北京星天地信息科技有限公司章超總經(jīng)理在“北京首屆空間信息產(chǎn)業(yè)論壇”上的報(bào)告

　　各位來(lái)賓：下午好！

　　感謝主持人把我今天報(bào)告的題目告訴大家了，我報(bào)告的題目是“新型航空遙感技術(shù)”，新型是相對(duì)于傳統(tǒng)航空遙感技術(shù)提出的。

　　報(bào)告之前簡(jiǎn)單介紹一下星天地信息科技有限公司，我們公司主要從事的是航空遙感數(shù)據(jù)獲取，是國(guó)內(nèi)同時(shí)擁有LIDAR和DMC兩種設(shè)備的公司。2004年第一個(gè)引進(jìn)了加拿大ALTM3100機(jī)載激光三維測(cè)量系統(tǒng)和兩臺(tái)DMU慣導(dǎo)系統(tǒng)。我們這兩年每年獲取的數(shù)據(jù)大概在30萬(wàn)平方公里左右，最近接到二調(diào)任務(wù)，我們獲取了山東和遼寧兩個(gè)省的全數(shù)字高分辨率航空遙感數(shù)據(jù)，面積達(dá)到30萬(wàn)平方公里，航攝比例尺1：2.5萬(wàn)和1：4萬(wàn)，分辨率從0.3-  0.48米，采用DMC的全數(shù)字航攝技術(shù)和IMU慣導(dǎo)技術(shù)，全省范圍內(nèi)1：1萬(wàn)/1：5千比例尺正射影像圖全部制作完畢，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字共享。在數(shù)據(jù)增值服務(wù)方面，我們生產(chǎn)的三維數(shù)字城市模型數(shù)據(jù)，有十幾個(gè)城市已經(jīng)開(kāi)始生產(chǎn)，其中上海市在外環(huán)以內(nèi)八百平方公里102萬(wàn)棟樓全部建模，常州市、徐州市、江陰市、青島市、張家港市、佳木斯市、深圳市、東莞市、奧運(yùn)場(chǎng)館、昌平區(qū)的三維項(xiàng)目都在進(jìn)展當(dāng)中。

　　DMC數(shù)碼航攝相機(jī)，很多數(shù)據(jù)都用過(guò)，是高分辨率的，向陽(yáng)分辨率12.6米，每次飛行能夠獲取兩千多張照片。數(shù)碼航攝儀在飛機(jī)上的配置，有GPM、慣導(dǎo)、陀螺制冷裝置、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，在飛機(jī)上是全自動(dòng)工作。DMC在飛機(jī)上安裝示意圖，實(shí)際上是一個(gè)外設(shè)，帶很多存儲(chǔ)設(shè)備，一共有八個(gè)鏡頭，其中四個(gè)是全射波段的，同時(shí)獲取真彩色、彩紅外和黑白影像。全數(shù)字航攝技術(shù)推廣以來(lái)得到了用戶的歡迎，數(shù)據(jù)的獲取不需要像傳統(tǒng)膠片那樣進(jìn)行沖洗、掃描，這種設(shè)備飛行當(dāng)天就可以看到數(shù)據(jù)的質(zhì)量，給數(shù)據(jù)的后處理帶來(lái)了很大方便，效率非常高。

　　三維Lidar介紹，每秒鐘向地面發(fā)出十萬(wàn)個(gè)激光數(shù)，通過(guò)時(shí)間差精確的測(cè)量高層，同時(shí)獲取地形數(shù)據(jù)，這個(gè)設(shè)備上也帶了數(shù)碼相機(jī)、慣導(dǎo)、GPS，每個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)的精度最高能夠達(dá)到10公分以上。下來(lái)以后直接獲取DEM、DOM還有DESM，這是上海獲取的建筑物的激光數(shù)據(jù)，最高的是經(jīng)貿(mào)大廈。

　　數(shù)字城市的概念有很多種提法，有的叫數(shù)字城市，有的叫數(shù)字地球，在我們接觸的用戶中有規(guī)劃的、交通的、電力的、旅游的、公安、消防、應(yīng)急系統(tǒng)很多行業(yè)都可以用二維數(shù)據(jù)或者三維數(shù)據(jù)，這是我們?cè)谏虾＋@取的原始數(shù)據(jù)的一個(gè)航帶，建筑物三維模型看的非常清晰，點(diǎn)源密度比較大。這是上海市政府人民廣場(chǎng)附近的數(shù)據(jù)。加拿大多倫多三維模型數(shù)據(jù)，建筑物空間結(jié)構(gòu)、空間位置能夠清晰的表達(dá)出來(lái)。這幅圖簡(jiǎn)單的表示了一下三維激光數(shù)據(jù)從原始的到經(jīng)過(guò)濾波戶噪處理以后得到的模型，然后再把紋理貼上去，恢復(fù)地面景物本來(lái)面目。三維模型里分成簡(jiǎn)模、標(biāo)準(zhǔn)模型和精細(xì)模型，簡(jiǎn)模能夠符合有些特殊用戶的需求，包括通訊、規(guī)劃部門(mén)等的應(yīng)用。這是標(biāo)準(zhǔn)模型，建筑物的三角面要在500-1000之間，紋理貼上去以后有生成了這個(gè)模型。這就是數(shù)字城市中三維模型生產(chǎn)的基本流程。這是一個(gè)航帶經(jīng)過(guò)處理以后城市的模型用顏色渲染以后的效果，把這種模型放到三維可視化平臺(tái)里，就可以做成數(shù)字地球、數(shù)字城市等，可以作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，這種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是梯度顯示，各種分辨率數(shù)據(jù)可以融到一起，高空可以用衛(wèi)片，這是奧運(yùn)場(chǎng)館的數(shù)據(jù)，地面分辨率7公分，這是鳥(niǎo)巢模型，12000個(gè)三角面，在奧運(yùn)會(huì)時(shí)候公安部門(mén)安保用了這個(gè)數(shù)據(jù)。這種模型的平面精度50公分左右，高層精度優(yōu)于80公分，可以和二維GIS矢量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的疊加。這是我們?cè)诮幾龅捻?xiàng)目的數(shù)據(jù)，地面分辨率10公分，三維可視化系統(tǒng)一定要有高分辨率的正射影像，用戶可以把自己的數(shù)據(jù)通過(guò)接口疊加到里邊。這個(gè)模型現(xiàn)在還沒(méi)有建成，是根據(jù)建筑效果圖做的，可以用來(lái)規(guī)劃對(duì)比，江陰體育場(chǎng)現(xiàn)在還沒(méi)有建，實(shí)際上是規(guī)劃方案。

　　數(shù)字交通方面，可以把高速公路做進(jìn)去，包括跟高速公路有關(guān)的收費(fèi)站、涵洞、橋梁、標(biāo)志牌等。我們做的是滬寧高速，這是重新擴(kuò)建以后的效果，無(wú)錫立交橋樞紐，是京滬和滬寧交叉的立交橋，分辨率高了以后，沿著公路可以做導(dǎo)航等管理工作。在水利方面的應(yīng)用，Lidar具有水底穿透能力，比如頤和園、昆明湖，水底下要進(jìn)行水利工程，水底下的DEM非常關(guān)鍵，這種數(shù)字是以前任何技術(shù)很難獲取的。沿海運(yùn)河入?？贚idar三維數(shù)據(jù)，把水底下的地形描述出來(lái)了。長(zhǎng)江三峽做的，五百公里長(zhǎng)、八公里寬的三維數(shù)據(jù)，對(duì)航道的管理、災(zāi)害的防治來(lái)說(shuō)這種數(shù)據(jù)就很有用。模擬水淹分析圖。這是長(zhǎng)江入海口的模型數(shù)據(jù)，三峽大壩建模以后的數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)上可以看到三峽庫(kù)區(qū)地形地貌，當(dāng)時(shí)是120米，現(xiàn)在已經(jīng)到了150米以上，以后再也沒(méi)有機(jī)會(huì)拿到水下的數(shù)據(jù)，疊加影像以后就得到三維系統(tǒng)。這是金沙江上面的一個(gè)水電站，對(duì)水電站的選址和電站的建設(shè)都有一定的作用，比如高壓線怎么走，通過(guò)這種數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，對(duì)DEM的描述非常精細(xì)，能看到梯田的地理信息。數(shù)字電力，用激光三維掃描，可以把電塔、電線垂直度和彎曲度以及電力線的維護(hù)描述出來(lái)?，F(xiàn)在南方電網(wǎng)準(zhǔn)備把一萬(wàn)三千公里長(zhǎng)的線路全部掃描，然后建模，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)三維進(jìn)行管理。數(shù)字三維石油管線，用這種數(shù)據(jù)可以把管道的閥門(mén)、接口信息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)表示出來(lái)，非常直觀。

　　總結(jié)以上的介紹，得到關(guān)心的就是三維數(shù)據(jù)的生產(chǎn)流程、標(biāo)準(zhǔn)、效率、價(jià)格，生產(chǎn)流程，就是獲取三維數(shù)據(jù)的模型，可以通過(guò)航空攝影的辦法，經(jīng)過(guò)加密形成立體模型，然后進(jìn)行矢量采集和三維建模，這套技術(shù)是廣泛采用的，而且效率比較高。另外就是激光Lidar技術(shù)，高層精度優(yōu)于攝影測(cè)量辦法，效率也比較高，但是投入成本比較大，標(biāo)準(zhǔn)方面，國(guó)家的規(guī)范現(xiàn)在還沒(méi)出來(lái)，我們?cè)诳偨Y(jié)很多客戶需求基礎(chǔ)上制訂了自己的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，三維模型發(fā)展到現(xiàn)在，客戶不僅僅瀏覽，要應(yīng)用，應(yīng)用的基礎(chǔ)就是精度，模型的精度包括地面的正射影像以及模型，在系統(tǒng)里綜合精度平面能達(dá)到50公分，高層精度能達(dá)到80公分，很容易和客戶原有的二維GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)連接。我們公司生產(chǎn)隊(duì)伍100多人的規(guī)模，一個(gè)月可以生產(chǎn)一百平方左右三維模型數(shù)據(jù)，客戶的需求不一樣，模型是分級(jí)的，有簡(jiǎn)模、一般模型、標(biāo)準(zhǔn)模型、精細(xì)模型四種級(jí)別，有的城市繁華地方可能用精細(xì)模型，郊區(qū)可能用一般模型，平均價(jià)格3-5萬(wàn)之間，大可以到整個(gè)地球，小可以到全省，城市在平臺(tái)里不是孤立的，用戶希望用很大的場(chǎng)景來(lái)表現(xiàn)，大面積的用衛(wèi)星影站，三維建模地區(qū)用的是航空高分辨率影像，多種數(shù)據(jù)源整合到一起效果更好?？蛻暨€非常關(guān)心可視化平臺(tái)，我認(rèn)為現(xiàn)在平臺(tái)已經(jīng)解決，一個(gè)特大城市或者多個(gè)城市，甚至整個(gè)中國(guó)，放到一個(gè)平臺(tái)里運(yùn)行，在普通機(jī)器上都能跑，而且是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的，這種平臺(tái)也已經(jīng)出現(xiàn)，國(guó)內(nèi)主流平臺(tái)里像國(guó)產(chǎn)的EV-Globe，星天地也有平臺(tái)，在這種地球可能有十幾個(gè)在轉(zhuǎn)，各個(gè)平臺(tái)都有不同的特點(diǎn)，可以滿足各種不同用戶的需求，根據(jù)投入和行業(yè)應(yīng)用，只要提出需求就有辦法幫你解決。作為三維數(shù)據(jù)的應(yīng)用，以前很多人都疑惑，因?yàn)槿S城市的投入非常大，現(xiàn)在價(jià)格已經(jīng)降很多了，以前一個(gè)平方?jīng)]有5-10萬(wàn)不能做，現(xiàn)在已經(jīng)到了3-5萬(wàn)，門(mén)檻降低了，另外平臺(tái)也解決了，現(xiàn)在關(guān)鍵的就是應(yīng)用，如果只是能看一下就沒(méi)有生命力，現(xiàn)在各行各業(yè)都有很多應(yīng)用案例。三維數(shù)字城市技術(shù)的發(fā)展方向，接下來(lái)很多人還要講這個(gè)事，我就不占用大家過(guò)多時(shí)間了。

　　謝謝大家！