引言:我国社会经济在处于不断发展的过程当中,人工智能、大数据以及云计算等新型技术也在不断提升,对于实景三维建模技术来说,已经从最开始的人工建模逐渐向自动化、半自动化三维建模进行转变。对于目前来说,3DMAX是最常用的人工三维建模工具,该工具一般按照相关的CAD图纸、结合操作人员所拍摄出来的建筑物照片、倾斜影像来展开建模工作。而对于半自动化三维建模来说,其主要的功能是利用人工的方式展开建筑矢量图纸的绘制,生成出相关的参数数据,同时与DSM数据、建筑物侧面倾斜影像等这两方面的数据信息进行结合来构建出一个建筑三维模型。这种方法的好处在于能够高效的提取出相关建筑模型,合理的展现出该建筑的结构以及各类参数,为数字城市的建设带来扎实的基础。
一、实景三维建模与数字城市的关系
我们国家从2020年开始,自然资源部门以及地理测绘部门就已经开始不断促进实景三维的发展,目的是为了更好的推动新时期下我国的数字城市建设,不断实现自然资源的管理以及生态文明建设的满足,同时也完成高速提升国民经济的发展等需求。在后续的时间里,国家陆续发布了相关的文件,在《关于全面推进实景三维中国建设的通知》这份文件中,国家提出了必须要加大实景三维的发展,以此作为国家的基础建设核心,以此更好的将物理城市中的各领域中建筑对象进行数字化处理,逐渐构建实景三维模型,这是数字城市建设的基础条件。在今年来我国各地开展数字城市建设的过程中,实景三维建模成本下降,但是占比依旧较高,其关键技术有待提升。对于目前来说,人工智能可以促进三维建模技术的发展,可以实现社会在发展过程中的三个不同级别城市模型,在这其中的城市级、工程级等重要方面,是数字城市的建设关键,对推动数字中国具有重要的作用。
二、实景三维模型在数字城市中的应用方向
(一)在城市规划中的应用
为了实现技术人员高效的完成设计工作,可以结合实景三维模型进行(图1)该方法充分结合模型与数据驱动,并通过机器来进行AI驱动等方法,对二维矢量数据展开三维化,在不同建筑之间进行搭配不同原理,不断提升建筑物立体感。一般来说,城市白模的作用在于提升对三维的可视化表达,其中就包含有体块、水系、路网以及绿地等部分。相关的设计者在进行设计工作的过程中,可以抬高二维设计矢量图,拟定规划草图,同时也要对基础模型的高度、方位、以及条纹机理等相关属性进行调节。这项技术处理可以协助设计者确立基本方案以外,还可以采用同屏比较的方式,对方案之前存在的差异化进行分析,以此来选择最优解。根据三维建筑物的实景模型,可以得到景观风貌分析、天地线分析、颜色分析、沿街立面分析、沿路通视分析、可视域分析、交通组织分析、开敞度分析、建筑体量、日照时长分析以及建筑间距分析等大量的分析数据信息,根据具体的分析结果判断出无论是色彩还是开敞度等,是否符合相关的需求,在利用智能优化的方式展开方案的调节处理。场景浏览是智能复制分析的关键方式,其可以让相关用户更加直观的感受出城市的设计内容,以及了解三维城市的空间关系等,由此来判断这些设计是否满足用户对景观廊道、沿街立面这两方面的实际需要。
图1 城市白模构建流程图
(二)BIM 报建中的应用
通过城市规划模型的各类叠加,就可以得到一张规划图,以此归纳与整合现阶段城市空间中的各类资源,处理成一张信息储备地图,为国土空间规划编制提供便利,让规划编制的工作更好的进行开展。其中可以不断提供各类数据分析,比如方案对比分析、视野分析、天地线分析、退线分析以及控高分析等,于此同时也可以更好的为用地审批以及相关的管制工作等执法作业提供关键的数据信息,实现其他主管部门的资源共享以及相关数据的服务支撑。智慧规划BIM报建系统是一个较为重要的系统,主要应用在工程建设上,内容包括了在线报建审查审批以及有关部门协同审批等。科学的采用BIM技术,应用在规划审批业务各个环节中,就能够满足经济技术指标的自动化审查。同时合理的利用BIM技术,还可以为各类业务提供精准的数据支持,能够二十四小时不间断为报建申请业务提供相应入口,满足了线上提交文件模型以及促进进度审批与意见反馈等相关功能。
(三)在施工建造中的应用
在施工项目的前期阶段,与设计方进行工作的对接,构建一个BIM模型,以此来不断优化方案的各项内容,降低设计信息存在的误差问题,有效提升整个设计的质量。在建设的管理过程中,运用该技术,能够实现对现场的实时监测和跟踪,对建设过程中的进度进行合理把控,采用数字化仿真功能,降低返工问题和碰撞问题的出现频率,有效的提升建设质量、建设效率以及建设的进度等等,完全满足了智慧建设的要求。在竣工验收的阶段,合理应用BIM技术,能够高校的归纳分析施工信息,以此作为后续工作进行的基础,不断增强运营过程中的管理体系,构建全生命周期的数字化管理体系,从而更好的促进施工的信息化与智能化的建设。
(四)在市政基础设施管理中的应用
市政基础设施内容众多,其中包括了储水池、停车设施、消防站、周边森林山地防火道路以及排涝泵站等等。利用这些相关的物理设备展开三维建模工作,就能够不断构建出直观的三维模型,这些模型包含有非常多的关键信息,其中就有BIM数据、实景模型数据以及三维全景数据等。然后将这些数据参数结合三维GIS、基础设施周边环境实景模型等,就能够实现更为智能化的管理手段。BIM模型的作用不只以上,还能够承接相关的基础资料、运营以及在监测过程汇总的一些信息,让管理变得更加的直观与智能。此外,将实景三维还可以与GIM或者BIM这三者展开结合进行工作。三维地理模型可以引入到GIS平台中,而BIM模型可以与实景三维进行叠加,既可以满足对基础设施的管理工作,也可以对周边地形进行更加直观的分析与观察。
(五)在城市运营监管中的应用
在城市运营的过程中需要借助城市运营监管应用系统,而该系统具有三方面的主要应用。
(1)根据建筑物精细化模型,可以结合智能物联感知系统,对市政某些部件的设施展开实时监测,然后根据相关条件链接燃气、给水以及照明等主要市政设备,也可以不断满足压力、流量、液位、电流以及电压这五项的预警和在线检测工作,利用直观可视化的处理方式,就可以增强城市管理部门对各个部件状态的监管,提高相关的应急处理水平。
(2)实现水质、空气质量以及噪音等写方面的指标监测,高效构建一个城市环境监测以及相关的预警体系,从而更好的实现自然的生态居住环境。(3)强化城市生命线的运行监测,尤其是三维地下管网等相关的数据等,其中就包括了给水、雨水、排水、电力、燃气等5大类管线,更好的为城市的建设发展提供相应的基础条件。
三、结语
三维建模实数字化城市建设的关键,其主要利用已存在的实景三维模型技术展开一系列的操作,满足了城市构建过程中对于数据信息的收集,实现了城市发展过程中历史与现状的对比,从而更好的进行相关分析,总结出在城市建设过程中存在的问题。同时还能够协助城市的规划建设管理等相关内容工作。在实景三维中国不断发展的过程中,数字化城市发展也在不断提速,所带来的需求也在不断的提升,这个时候就需要政府部门以及相关企业不断推动技术的发展,通过自动化、智能化的方式构建出城市级海量实景模型,推动数字中国的高速发展。
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