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【无人机倾斜摄影】助力数字城市发表于:2017-06-01  阅读:2285

数字城市是城市地理信息和其他城市信息相结合、并存储在计算机网络上的、能供用户访问的一个将各个城市和城市外的空间连在一起的虚拟空间,是数字地球的重要组成部分,是赛博空间的一个子集。数字城市为城市规划、智能化交通、网格化管理和服务、基于位置的服务、城市安全应急响应等创造了条件,是信息时代城市和谐发展的重要手段。
数字城市发展至今取得了很多成就,总结如下:
1.1 从二维城市到三维城市的跨越地图是传统的表达、传输和研究地理信息的方式及载体,数字地球和数字城市的出现打破了这一传统观念,使人类在描述和分析地表空间事物的信息上,获得了从二维到三维的突破性飞跃。三维城市模型是城市规划的重要手段,目前已经用于军事、微气候研究、空气污染分析、无线电公司的定位设计、无线电信号传播、噪音传播分析和社会生态研究等各个领域。
1.2 面向服务的新一代城市数字规划平台数字城市的一个主要应用就是城市规划和设计,数字规划平台是服务于数字城市的空间数据基础设施。GIS 与 AutoCAD 的一体化,可以实现面向服务的新一代城市规划信息共享平台,包括支持城市应急响应的数字规划平台和提供物流配送、房地产销售等支撑的三维 规划平台。
1.3 基于数字城市的城市网格化管理与服务网格化管理是指采用网格技术,以单元网格为基本单位,将城市行政区域划分成若干个网格状的单元,单元网格明确各级地域责任人为辖区城市管理责任人,由城市管理监督员对所分管的网格单元实施全时段监控,从而实现对城市的分层、分级、全区域管理。城市网格化管理与服务系统通过综合运用数字城市相关技术,使城市管理无缝化、精细化、人性化、科学化、透明化、高效化和客观公正化。

1.4 实现了城市实景影像的可视化和可量测数字地球影像体系要求提供从遥远的太空到地面cm 级的地球感知能力。移动测量系统(MMS)通过在机动车上集成 GPS(全球定位系统)、CCD(影像、视频系统)、INS(惯性导航系统)或航位推算系统(电子罗盘/里程计)等先进的传感器和设备,可以在车辆高速行进中,快速采集道路及道路两旁地物的空间位置数据、属性数据和城市实景影像 (Digital MeasurableImages)。可视、可量测、可挖掘的实景影像地图所包含的丰富地理、经济和人文信息是聚合用户数据和实现空间信息社会化服务的全新数据源。

1.5 基于数字城市的空间信息共享与服务数字城市是城市空间信息集成的平台,基于数字城市的空间信息共享与服务包括利用 WebService 技术对各种空间信息资源进行注册和提供在线服务。对各种服务资源进行组合,可以加工提取更高级的信息,提供更智能化的服务。

2 从数字城市到智慧城市数字地球以空间位置为关联点整合相关资源 (以地理信息系统和虚拟现实技术集成各类数据资源),实现了“秀才不出门,能知天下事”。物联网将与水、电、气、路一样,成为地球上的一类新的基础设施。当今世界,“数字地球”正向“智慧地球”转型,“智慧城市”孕育而生。世界将继续“缩小”、“扁平化”和“智慧”,我们正在迈入全球一体化和智慧的经济、社会和地球的时代。数字地球把遥感技术、地球信息系统和网络技术与可持续发展等社会需要联系在一起,为全球信息化提供了一个基础框架。而我们将数字地球与物联网结合起来,就可以实现“智慧的地球”。

2.1 智慧城市的出现“智慧城市”的概念,最早起源于“智慧的地球”这一愿景。2008 年 11 月,在纽约召开的外国关系理事会上,创立于 1911 年的目前全球最大信息技术和业务解决方案提供商国际商业机器公司(IBM)提出了“智慧的地球”这一理念。所谓“智慧的地球”,实际上就是在各行各业中充分应用新一代的 IT 技术,把感应器嵌入和装备到全球各个角落,将电网、铁路、桥梁、隧道、公路等各种物体普遍连接,形成所谓“物联网”,再通过“互联网”将“物联网”整合起来,使人们能以更加精细和动态的方式管理生产和生活,实现全球的“智慧”状态。作为“智慧的地球”的重要组成部分,“智慧城市”无疑是最关系民生的内容之一。智慧城市是数字城市与物联网相结合的产物,包含智慧传感网、智慧控制网和智慧安全网。智慧城市与智慧电网、智慧油田、智慧企业等,都是构成智慧地球的重要组成部分。智慧城市的理念是把传感器装备到城市生活中的各种物体中形成“物联网”,并通过超级计算机和云计算实现物联网的整合,从而实现数字城市与城市系统整合。通过智慧城市,可以实现城市的智慧管理及服务。简而言之,“智慧城市=物联网+互联网”。

2.2 智能传感器网络现代信息技术的三大基础是传感器技术、通信技术和计算机技术,它们分别完成对信息的采集、传输和处理。传感器网络是由一定数量的传感器节点通过某种通信协议连接起来形成的测控系统,与通常的计算机网络相比,具有更好的容错性、实时性和对环境变化的自适应能力。随着传感技术、计算机硬软件技术、网络通信(包括无线和移动通信、卫星通信等)技术的进步,未来的传感器将构成价廉、大中小型相结合、无处不在的、接触或非接触的智能传感器网络。智能传感器网络是使智能传感器处理单元实现网络通信协议, 从而构成一个分布式智能传感器网络系统。在该网络中, 传感器成为一个可存取节点, 在该网络上可以对智能传感器数据和信息进行远程访问、对功能进行在线编程。2009温家宝总理在某科技园考察时指出,传感网是一个全新的技术领域,实现了物与物的互联而被称作“物联网”。广义空间信息网格是指在网格技术支撑下空间数据获取、更新、传输、存储、处理、分析、信息提取、知识发现到应用的新一代空间信息系统。广义空间信息网格由智能传感器网络、基于网格计算的多传感器数据-信息-知识的智能处理系统。其中智能传感器网络是是空间信息网格的数据输入系统,也是现代信息技术的三大基础之一。Neil Gross 将传感器网络描述为“行星地球上附着的一层电子皮”。在信息技术和传感器技术飞速发展的时代,每天都可以通过各种遥感传感器接收到信息量极为丰富的多源遥感数据源,这为遥感定量化、动态化、网络化、实用化和产业化及利用遥感数据进行城市各种资源的管理、动态监测和服务提供了数据保障。

2.3 物联网是工业化和信息化融合的产物物联网 (IOT)是近年来正在迅猛发展的一项技术,是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且被普遍连接,形成物联网。物联网实现了人与人、人与机器、机器与机器的互联互通。物联网是以感知为目的的“物物互联”,已成为“智慧地球”的核心部分。美国 START- IT 杂志和M2M 杂志将物联网市场分为 6 大支柱应用,分别为遥
1)基于智慧城市的网格化管理与服务。智慧城市可以更有效地实现城市网格化管理和服务。例如,武汉市有 200 多万个部件设施,800 多万人,每年超过 60万件事情,我们可以通过智能采集数据、智能分析,将些部件设施、人口、事件进行有效的管理和服务。
2)基于智慧城市的智能交通。智能交通系统通过对传统交通系统的变革,提升交通系统的信息化、智能化、集成化和网络化,智能采集交通信息、流量、噪音、路面、交通事故、天气、温度等,从而保障人、车、路与环境之间的相互交流,进而提高交通系统的效率、机动性、安全性、可达性、经济性,起到保护环境,降低能耗的作用。基于车载移动传感器,采集了 1100 多 km 全市可量测实景影像和 4万个兴趣点,同电子地图、正射影像一起,面向服务架构发布成公众服务,为老百姓和游客的衣食住行提供更便捷的服务,数字城市(CyberCity)为城市规划、智能化交通、网格化管理和服务、基于位置的服务、城市安全应急响应等创造了条件,是信息时代城市和谐发展的重要手段,数字城市加上物联网可走向智慧城市,智慧城市支持人与人、人与机器、机器与机器的参与和沟通,提供面向 IP 的灵性服务。本文总结了数字城市的总体架构、发展以及所取得的成就,围绕智能传感器网络和物联网,提出了顺应数字地球到智慧地球的发展趋势,数字城市必将发展到智慧城市的趋势。
成都睿铂科技,以无人机作为载体,从空间三维数据采集出发,为智慧城市的建设提供软硬件解决方案。

(配图)成都理工图书馆倾斜摄影模型后期

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