真三維數字城管技術應用探討

王力平

摘 要：由于真三維影像數據精度高、融合性強，數字城管應用系統可以方便地實現二維矢量地圖、城市街景和真三維影像數據的無縫結合和切換，利用真三維數據真實、直觀、高精度的優勢極大地增強用戶體驗，并幫助用戶快速發現和定位城市管理問題，加快問題處置效率。同時，真三維影像數據還可以為部件普查等業務提供第一手測繪成果資料，具有不可估量的實用價值。

關鍵詞：三維影像 城市管理 監控系統

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（b）-0021-02

隨著3S技術的發展和城市管理應用的深入，三維地理信息的建設已經成為數字城管系統的重要內容。三維地理信息技術不僅能大大提升數字城管的應用水平，還解決了一批傳統城市管理中存在的問題。二維地圖信息中很難反映出違法建設的空間形態和建筑現狀，專業部門很難對該類問題進行準確判斷，更沒有辦法追溯該類問題的時效等等。目前國內部分城市比如河南洛陽市已開展真三維數字城管的建設，通過真實、完整、高精度的真三維影像數據為數字城管業務提供全新、直觀的空間數據，并取得了很好的效果。

該文將分析探討真三維地理信息在數字城管中的應用前景。

1 真三維數字城管應用

由于真三維影像數據精度高、融合性強，數字城管應用系統可以方便地實現二維矢量地圖、城市街景和真三維影像數據的無縫結合和切換，利用真三維數據真實、直觀、高精度的優勢極大地增強用戶體驗，并幫助用戶快速發現和定位城市管理問題，加快問題處置效率。同時，真三維影像數據還可以為部件普查等業務提供第一手測繪成果資料，具有不可估量的實用價值。具體真三維影像數據在數字城管的應用主要體現在以下幾方面。

2 部件普查應用

現階段城管部門往往會委托其他單位，通過地面外業進行城市部件普查，普查過程需要大量的成本，并難以保證成果的準確性。真三維數字城市管理系統能夠利用真三維影像數據真實、準確、完整、細節還原能力強的特性，對城市部件的普查結果進行內業核對。據項目統計，利用真三維影像數據能夠核對約80%的城市部件，在保證外業普查結果準確性的同時，還能夠極大減少外業復查派遣數量，降低城管隊伍的成本投入。

3 城市管理問題處理

利用真三維影像直觀的特點，真三維數字城市管理系統能夠方便的將城市事件標注在場景中，同時附加事件信息。此時的事件信息不僅僅具有平面位置信息，還將包含真實的高程信息，能夠準確的表達城市環境中事件的準確位置。

比如沒有執照的違章建筑一般由城管執法部門進行處理，利用真三維影像數據真實的特點，能夠在系統中通過內業發現各類違章建筑（特別是外勤難以發現位置的違章建筑），并對違法占地面積進行測量，減少城管執法隊伍針對該項工作的出勤次數，降低外業成本。

發現違法事件后，在傳統數字城管系統中，問題處理派遣單只包含二維地圖信息和現場照片，工作人員很難快速定位到問題發生地，導致問題處理時間延期或根本找不到問題發生地點，在全景真三維環境中除了問題發生位置外，工作人員可以根據問題周邊的環境快速辨認出問題發生的準確地點，并對發生地點的周邊情況進行科學的初步判斷，進行有針對性的前期布置，大大提高了數字城管的工作效率。例如戶外廣告損壞需要進行替換，接報后能夠通過三維場景直觀判斷事件位置，并通過量測功能大致了解廣告牌匾的形狀、直徑等指標，更有針對性的進行維修作業。

4 監督員精確管理

真三維影像數據能夠直觀反映城市現狀，配合GPS定位系統能夠對監督員的實時定位，確定監督員的行進路線是否符合要求。同時根據真實的虛擬環境，以及二維系統中的最短路徑等功能，能夠對監督員行進路線進一步進行優化，避免因地物干擾對巡查效率造成的影響。

5 視頻監控管理

利用真三維影像數據配合路面監控系統，能夠及時發現攤販違法占道，以及監控區域內的市容市貌情況，并及時派遣城管及環衛部門出動并處理事件。真三維數字城市管理系統中提供的視域分析功能，還能夠科學的指示監控探頭的視野盲區，有針對性的加強盲區內部的城管巡查力度，同時有助于監控設備規劃，對未來構成無縫監管體系提供可靠的依據。

6 應急事件處置應用

在發生緊急事件的情況下，城管人員能夠在了解事件規模后，憑借真三維影像迅速的劃定警戒范圍，設計進場或救援、疏散的路線，了解現場內外部情況，做到有快速、有針對性的處理突發事件，通過技術手段避免人員傷亡、降低突發事件對人民財產造成的損失。例如在發生水管爆裂的情況下，利用真三維數字城市管理系統提供的淹沒分析功能判斷積水淹沒的范圍，然后在選擇進場維修路線后量測路線寬度，判斷維修車輛是否能夠進入現場。

7 結語

全景真三維影像數據基于機載激光掃描技術和機載多角度傾斜影像技術是一種全新、開創性的三維景觀建設手段，將用戶引入了完全符合人眼視覺的真實的、高精度、完整性和一致性的直觀世界。該數據可以作為數字城管系統的空間載體，并將極大提升數字化城管應用的創新。

首先，全景真三維影像數據真實還原城市現狀，打造了真實可視化、所見即所得的數字城管應用環境；其次為數字城管部件普查、城市問題處理等各項業務提供可視化、高精度的三維數據和應用，如城管部件的可視化定位管理、廣告牌測量和內容評估、園林綠化的測量與規劃等。另外還可以為為城管部門的領導或市政府領導提供真實直觀的應急預案，使領導都可以在第一時間進行身臨其境的決策指揮，成為市長決策不可或缺的數字化助手。除了以上典型行業應用，全景真三維影像還具有不可低估的歷史意義，每個時段的全景真三維影像都真實記錄了城市發展變遷的歷程，可以為城市建筑風貌變遷、城市發展規劃等提供重要的空間資料，具有重要的歷史和社會價值。

參考文獻

[1] 艾東，朱彤.土地立體利用與三維地籍[J].國土資源科技管理，2007（24）：130-131.

[2] DimopoulouE，GavanasL，ZentelisP.3DRegistrationsintheHellenicCada stre[C]//The23rdFIGCongress，Munich，Germany.2006.

[3] 詹長根，齊志國，趙軍華.三維地籍的建立分析[J].國土資源科技管理，2006， 23（2）：79-81.

[4] 胡玨.面向我國城鎮地籍管理新需求的地籍空間對象模型研究[D].杭州：浙江大學，2008.

[5] 張玲玲，史云飛.三維地籍產權體的定義與表達[J].地球信息科學學報，2010（2）.endprint

摘 要：由于真三維影像數據精度高、融合性強，數字城管應用系統可以方便地實現二維矢量地圖、城市街景和真三維影像數據的無縫結合和切換，利用真三維數據真實、直觀、高精度的優勢極大地增強用戶體驗，并幫助用戶快速發現和定位城市管理問題，加快問題處置效率。同時，真三維影像數據還可以為部件普查等業務提供第一手測繪成果資料，具有不可估量的實用價值。

關鍵詞：三維影像 城市管理 監控系統

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（b）-0021-02

隨著3S技術的發展和城市管理應用的深入，三維地理信息的建設已經成為數字城管系統的重要內容。三維地理信息技術不僅能大大提升數字城管的應用水平，還解決了一批傳統城市管理中存在的問題。二維地圖信息中很難反映出違法建設的空間形態和建筑現狀，專業部門很難對該類問題進行準確判斷，更沒有辦法追溯該類問題的時效等等。目前國內部分城市比如河南洛陽市已開展真三維數字城管的建設，通過真實、完整、高精度的真三維影像數據為數字城管業務提供全新、直觀的空間數據，并取得了很好的效果。

該文將分析探討真三維地理信息在數字城管中的應用前景。

1 真三維數字城管應用

由于真三維影像數據精度高、融合性強，數字城管應用系統可以方便地實現二維矢量地圖、城市街景和真三維影像數據的無縫結合和切換，利用真三維數據真實、直觀、高精度的優勢極大地增強用戶體驗，并幫助用戶快速發現和定位城市管理問題，加快問題處置效率。同時，真三維影像數據還可以為部件普查等業務提供第一手測繪成果資料，具有不可估量的實用價值。具體真三維影像數據在數字城管的應用主要體現在以下幾方面。

2 部件普查應用

現階段城管部門往往會委托其他單位，通過地面外業進行城市部件普查，普查過程需要大量的成本，并難以保證成果的準確性。真三維數字城市管理系統能夠利用真三維影像數據真實、準確、完整、細節還原能力強的特性，對城市部件的普查結果進行內業核對。據項目統計，利用真三維影像數據能夠核對約80%的城市部件，在保證外業普查結果準確性的同時，還能夠極大減少外業復查派遣數量，降低城管隊伍的成本投入。

3 城市管理問題處理

利用真三維影像直觀的特點，真三維數字城市管理系統能夠方便的將城市事件標注在場景中，同時附加事件信息。此時的事件信息不僅僅具有平面位置信息，還將包含真實的高程信息，能夠準確的表達城市環境中事件的準確位置。

比如沒有執照的違章建筑一般由城管執法部門進行處理，利用真三維影像數據真實的特點，能夠在系統中通過內業發現各類違章建筑（特別是外勤難以發現位置的違章建筑），并對違法占地面積進行測量，減少城管執法隊伍針對該項工作的出勤次數，降低外業成本。

發現違法事件后，在傳統數字城管系統中，問題處理派遣單只包含二維地圖信息和現場照片，工作人員很難快速定位到問題發生地，導致問題處理時間延期或根本找不到問題發生地點，在全景真三維環境中除了問題發生位置外，工作人員可以根據問題周邊的環境快速辨認出問題發生的準確地點，并對發生地點的周邊情況進行科學的初步判斷，進行有針對性的前期布置，大大提高了數字城管的工作效率。例如戶外廣告損壞需要進行替換，接報后能夠通過三維場景直觀判斷事件位置，并通過量測功能大致了解廣告牌匾的形狀、直徑等指標，更有針對性的進行維修作業。

4 監督員精確管理

真三維影像數據能夠直觀反映城市現狀，配合GPS定位系統能夠對監督員的實時定位，確定監督員的行進路線是否符合要求。同時根據真實的虛擬環境，以及二維系統中的最短路徑等功能，能夠對監督員行進路線進一步進行優化，避免因地物干擾對巡查效率造成的影響。

5 視頻監控管理

利用真三維影像數據配合路面監控系統，能夠及時發現攤販違法占道，以及監控區域內的市容市貌情況，并及時派遣城管及環衛部門出動并處理事件。真三維數字城市管理系統中提供的視域分析功能，還能夠科學的指示監控探頭的視野盲區，有針對性的加強盲區內部的城管巡查力度，同時有助于監控設備規劃，對未來構成無縫監管體系提供可靠的依據。

6 應急事件處置應用

在發生緊急事件的情況下，城管人員能夠在了解事件規模后，憑借真三維影像迅速的劃定警戒范圍，設計進場或救援、疏散的路線，了解現場內外部情況，做到有快速、有針對性的處理突發事件，通過技術手段避免人員傷亡、降低突發事件對人民財產造成的損失。例如在發生水管爆裂的情況下，利用真三維數字城市管理系統提供的淹沒分析功能判斷積水淹沒的范圍，然后在選擇進場維修路線后量測路線寬度，判斷維修車輛是否能夠進入現場。

7 結語

全景真三維影像數據基于機載激光掃描技術和機載多角度傾斜影像技術是一種全新、開創性的三維景觀建設手段，將用戶引入了完全符合人眼視覺的真實的、高精度、完整性和一致性的直觀世界。該數據可以作為數字城管系統的空間載體，并將極大提升數字化城管應用的創新。

首先，全景真三維影像數據真實還原城市現狀，打造了真實可視化、所見即所得的數字城管應用環境；其次為數字城管部件普查、城市問題處理等各項業務提供可視化、高精度的三維數據和應用，如城管部件的可視化定位管理、廣告牌測量和內容評估、園林綠化的測量與規劃等。另外還可以為為城管部門的領導或市政府領導提供真實直觀的應急預案，使領導都可以在第一時間進行身臨其境的決策指揮，成為市長決策不可或缺的數字化助手。除了以上典型行業應用，全景真三維影像還具有不可低估的歷史意義，每個時段的全景真三維影像都真實記錄了城市發展變遷的歷程，可以為城市建筑風貌變遷、城市發展規劃等提供重要的空間資料，具有重要的歷史和社會價值。

參考文獻

[1] 艾東，朱彤.土地立體利用與三維地籍[J].國土資源科技管理，2007（24）：130-131.

[2] DimopoulouE，GavanasL，ZentelisP.3DRegistrationsintheHellenicCada stre[C]//The23rdFIGCongress，Munich，Germany.2006.

[3] 詹長根，齊志國，趙軍華.三維地籍的建立分析[J].國土資源科技管理，2006， 23（2）：79-81.

[4] 胡玨.面向我國城鎮地籍管理新需求的地籍空間對象模型研究[D].杭州：浙江大學，2008.

[5] 張玲玲，史云飛.三維地籍產權體的定義與表達[J].地球信息科學學報，2010（2）.endprint

摘 要：由于真三維影像數據精度高、融合性強，數字城管應用系統可以方便地實現二維矢量地圖、城市街景和真三維影像數據的無縫結合和切換，利用真三維數據真實、直觀、高精度的優勢極大地增強用戶體驗，并幫助用戶快速發現和定位城市管理問題，加快問題處置效率。同時，真三維影像數據還可以為部件普查等業務提供第一手測繪成果資料，具有不可估量的實用價值。

關鍵詞：三維影像 城市管理 監控系統

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（b）-0021-02

隨著3S技術的發展和城市管理應用的深入，三維地理信息的建設已經成為數字城管系統的重要內容。三維地理信息技術不僅能大大提升數字城管的應用水平，還解決了一批傳統城市管理中存在的問題。二維地圖信息中很難反映出違法建設的空間形態和建筑現狀，專業部門很難對該類問題進行準確判斷，更沒有辦法追溯該類問題的時效等等。目前國內部分城市比如河南洛陽市已開展真三維數字城管的建設，通過真實、完整、高精度的真三維影像數據為數字城管業務提供全新、直觀的空間數據，并取得了很好的效果。

該文將分析探討真三維地理信息在數字城管中的應用前景。

1 真三維數字城管應用

由于真三維影像數據精度高、融合性強，數字城管應用系統可以方便地實現二維矢量地圖、城市街景和真三維影像數據的無縫結合和切換，利用真三維數據真實、直觀、高精度的優勢極大地增強用戶體驗，并幫助用戶快速發現和定位城市管理問題，加快問題處置效率。同時，真三維影像數據還可以為部件普查等業務提供第一手測繪成果資料，具有不可估量的實用價值。具體真三維影像數據在數字城管的應用主要體現在以下幾方面。

2 部件普查應用

現階段城管部門往往會委托其他單位，通過地面外業進行城市部件普查，普查過程需要大量的成本，并難以保證成果的準確性。真三維數字城市管理系統能夠利用真三維影像數據真實、準確、完整、細節還原能力強的特性，對城市部件的普查結果進行內業核對。據項目統計，利用真三維影像數據能夠核對約80%的城市部件，在保證外業普查結果準確性的同時，還能夠極大減少外業復查派遣數量，降低城管隊伍的成本投入。

3 城市管理問題處理

利用真三維影像直觀的特點，真三維數字城市管理系統能夠方便的將城市事件標注在場景中，同時附加事件信息。此時的事件信息不僅僅具有平面位置信息，還將包含真實的高程信息，能夠準確的表達城市環境中事件的準確位置。

比如沒有執照的違章建筑一般由城管執法部門進行處理，利用真三維影像數據真實的特點，能夠在系統中通過內業發現各類違章建筑（特別是外勤難以發現位置的違章建筑），并對違法占地面積進行測量，減少城管執法隊伍針對該項工作的出勤次數，降低外業成本。

發現違法事件后，在傳統數字城管系統中，問題處理派遣單只包含二維地圖信息和現場照片，工作人員很難快速定位到問題發生地，導致問題處理時間延期或根本找不到問題發生地點，在全景真三維環境中除了問題發生位置外，工作人員可以根據問題周邊的環境快速辨認出問題發生的準確地點，并對發生地點的周邊情況進行科學的初步判斷，進行有針對性的前期布置，大大提高了數字城管的工作效率。例如戶外廣告損壞需要進行替換，接報后能夠通過三維場景直觀判斷事件位置，并通過量測功能大致了解廣告牌匾的形狀、直徑等指標，更有針對性的進行維修作業。

4 監督員精確管理

真三維影像數據能夠直觀反映城市現狀，配合GPS定位系統能夠對監督員的實時定位，確定監督員的行進路線是否符合要求。同時根據真實的虛擬環境，以及二維系統中的最短路徑等功能，能夠對監督員行進路線進一步進行優化，避免因地物干擾對巡查效率造成的影響。

5 視頻監控管理

利用真三維影像數據配合路面監控系統，能夠及時發現攤販違法占道，以及監控區域內的市容市貌情況，并及時派遣城管及環衛部門出動并處理事件。真三維數字城市管理系統中提供的視域分析功能，還能夠科學的指示監控探頭的視野盲區，有針對性的加強盲區內部的城管巡查力度，同時有助于監控設備規劃，對未來構成無縫監管體系提供可靠的依據。

6 應急事件處置應用

在發生緊急事件的情況下，城管人員能夠在了解事件規模后，憑借真三維影像迅速的劃定警戒范圍，設計進場或救援、疏散的路線，了解現場內外部情況，做到有快速、有針對性的處理突發事件，通過技術手段避免人員傷亡、降低突發事件對人民財產造成的損失。例如在發生水管爆裂的情況下，利用真三維數字城市管理系統提供的淹沒分析功能判斷積水淹沒的范圍，然后在選擇進場維修路線后量測路線寬度，判斷維修車輛是否能夠進入現場。

7 結語

全景真三維影像數據基于機載激光掃描技術和機載多角度傾斜影像技術是一種全新、開創性的三維景觀建設手段，將用戶引入了完全符合人眼視覺的真實的、高精度、完整性和一致性的直觀世界。該數據可以作為數字城管系統的空間載體，并將極大提升數字化城管應用的創新。

首先，全景真三維影像數據真實還原城市現狀，打造了真實可視化、所見即所得的數字城管應用環境；其次為數字城管部件普查、城市問題處理等各項業務提供可視化、高精度的三維數據和應用，如城管部件的可視化定位管理、廣告牌測量和內容評估、園林綠化的測量與規劃等。另外還可以為為城管部門的領導或市政府領導提供真實直觀的應急預案，使領導都可以在第一時間進行身臨其境的決策指揮，成為市長決策不可或缺的數字化助手。除了以上典型行業應用，全景真三維影像還具有不可低估的歷史意義，每個時段的全景真三維影像都真實記錄了城市發展變遷的歷程，可以為城市建筑風貌變遷、城市發展規劃等提供重要的空間資料，具有重要的歷史和社會價值。

參考文獻

[1] 艾東，朱彤.土地立體利用與三維地籍[J].國土資源科技管理，2007（24）：130-131.

[2] DimopoulouE，GavanasL，ZentelisP.3DRegistrationsintheHellenicCada stre[C]//The23rdFIGCongress，Munich，Germany.2006.

[3] 詹長根，齊志國，趙軍華.三維地籍的建立分析[J].國土資源科技管理，2006， 23（2）：79-81.

[4] 胡玨.面向我國城鎮地籍管理新需求的地籍空間對象模型研究[D].杭州：浙江大學，2008.

[5] 張玲玲，史云飛.三維地籍產權體的定義與表達[J].地球信息科學學報，2010（2）.endprint