针对三维技术运用到数字城市辅助规划思考

罗鲜华

重庆市规划和自然资源信息中心 重庆 401147

摘要：随着科学技术的不断发展，在对三维空间的信息进行表达时通常应用三维技术，三维技术的优势在于更加准确地进行信息提取，再通过构建三维模型的方式，促进在数字城市辅助规划中的应用。通过对三维技术进行分析，有利于更加科学地将其应用在数字城市辅助规划进程中，促进我国数字城市的规划和建设。

关键词：三维技术；数字城市；辅助规划

引言：我国信息技术的发展与进步，加快数字城市建设的脚步。在进行数字城市构建规划过程中，传统的二维规划技术已不能满足现代数字城市建设对于科技手段的需求。因此，通过应用三维技术的方法辅助完成数字城市的规划。利用三维技术进行城市三维模型的建立，实现对城市的全方位观察和监督，促进数字城市动态评估工作的完成。

一、数字城市的概述

近些年来，我国在信息技术发展方面有了很大的突破，使得我国的产业结构形式也发生了较大转变。无论是文化、服务、城市管理都受到技术改革的影响^[1]。城市在发展过程中也更加倾向于建立信息化现代城市。信息化城市主要是指构建数字化城市，数字化城市与现实城市相比主要差异在于，前者通过一系列的科学技术进行城市的基础信息采集，专业人员对信息进行分析和研究，并最终通过虚拟仿真的形式进行数字城市的构建。数字城市在日常的生活、生产中不仅具有现实城市具备的一切功能，在此基础上可通过自动城市信息采集和处理的方式，及时的为政府部门提供有效的信息数据，确保相关部门在第一时间内解决城市存在的问题，为居民提供更加便利和顺畅的生活服务，体现了数字城市的重要性与价值。

二、应用三维技术进行数字城市建模

在进行数字城市建模的过程中，需要根据构建的数字城市的具体情况选择辅助建模方法。其中包括三维激光扫描技术和三维遥感技术。前者在信息采集时，可准确的获得建筑物的数据信息，与此同时也可获得城市的地下相关信息。利用后者进行信息采集时，需要对遥感信息进行特殊处理，目的是为了保障遥感信息的质量。三维建模的主要工作原理是采集现实环境的数据信息，采集过程中需保证信息的准确度，准确度可在一定程度上加深城市之间的感知关系。除此之外，通过对数字城市进行建模，也可增加城市之间的交互操作性，赋予数字城市更多的功能。

三、利用三维技术建立虚拟仿真系统

在网络中针对现实城市进行数字模型构建是数字城市形成的基础，这种构建方式为人们提供通过网络直观感受现实城市的方法，在这过程中需要利用交互系统才能确保更加科学、严谨的对数字城市进行审视，这一过程可以通过建立三维虚拟仿真平台来完成^[2]。在进行平台构建时需要增添与数字城市相关的数据库，并将三维建模转移到仿真平台，实现用户以网络访问的方式了解数字城市。仿真系统中需要存在与数字城市相关的所有三维信息，确保信息的真实性和有效性。

信息的完整录入，有利于规划人员对数字城市进行观察，观察的角度可由规划人员进行自由选择，主要优势在于方便规划人员针对数字城市的外周环境进行适当的调整和比较，使得对数字城市的分析更加理性和科学。利用三维仿真技术对数字城市进行规划，为人们提供了更加直观的感受。三维分析系统可以被录入的信息进行模拟分析，使城市的规划者可以利用通过智能平台获得的有效信息进行城市规划，加快我国数字城市的构建。

四、三维辅助规划管理系统的功能设计

三维管理系统的模块组成需要根据数字城市构建的实际情况进行设计。其中包括场景、视图、空间分析等多种功能模块。对于场景来说主要将其分为两种场景类型，分别为较为原始的无阴影的场景和烘焙工作完成之后有阴影的场景，这两种类型目前在我国应用较为广泛。视图模块的构建主要是方便于用户通过窗口完成一系列操作，以更加全方位的视角观察数字城市的三维场景。除此之外，在进行浏览时可选择多种方式，包括鹰眼图浏览和全屏浏览等。查询功能主要是指在三维窗口进行建筑物的相关信息查询。在查询过程中，如果想快速的定位到关键点，可通过查询关键词的方式实现。还可对多种内容进行查询和访问，包括方案指标数字、城市面积以及绿地查询等，为用户提供了全面具体的查询手段。空间分析模块的应用需要建立在三维视图的基础上，其中包括日照分析、拆迁分析以及可视域分析等多种功能供用户观察。除此之外，用户还可在三维辅助规划管理系统中完成规划审批，对多项指标进行对比分析，有利于获取更加合适的方案，也可通过对多项指标进行调整来完成方案模型的编辑工作。工具栏模块的主要作用在于，使用户及时的完成当前场景的保存操作，并快速的进行模型的构建。

五、三维技术在数字城市辅助规划中的应用

1.表达数字城市的三维地形

在进行数字城市的三维地形表达时，可通过等高线转换的方式，将其转换成三维地形表达的网格数据，完成相关高程模式的表达。对于三维地形的可视化显示来说，也需要利用 DEM技术完成对数字地形的转换。在这过程中转换的内容包括数字城市的图像纹理，将其更好的转换到虚拟的系统中促进地形的形成，这种方式对于数字城市的规划来说具有重要的辅助功能

^[3]。除此之外，规划过程是否具有较高的准确度，仍然需要利用数字模型对规划的层次进行细化，可通过三维动态分析技术，保证对模型进行处理时达到良好的细化状态，再通过动态处理的方式，提高模型规划的精准度和有效性。

2.数字城市的数据处理

为了获取完整的城市信息，需要通过对城市图像进行航拍的方式来完成。数据处理过程可以利用激光点云，主要的优势体现在确保城市的纹理贴图与实际的情况保持一致，并利用一系列的科学处理方法完成噪音去除以及剔除等相关内容，生成具有较高精准度的数字城市 DEM数据。获取DEM数据后将其导入到数字城市的信息系统中，完成对数字城市的三维构建，也在最大限度上实现了对城市的辅助规划。利用数字城市模拟平台可以获得多项城市数据信息，其中包括矢量数据以及影像数据等，三维技术的另一优势在于方便对平台提供的信息进行管理，保证信息管理过程的统一性和完整性。利用三维平台从多个角度进行数字城市数据的展现，也方便相关的规划决策部门及时的获取信息进行决策制定。

3.对数字城市规划信息进行动态分析和查询

数字城市规划的动态信息可通过三维技术获得，网络用户在进行信息查询时可登陆数字城市模拟平台，有利于获取与城市规划相关的信息内容，也保证了信息来源的准确性和科学性。

4.完成数字城市规划区域的在线仿真规划

为了确保市民可以利用互联网及时的对数字城市的规划效果进行查询，多个城市通过建立在线规划网站的方式达到这一目的。传统的二维规划系统只能完成城市的规划工作，无法对规划后的效果进行验收，这是二维技术与三维技术相比存在的严重不足。三维技术在实现三维规划的同时也能将规划完成的效果展现在市民面前，方便互联网用户根据规划方案提出相应的建议。这种用户在线辅助规划的方式，也可在一定程度上提升数字城市的规划效果。在线仿真规划的过程中，网络技术可以辅助完成规划文件的调取工作，并对文件的制式进行转化，完成对二进制文件的分析和计算，有效的进行规划内容的显示。

结束语

在现行数字城市构建的过程中，可以利用三维技术完成辅助规划工作。三维技术不仅可为城市的规划提供准确、全面的数据信息，也更加方便人员针对规划方案进行规划调整。数字城市的在线规划也可通过三维技术来完成，增加了数字城市规划的可视性。

参考文献

[1]朱长青，杨成松，任娜.论数字水印技术在地里信息数据安全中的应用[J].测绘学报,2010，39(1):1-3.

[2]李德仁，赵中元，赵萍.城市规划三维决策支持系统设计与实现[J].武汉大学学报.信息科技版2011,36(56):505-509.

[3]]张训虎,朱辉,陈秋伟.三维地理信息系统在城市规划领域应用研究[J].北京测绘,2012,(03):1-4.