用“真三維”改變生活 傾斜攝影走進大眾視野
- 發佈時間:2015-12-18 08:07:00 來源:中國經濟網 責任編輯:羅伯特
目前,谷歌、微軟已率先在全球推出了傾斜攝影的應用。我國自2010年起引進傾斜攝影技術後,經過消化吸收、再創新,在該領域也得到迅猛發展。“真三維”的出現,開闢了遙感影像應用的新領域,開創了一個三維地理資訊的新時代。
還原一個真實的世界
各種飛行器載著傾斜攝影雲臺在低空盤旋,城市中的樓宇、植被等“景物”,都逃不過機載雲臺上5隻精靈般的“眼睛”。其拍下的街景數據,經過“街景工廠”軟體自動化處理,在螢幕上呈現出一個原景重現的三維立體城市,這就是——傾斜攝影實景三維技術。“傾斜攝影拍攝的影像精度非常高,其構建的實景三維模型與傳統手工三維建模也大為不同。”國家測繪地理資訊局經濟管理科學研究所所長黃楊告訴記者,傾斜攝影構建的實景三維模型,最大特點就在於“地表全要素還原”。
記者在國內最大的實景三維數據生産基地——河北省地理資訊局採訪時,便一睹傾斜攝影帶來的城市三維影像真容:大螢幕上,樓體形狀、街邊汽車的品牌等都清晰可見。工作人員放大圖像,輕點一座樓體,就會顯示出這棟樓的位置和高度,還可任意查看一扇窗戶、一個小區的面積以及隨意增減圖符要素。
“實景三維就是讓你所見即所得。”河北省第三測繪院開發部負責人告訴記者,傾斜影像能讓用戶從多個角度觀察地物,並可直接基於成果影像進行高度、長度、面積等量測,有效降低了城市三維建模成本。
不僅“好看”更要“有用”
一幅圖像勝過千言萬語。“傾斜攝影技術對真實世界的無差別還原是以往任何技術難以做到的。這意味著它可以發揮更大的價值。”黃楊認為,將傾斜影像生成的實景三維作為數字城市和智慧城市建設的本底數據,正逐漸成為新的亮點和趨勢。
傾斜攝影技術的優勢在於,降低了用戶使用門檻。在實景三維圖上開發各類應用,更易被大眾掌握操作,可以廣泛應用於城市管理的各個方面。例如,淹沒分析。大雨來臨時,通過實景三維影像,哪個地方常發生積水、有多少地方能排澇,城市各個地點的排水和積水等情況,都一目了然。
更有意義的是霧霾擴散分析。哪天會有霧霾?霧霾最嚴重的區域在哪?對於這些百姓關心的話題,傳統的空氣污染預報模式難以預測,而在“傾斜攝影實景三維”上,能真實再現霧霾在空中的走向,可以分析未來趨勢。河北省第三測繪院主任孫偉説,“我們通過霧霾走勢圖發現,污染物擴散呈不規則狀態,樓房密集的地區,污染物大量堆集,擴散就慢。相關部門基於這些數據,可以為百姓提供霧霾指數、開窗指數等服務”。
傾斜攝影技術有著更為廣泛的應用。在地理資訊科譜大廳,記者還看到了一個有意思的應用:模擬的地質災害系統。小場景裏設置有一座小山,山體上安裝了多個遙感監測裝置。講解員示意記者在旁邊的電腦裏輸入了手機號碼。
“現在您就是這個區域的一名監測員。”講解員話音沒落,伴隨著轟轟的雷聲,天上開始下雨,只一會兒工夫,暴雨傾盆,引發了山體滑坡。隨即,記者的手機收到一條短信:“地質災害監測預警資訊發佈:dz0139(黃莊)站位移已達到預警臨界值,監測站向西南(205度36分方向)偏移18cm,高度降低35cm,請關注!!!”看到記者驚訝的表情,河北省第三測繪院三處處長周愛華介紹説,“這是一個真實的實時報警系統,河北省有320處易發地質災害的點,我們都進行了監測。當遇到災害發生時,系統能及時發出通知,並通過大數據分析,實時了解到更多資訊,讓指揮決策者做到心中有數”。
不過,這些應用僅僅是一個開始。基於攝影測量成果的社會化應用目前尚不足整體的十分之一,大量的應用創新還需要進行深入挖掘。
大數據“量産”服務智慧城市
據了解,未來3年,利用傾斜攝影測量技術,我國300多個地級市將首次完成大規模的三維建模;未來5年,全國縣級以上的城市和景區將同樣實現三維數字化。如此巨大的三維建模需求,無疑將為國內相關企業帶來一個藍海市場。
但是,傾斜攝影技術在發展過程中也面臨諸多挑戰。超圖研究院院長李紹俊介紹説,“傾斜攝影數據量極其龐大,這對數據的轉換、載入、分析和應用帶來了嚴峻的挑戰”。數據量越大,數據格式轉換花費的時間越長。此外,傾斜攝影只能看,不能“管”,成為制約行業發展和應用的瓶頸。李紹俊説,傾斜攝影數據中整個區域是一張起伏不平的連續的“表皮”,房屋、樹木等地表對象不能單獨調取來操作和管理,使得其價值難以充分發揮。
河北省地理資訊局副局長曹立告訴記者,作為全國首家引進實景三維全套生産技術的單位,自2012年起,他們已幫助河北省完成了9個地市的傾斜飛行和實景三維數據生産,在縣級市的數據城市建設中也在大力普及該項技術。目前,傾斜攝影技術和實景三維數據已廣泛應用於國土、規劃、環保、氣象等城市管理的多個領域。
我國傾斜攝影實景三維在技術上的突破,加速了成果轉化。李紹俊舉例説,以前手工建模的樓體高度是估算出來的,先數一下有多少層,按每層2.9米到3.5米左右去估算高度,無法作出精確的三維分析應用。如今,通過傾斜攝影技術,可以直接在實景三維影像圖上測量樓上每扇窗戶的長、寬、高,還有坐標。這給應用帶來了無限的發展想像空間,小到安裝護欄,大到規劃佈局都用得到。
“傾斜攝影測量技術將會徹底顛覆當前的測繪技術和生産流程。”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(數字向量地圖)在內的國家基礎測繪成果都將成為傾斜攝影生産的副産品。與此同時,網際網路對於地理資訊行業的滲透,將使這一行業面臨更加激烈的競爭和變革,甚至將迎來行業的重新洗牌。(經濟日報記者 徐 紅)