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”上的報告

　　各位來賓：下午好！

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

　　報告之前簡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，是國內(nèi)同時擁有LIDAR和DMC兩種設(shè)備的公司。2004年第一個引進(jìn)了加拿大ALTM3100機載激光三維測量系統(tǒng)和兩臺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30萬平方公里，航攝比例尺1：2.5萬和1：4萬，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)1：1萬/1：5千比例尺正射影像圖全部制作完畢，可以實現(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)，有十幾個城市已經(jīng)開始生產(chǎn)，其中上海市在外環(huán)以內(nèi)八百平方公里102萬棟樓全部建模，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、奧運場館、昌平區(qū)的三維項目都在進(jìn)展當(dāng)中。

　　DMC數(shù)碼航攝相機，很多數(shù)據(jù)都用過，是高分辨率的，向陽分辨率12.6米，每次飛行能夠獲取兩千多張照片。數(shù)碼航攝儀在飛機上的配置，有GPM、慣導(dǎo)、陀螺制冷裝置、計算機控制系統(tǒng)，在飛機上是全自動工作。DMC在飛機上安裝示意圖，實際上是一個外設(shè)，帶很多存儲設(shè)備，一共有八個鏡頭，其中四個是全射波段的，同時獲取真彩色、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)出十萬個激光數(shù)，通過時間差精確的測量高層，同時獲取地形數(shù)據(jù)，這個設(shè)備上也帶了數(shù)碼相機、慣導(dǎo)、GPS，每個點坐標(biāo)的精度最高能夠達(dá)到10公分以上。下來以后直接獲取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)，這是我們在上海獲取的原始數(shù)據(jù)的一個航帶，建筑物三維模型看的非常清晰，點源密度比較大。這是上海市政府人民廣場附近的數(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。這幅圖簡單的表示了一下三維激光數(shù)據(jù)從原始的到經(jīng)過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)地面景物本來面目。三維模型里分成簡模、標(biāo)準(zhǔn)模型和精細(xì)模型，簡模能夠符合有些特殊用戶的需求，包括通訊、規(guī)劃部門等的應(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。這是一個航帶經(jīng)過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，這是奧運場館的數(shù)據(jù)，地面分辨率7公分，這是鳥巢模型，12000個三角面，在奧運會時候公安部門安保用了這個數(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。這是我們在江陰做的項目的數(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)通過接口疊加到里邊。這個模型現(xiàn)在還沒有建成，是根據(jù)建筑效果圖做的，可以用來規(guī)劃對比，江陰體育場現(xiàn)在還沒有建，實際上是規(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)的收費站、涵洞、橋梁、標(biāo)志牌等。我們做的是滬寧高速，這是重新擴建以后的效果，無錫立交橋樞紐，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。沿海運河入?？贚idar三維數(shù)據(jù)，把水底下的地形描述出來了。長江三峽做的，五百公里長、八公里寬的三維數(shù)據(jù)，對航道的管理、災(zāi)害的防治來說這種數(shù)據(jù)就很有用。模擬水淹分析圖。這是長江入?？诘哪Ｐ蛿?shù)據(jù)，三峽大壩建模以后的數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)上可以看到三峽庫區(qū)地形地貌，當(dāng)時是120米，現(xiàn)在已經(jīng)到了150米以上，以后再也沒有機會拿到水下的數(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水電站，對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，通過這種數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計和施工，對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描述出來?，F(xiàn)在南方電網(wǎng)準(zhǔn)備把一萬三千公里長的線路全部掃描，然后建模，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫，通過三維進(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、接口信息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)表示出來，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、價格，生產(chǎn)流程，就是獲取三維數(shù)據(jù)的模型，可以通過航空攝影的辦法，經(jīng)過加密形成立體模型，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，國家的規(guī)范現(xiàn)在還沒出來，我們在總結(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)隊伍100多人的規(guī)模，一個月可以生產(chǎn)一百平方左右三維模型數(shù)據(jù)，客戶的需求不一樣，模型是分級的，有簡模、一般模型、標(biāo)準(zhǔn)模型、精細(xì)模型四種級別，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，平均價格3-5萬之間，大可以到整個地球，小可以到全省，城市在平臺里不是孤立的，用戶希望用很大的場景來表現(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，我認(rèn)為現(xiàn)在平臺已經(jīng)解決，一個特大城市或者多個城市，甚至整個中國，放到一個平臺里運行，在普通機器上都能跑，而且是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的，這種平臺也已經(jīng)出現(xiàn)，國內(nèi)主流平臺里像國產(chǎn)的EV-Globe，星天地也有平臺，在這種地球可能有十幾個在轉(zhuǎn)，各個平臺都有不同的特點，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，因為三維城市的投入非常大，現(xiàn)在價格已經(jīng)降很多了，以前一個平方?jīng)]有5-10萬不能做，現(xiàn)在已經(jīng)到了3-5萬，門檻降低了，另外平臺也解決了，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，接下來很多人還要講這個事，我就不占用大家過多時間了。

　　謝謝大家！