　　6月15日，第五屆地理信息開發(fā)者大會(World Geospatial Developers Conference，WGDC)在北京國家會議中心隆重開幕。大會由空間信息產(chǎn)

　　6月15日，第五屆“地理信息開發(fā)者大會”(World Geospatial Developers Conference，WGDC)在北京國家會議中心隆重開幕。大會由空間信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺泰伯主辦，秉承不斷引領(lǐng)和促進(jìn)空間信息技術(shù)創(chuàng)新與變革的宗旨，WGDC已走過五個(gè)年頭，如今成為全球最具前瞻性的跨界創(chuàng)新風(fēng)向標(biāo)。

　　6月16日，WGDC 2016 智慧城市高峰論壇在北京·國家會議中心開幕。該論壇以“跨界力量的融合”為主題，邀請了無人機(jī)、激光雷達(dá)、室內(nèi)定位、BIM等多個(gè)領(lǐng)域的專家和企業(yè)人士，共同分享大數(shù)據(jù)時(shí)代下，地理信息與跨界產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，以及在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用。

　　激光雷達(dá)點(diǎn)云處理算法公司DIPPER的創(chuàng)始人、荷蘭屯特大學(xué)博士熊彪現(xiàn)場做了以“高精三維地圖，智慧城市引擎——以智慧銀川為例”為主題的精彩演講，以下為演講實(shí)錄(尚未經(jīng)本人核實(shí))。

　　熊彪：謝謝何總，泰伯把我放在最后一個(gè)，說是讓我壓軸，我最近跑這么多也瘦下來了，一看就是壓不住鎮(zhèn)了，最后我給大家?guī)硪恍┪易约旱乃伎?，大家這兩天思考很多了解很多，我這方面也會稍微多廢話幾句。這個(gè)論壇是智慧城市論壇，我更多的從城市的方面應(yīng)用出發(fā)講這個(gè)。

　　因?yàn)楝F(xiàn)在我們講智慧城市或者是BIM也好、VI也好最近挺火，所有這些東西我們綜合在一起把每一個(gè)我們討論的東西有一個(gè)作業(yè)范圍畫成一個(gè)圈，把它們放在一張紙上我們會很清晰的看到它們有一個(gè)重疊區(qū)，這個(gè)重疊區(qū)就是三維。我們一定要有非常好的三維地圖才可以去支撐它的智慧城市應(yīng)用，支撐虛擬現(xiàn)實(shí)、可視化以及它的地理等等。我們中國做智慧城市現(xiàn)在應(yīng)該有差不多七八年了，就是說也有300多家智慧城市已經(jīng)做得差不多了。其中據(jù)我觀察它存在一個(gè)投資難、共享難、運(yùn)營難，這幾個(gè)難題。投資難以前都是說政府投資，一個(gè)智慧城市動輒幾個(gè)億，投資一次可以，如果沒有持續(xù)性的運(yùn)營它的收入很難做一個(gè)持續(xù)性的發(fā)展的。還有一個(gè)問題因?yàn)樗械闹腔鄢鞘谢旧弦哉疄橹鲗?dǎo)的，而且每個(gè)信息都是一個(gè)孤島，這些信息也不公布出來，我們做城市的蓄水排水這方面很重要一個(gè)問題就是我們這些信息不公開，不公開導(dǎo)致沒有辦法用，智慧城市也存在這個(gè)問題。還有運(yùn)營難，我們以政府為主導(dǎo)不是獨(dú)立公司運(yùn)營不存在很強(qiáng)烈的市場意識。就是說進(jìn)而它基本上一陣風(fēng)的，過了之后很難在接下來去做。

　　我這次跟銀川市洽談做智慧城市的業(yè)務(wù)，我們跟他們做三維城市，他們現(xiàn)在的作業(yè)方式以城市為單位，他們以市長來牽頭把所有的信息都能融合在一起，進(jìn)而去打破垂直項(xiàng)目模式和信息孤島這種現(xiàn)狀。他們通過PPP模式和資本市場的方式，政府它更多是從一個(gè)客戶的角度方面它們購買服務(wù)，通過設(shè)備、資金的投資方來做，進(jìn)而有不斷的資金投入，它同時(shí)也有它的收入，有自我的造血功能。還有它們通過專業(yè)公司運(yùn)營，這樣可以打破有一個(gè)很強(qiáng)獨(dú)立性的公司運(yùn)作。

　　智慧銀川做了這么多的工作，已經(jīng)取得了很不錯(cuò)的成績，它們做得過程中又面臨到更多的一些問題，他們做一網(wǎng)、一圖、一云。一網(wǎng)就是互聯(lián)網(wǎng)，一云就是云計(jì)算，他們做一圖也采用市面很當(dāng)種不同的技術(shù)，做二維地圖或者三維地圖，他們二維地圖可以從公安局、國土局他們把這些數(shù)據(jù)收集起來。但是很多問題還是不能解決，很多需要把三維地圖做起來，有一個(gè)很重要作用可以做到真實(shí)、直觀數(shù)字化城市，三維地圖是所有信息的載體，因?yàn)槲覀兩钤谝粋€(gè)三維空間而不是一個(gè)二維空間，我們?nèi)祟惢ê荛L時(shí)間把地圖做到數(shù)字化、電子化。我們近十年來一個(gè)是數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)，我們互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以支撐我們?nèi)S地圖的采集應(yīng)用。它們也是非常希望做一個(gè)非常好的三維地圖。

　　現(xiàn)在目前來說差不多五六年前更長一段時(shí)間更多做三維地圖，更多用手工的三維模型，這種方法它會做得非常漂亮，經(jīng)過精雕細(xì)琢它也可以做得非常好，它的問題在于它的人工成本非常高，還有它是好看但是不實(shí)用，很多情況下比如說一個(gè)房子的高度基本上估算出來的，比如說一個(gè)房子墻角可以用現(xiàn)有技術(shù)做，但是里面很難做。2015年開始攝影測量的技術(shù)成熟起來，用企業(yè)測量的方式國內(nèi)做得比較火了，用自動建模的方式，它的模型是三角網(wǎng)模型，這種方式數(shù)據(jù)量非常大，它的誤差也是比較高的，這些數(shù)據(jù)也沒有辦法跟現(xiàn)有的GIS平臺兼容，也沒有辦法做規(guī)劃CAD這種軟件非常難兼容的，它也要做一個(gè)轉(zhuǎn)化才能運(yùn)用起來，這些問題進(jìn)而導(dǎo)致了智慧城市三維地圖方面沒有辦法用。其實(shí)我們把攝影測量模型做出來以后還是一個(gè)信息孤島，我們本來要用這個(gè)地圖打通跟其他信息的瓶頸，然后把所有的信息溝通起來，結(jié)果我們做出來一個(gè)三維地圖出來發(fā)現(xiàn)它依然沒有辦法跟其他方式結(jié)合起來，存在著三維地圖只能看不能用，非常尷尬的局面。

　　銀川跟我們合作用我們的技術(shù)通過激光點(diǎn)云方式能夠用我們自動建模得到它的CAD模型，精度可以達(dá)到0.1米，建模速度非常高效，它的模型也是通用性非常強(qiáng)，可以直接與現(xiàn)有所有廣泛使用的GIS軟件，CAD軟件兼容。

　　我們手工CAD可以把房子做得非常漂亮?，F(xiàn)在傾斜攝影測量的方法，這個(gè)模型做演示做觀看基本上給你看到離房子50米差不多，這樣拉近他會說對不起我們也就只能做成這樣，因?yàn)檫@個(gè)模型有三角網(wǎng)做成，有非常多凹凸的現(xiàn)象。我們添上紋理之后非常漂亮，為什么填紋理?因?yàn)闆]有紋理看起來太丑了。

　　我們這種模型可以用激光點(diǎn)云建成白模自動化程度很高，我們同時(shí)可以貼紋理這樣可以滿足可視化的效果，但是我們更加注重它的實(shí)用性。我們毫不容易花力氣做出的三維模型，如果只能看，會給我們帶到一個(gè)死路。最后能干什么?我們主要的技術(shù)路線，我們采用激光雷達(dá)數(shù)據(jù)，因?yàn)樵阢y川那邊我們做一些實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在用無人機(jī)的激光雷達(dá)去做，如果有大飛機(jī)的話，我們后面用大飛機(jī)采集激光雷達(dá)數(shù)據(jù)，這個(gè)技術(shù)差不多的，通過自動建模得到LoD2模型，之后可以貼膜，這種模型我們可以統(tǒng)一地圖數(shù)據(jù)，可以打通信息孤島，這樣做到可用智慧化。

　　下面講一些三維模型的應(yīng)用，第一個(gè)應(yīng)用我們在荷蘭用三維模型做光照分析，現(xiàn)在立法每一個(gè)房子有足夠的采光權(quán)，每一個(gè)房子要搭一些遮陽傘，都有比較強(qiáng)的法律規(guī)定，你不能影響別人的遮光，用我們模型可以分析每個(gè)房子每年有多少采光。同時(shí)我們跟荷蘭的一個(gè)能源公司合作，跟他們做荷蘭的三維模型，幫他分析每一棟房子太陽光采集是多少，可以裝多少光板，可以節(jié)約多少電，省多少錢，用不完的電可以輸回電網(wǎng)里的。

　　還有就是我們用建立高精度的三維模型不僅僅包括房子也包括樹還有地面，有這個(gè)三維模型之后我們可以做水文模擬，我們今天論壇關(guān)于水文模擬這一塊，如果我們有很精確的三維模型，加上我們知道哪些地方是植被，滲水量是多少，結(jié)合我們排水管道所有的信息，這樣我們就可以對它進(jìn)行模擬，而發(fā)現(xiàn)哪些地方可以是排水不及時(shí)，可以給市政部門提供分析，哪些地方需要改進(jìn)，剛才我們聽到很多嘉賓現(xiàn)在有一個(gè)很大問題在于這些信息沒有辦法采集，我們也沒有辦法對它進(jìn)行模擬，如果有三維模型之后加上我們有一個(gè)很好的三維模擬分析軟件，我們可以做到這樣的程度，我們不用說每年都在北京再去看海了。

　　我們在荷蘭跟飛利浦公司合作，荷蘭政府很多城市對路燈進(jìn)行改造，有我們?nèi)S模型可以事先分析哪些地方需要重新設(shè)計(jì)這個(gè)燈?哪些地方需要多裝?或者哪些地方不需要那么多?這個(gè)可以簡化，減少能源消耗，也可以對城市有一個(gè)很好的景觀設(shè)計(jì)。有高精三維分析我們可以通視分析，建一個(gè)廣告牌可以知道哪些地方可以看得到，公共安全我們哪個(gè)地方設(shè)立狙擊手，可以保證重要人物有一個(gè)無死角的保護(hù)。還有溫度場、風(fēng)力場、污染擴(kuò)散、聲音分析等等我們應(yīng)用會非常廣泛。

　　還有一個(gè)應(yīng)用案例在2014年海牙核安全峰會，海牙市政府用這個(gè)模型分析有核恐怖襲擊之后，比如說有一個(gè)核彈，這個(gè)核彈擴(kuò)散多快，哪些地方有影響，進(jìn)而分散群眾，這樣可以做到增強(qiáng)反恐能力和快速反映。前面也說很多廢話，我們更多的講解一下如果要做高精三維地圖如何才能做到?在現(xiàn)場很多人已經(jīng)也知道現(xiàn)在激光雷達(dá)應(yīng)用的場景非常多，它的非常重要的用途就是它的精度非常高，一般來說激光雷達(dá)是激光掃描儀通過發(fā)射激光光束之后采集這個(gè)點(diǎn)的信息，得到準(zhǔn)確的三維數(shù)據(jù)，這樣可以采集得到所有的信息，一般來說有幾種方式，機(jī)載、車載、和靜態(tài)甚至有背包式、移動推車式、手持式的，很多人知道了。激光測繪優(yōu)勢在于精度高，天氣影響小，對植被穿透能力強(qiáng)。比起傾斜攝影測量，傾斜攝影測量只能得到表面的信息，比如說有植被比較茂密的地方，樹下面沒有辦法得到，我們要得到地面模型，如果僅用攝影測量方式是沒有辦法得到地面模型，進(jìn)而導(dǎo)致我們沒有辦法得到一個(gè)很好的水文分析。這種模式一個(gè)是可以直接得到三維信息，我們可以把所有作業(yè)都放到室內(nèi)作業(yè)。因?yàn)樗泻芎玫募?xì)節(jié)信息，我們可以利用最先進(jìn)人工智能做法做到高度的自動化。

　　從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈來說總共有硬件到數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)處理得到高精度的三維地圖，之后就可以對它做應(yīng)用做智慧城市、智慧管理，從我角度來講我們認(rèn)為只有專注才能做得最好。我們不想說從頭到尾都做，因?yàn)槲覀冋J(rèn)為所有沒有辦法把所有環(huán)節(jié)做好，我們集中精力把數(shù)據(jù)處理這一塊做得最好，做到世界上最牛這是我們的目標(biāo)。我們在經(jīng)過多年的技術(shù)積累之后，我們現(xiàn)在可以毫不謙虛的說在世界上也可以達(dá)到精簡的算法，我們現(xiàn)在做得更高、更準(zhǔn)、更可靠，這個(gè)也是我們現(xiàn)在做的，也是我們一個(gè)目標(biāo)。

　　我們?nèi)S建模技術(shù)已經(jīng)在全世界多個(gè)國家得到應(yīng)用了，首先在荷蘭除了阿姆斯特丹之外我們做了好幾個(gè)，比如說海牙等，在波蘭、加拿大、新西蘭我們都在開展三維建模的應(yīng)用。我們正在做銀川的三維建模，這里有一個(gè)小小視頻講解怎么做的，把點(diǎn)云導(dǎo)入我們得到單個(gè)房子得到輪廓線然后再進(jìn)行建模，不能完全進(jìn)行自動化存在問題，我們通過快速編輯可以對房子非常快的重新建模。比如說對單棵樹的建模，一個(gè)是檢測單棵樹，每個(gè)棵樹進(jìn)行建模。對電力線沿線的建模。紅的是激光點(diǎn)，黃的是模型，還有輸變電的這種建模。這里是一個(gè)演示整個(gè)輸變電場景的三維建模，這是荷蘭阿姆斯特丹三維城市的場景，甚至可以精確到每一個(gè)房子上煙囪的模型。這是銀川的三維模型加上紋理之后，這個(gè)貼紋理之后跟其他方式不是看得很明顯，我們同樣可以做，可視化角度來看有紋理之后確實(shí)更加美觀一些。因?yàn)闀r(shí)間到了最后了，估計(jì)大家比較疲憊，也沒有講太多，這里我發(fā)現(xiàn)基本上嘉賓在臺上講，觀眾在下面聽，能不能在場觀眾可以提問，這樣我們有一個(gè)比較好的互動。

　　提問：你紋理是怎么獲取的，是模型化還是真實(shí)的?

　　熊彪：這個(gè)紋理是真實(shí)的通過攝影測量得到的影像，我們通過半自動的方式對它貼膜。

　　提問：你是完全和現(xiàn)場顏色形狀一樣的嗎?

　　熊彪：沒錯(cuò)，一樣的，實(shí)拍的。

　　提問：我看有很多不是完全一樣的，我以為是一種建模模型。

　　熊彪：那塊房子比較規(guī)則是一個(gè)小區(qū)，房子比較重復(fù)性的。

　　提問：你這個(gè)飛機(jī)飛行回來以后可以馬上完成三維建模是嗎?不需要手動處理三維模型就出現(xiàn)了嗎?

　　熊彪：做得完全自動化世界上誰也沒有人敢說這樣的話，谷歌這種也是需要人工交互的，我們荷蘭三維建?？梢宰龅?0%的自動化建設(shè)。

　　提問：你是自動貼紋理還是?

　　熊彪：顧客需要貼紋理在采集數(shù)據(jù)就掛一個(gè)攝影相機(jī)。

　　提問：激光攝影得出來的模型輸入量比較大有沒有做后期的處理?或者模型針對數(shù)據(jù)壓縮方便的考慮?

　　熊彪：因?yàn)槲疫@個(gè)軟件從一開始定位于快速的高自動化的程度，所以我們已經(jīng)處理過很多個(gè)城市了，算法過程中充分考慮數(shù)據(jù)量的問題。