,可以(yǐ)直接在(zài)實景三維影像圖上(shàng)測量樓上(shàng)每扇窗戶的(de)長、寬、高,還有坐标。這(zhè)給應用帶來(lái)了(le/liǎo)無限的(de)發展想象空間,小到(dào)安裝護欄,大(dà)到(dào)規劃布局都用得到(dào)。
 
  “傾斜攝影測量技術将會徹底颠覆當前的(de)測繪技術和(hé / huò)生産流程。”業界專家斷言,包括DOM(數字正射影像圖)、DEM(數字高程模型圖)、DLG(數字矢量地(dì / de)圖)在(zài)内的(de)國(guó)家基礎測繪成果都将成爲(wéi / wèi)傾斜攝影生産的(de)副産品。與此同時(shí),互聯網對于(yú)地(dì / de)理信息行業的(de)滲透,将使這(zhè)一(yī / yì /yí)行業面臨更加激烈的(de)競争和(hé / huò)變革,甚至将迎來(lái)行業的(de)重新洗牌。