數(shù)字?jǐn)z影測量下的虛擬城市建設(shè)

■江鈺 王少軍

（云南省測繪工程院云南昆明650033）

數(shù)字?jǐn)z影測量下的虛擬城市建設(shè)

■江鈺 王少軍

（云南省測繪工程院云南昆明650033）

虛擬城市是以地理空間框架為定位基準(zhǔn)，集成城市自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人文、環(huán)境等綜合信息，基于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)城市信息的廣泛共享，它所代表的是城市信息化的發(fā)展方向，是推動(dòng)整個(gè)國家信息化的重要手段。隨著數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)水平的不斷提高，它在建設(shè)虛擬城市過程中有越來越重要的作用，已經(jīng)成為虛擬城市建設(shè)過程獲取數(shù)據(jù)信息的最佳平臺(tái)。本文將從數(shù)字?jǐn)z影測量和虛擬城市建設(shè)的概念出發(fā)，分析數(shù)字?jǐn)z影測量運(yùn)用到虛擬城市中的作用并提出建議，為虛擬城市建設(shè)提供有力參考。

數(shù)字?jǐn)z影測量 虛擬城市建設(shè) 應(yīng)用

0　前言

隨著城市建設(shè)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，建設(shè)虛擬城市的意義越來越大。數(shù)字?jǐn)z影側(cè)量技術(shù)的誕生和應(yīng)用，為虛擬城市建設(shè)提供了收集信息、傳輸信息的技術(shù)支持，不僅可以保證虛擬城市建設(shè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也可以對環(huán)境、人口結(jié)構(gòu)和文化等方面進(jìn)行測量，豐富虛擬城市建設(shè)的內(nèi)容。通過數(shù)字?jǐn)z影測量，加強(qiáng)虛擬城市建設(shè)的力度和準(zhǔn)確性，為政府規(guī)劃城市建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)，從而推動(dòng)城市現(xiàn)代化建設(shè)。

1　數(shù)字?jǐn)z影測量和虛擬城市的基本概念及意義

1.1數(shù)字?jǐn)z影測量的基本概念

數(shù)字?jǐn)z影測量是應(yīng)用數(shù)字影像和攝影測量的基本原理，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字影像處理、影像匹配、模式識(shí)別等多學(xué)科的理論與方法相結(jié)合，將所攝對象的物理信息和幾何信息用數(shù)字方式表現(xiàn)出來。包括對地形的攝影測量和非地形測量兩個(gè)方面。

1.2虛擬城市的基本概念

虛擬城市又叫數(shù)字城市，是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和大規(guī)模存儲(chǔ)技術(shù)為基礎(chǔ)，以寬帶網(wǎng)絡(luò)為紐帶，運(yùn)用遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙測、仿真等技術(shù)，對城市進(jìn)行多分辨率、多尺度、多時(shí)空和多種類的三維描述。建設(shè)虛擬城市是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展的需要，也是符合城市政治和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

1.3運(yùn)用數(shù)字?jǐn)z影測量建設(shè)虛擬城市的意義

運(yùn)用數(shù)字?jǐn)z影測量建設(shè)城市，可以保證虛擬城市各種信息的準(zhǔn)確性，也可以豐富虛擬城市的感官效果，通過三維立體形象，在這個(gè)過程中也會(huì)推動(dòng)我國數(shù)字?jǐn)z影的技術(shù)，為未來實(shí)現(xiàn)思維立體做準(zhǔn)備。虛擬城市更完善，可以有力解決在城市社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化、組織和科學(xué)教育等方面存在的問題，相關(guān)部門通過研究虛擬城市可以優(yōu)先考慮解決環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害治理、自然資源保護(hù)，經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，以及提高人類生活質(zhì)量等方面的問題。

2　運(yùn)用數(shù)字?jǐn)z影測量建設(shè)虛擬城市

運(yùn)用數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)建設(shè)虛擬城市，首先要發(fā)展數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)，規(guī)范操作人員的專業(yè)性，測量信息要把時(shí)間和空間結(jié)合起來，完善對土地、水利、環(huán)境、地標(biāo)情況等基礎(chǔ)信息的收集，同時(shí)還要注意利用數(shù)據(jù)完善矢量圖數(shù)據(jù)、正射影像圖、建立數(shù)字高程模型，把虛擬城市建設(shè)向三維立體發(fā)展。

2.1規(guī)范比例，保證虛擬城市建設(shè)必備的矢量圖數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和真實(shí)數(shù)字線劃圖是與現(xiàn)有線劃基本一致的各地圖要素的矢量數(shù)據(jù)集，且保存各要素間的空間關(guān)系和相關(guān)的屬性信息，用這種方式產(chǎn)生的矢量圖是虛擬城市建立的基礎(chǔ)。運(yùn)用數(shù)字?jǐn)z影測量，嚴(yán)格規(guī)范比例，用1/500、1/1000、1/10000等，所用比例要明確標(biāo)注。

2.2豐富正射影像圖內(nèi)容

運(yùn)用數(shù)字?jǐn)z影進(jìn)行測量，利用數(shù)字高程模型對掃描處理的數(shù)字化的航空像片或遙感影像，經(jīng)逐個(gè)象元進(jìn)行投影差改正，再按影像鑲嵌，根據(jù)圖幅范圍剪裁生成的影像數(shù)據(jù)。在測量過程中準(zhǔn)確地對地表、建筑物和城市基礎(chǔ)設(shè)施等進(jìn)行拍攝，豐富正射影圖的內(nèi)容，從而豐富城市建設(shè)信息，為城市發(fā)展各方面提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)[1]。

2.3建立數(shù)字高程模型

數(shù)字高程模型在測繪、水文、氣象、地貌、地質(zhì)、土壤、工程建設(shè)、通訊、軍事等國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)以及人文和自然科學(xué)領(lǐng)域有著重要的作用。目前我國數(shù)字高程模型在城市中運(yùn)用較少，技術(shù)水平還不高。提高數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)，準(zhǔn)確提供數(shù)字高程模型的各種數(shù)據(jù)，在建立虛擬城市過程中推動(dòng)數(shù)字高程模型的技術(shù)。

2.4建立3D城市模型，增加虛擬城市的視覺效果

通過建立準(zhǔn)確的正攝影圖像、先進(jìn)的數(shù)字高程模式和精確的測量矢量圖，推動(dòng)虛擬城市實(shí)現(xiàn)立體的視覺效果。實(shí)現(xiàn)虛擬城市三維立體效果，政府各部門可以直觀了解城市各方面的信息，也可以使虛擬城市的圖像更真實(shí)準(zhǔn)確，為城市建設(shè)各方面提供參考。如通過虛擬城市立體影像，在建設(shè)中可以避免因地形造成的安全事故[2]。

3　虛擬城市建設(shè)應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測量的未來展望

3.1數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)水平不斷提升，推動(dòng)城市建設(shè)更加全面和直觀

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的需求不斷提高，通過建立虛擬城市，可以直觀了解城市建設(shè)的情況，促進(jìn)城市規(guī)劃更合理科學(xué)，從而滿足人們的需求。

3.2推動(dòng)數(shù)字化進(jìn)程，將數(shù)字信息技術(shù)運(yùn)用其他方面建設(shè)中

建設(shè)虛擬城市需要的信息量非常大，而且領(lǐng)域也很廣。為了提供全面信息就必須發(fā)展數(shù)字化技術(shù)，這樣就會(huì)推動(dòng)推動(dòng)數(shù)字化水平，提高我國科技水平，也推動(dòng)數(shù)字化融入城市建設(shè)各方面的進(jìn)程。

3.3城市建設(shè)參考虛擬城市研究合理方案

通過數(shù)字?jǐn)z影測量建設(shè)虛擬城市，為城市發(fā)展各方面提供研究資料，相關(guān)研究人員可以從虛擬城市上了解城市的基本狀況。如從虛擬城市上整體把握城市建設(shè)基本情況，如可以直接觀察城市綠化比例，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，為城市綠化工作提供參考。另外，也可以分區(qū)域研究，如分析有工廠的地區(qū)對周圍居民和環(huán)境是否有影響等[3]。

4　結(jié)論

數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)的專業(yè)水平越來越高，將它運(yùn)用到虛擬城市建設(shè)中，可以促進(jìn)虛擬城市建設(shè)和發(fā)展。但是，目前我國建設(shè)虛擬城市的城市還不多，相關(guān)技術(shù)水平也有缺失，各方要積極學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)，借鑒國外虛擬城市建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)我國虛擬城市的建設(shè)進(jìn)程。

[1]趙麗梅.基于數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)的三維建模方法探討--以數(shù)字沈陽三維建模為例[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2015,02:19-20.

[2]金芳芳,嚴(yán)偉,詹斌.淺析攝影測量在數(shù)字城市中的應(yīng)用 [J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品, 2015,16:125.

[3]吳凱,鄭鋼,劉磊.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字城市建設(shè)及輔助決策中的應(yīng)用研究 [J].中國工程咨詢,2013,10:28-31.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-194-1