菏泽市城市管理服务中心 山东省菏泽市 274000
摘要：近些年，我国经济发展的十分迅速，城市也在快速发展。我国数字化城市建设推进，原有二维规划模式无法满足城市发展积极管理需求，三维城市规划在数字城市规划中发挥着重要作用，为城市规划带来新思路和发展模式，能快速准确获取三维地物信息、制作三维模型等。论文主要就三维数字城市技术在城市规划中的应用进行分析。
关键词：三维数字技术；城市规划；应用
引言
随着城市建设的不断发展，数字城市建设也在逐步完善，城市的信息化建设已经成为现代城市发展的重要标志，也是城市未来发展建设的主要目标。城市三维模型建设作为城市信息化建设的核心部分，已经成为城市建设的重要目标之一。三维城市模型（３Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｃｉｔｙ Ｍｏｄａｌ，３ＤＣＭ）是对城市概况的三维真实描述，具有虚拟现实（ＶＲ）表现的真实感以及空间数据库管理与分析应用等功能，还可以同其它一些社会经济信息互联，目前，已经越来越受到人们的关注。三维数字技术是在二维地理信息基础上制作出的一种三维模型，经过程序开发，已发展成为三维地理信息系统，可以利用该系统分析城市的自然要素和建设要素，用户通过交互操作，得到一种真实、直观的虚拟城市环境感受。由于它可以使城市管理者制定更加科学、人文、生态的城市规划，因此，可被广泛地应用于国土资源管理、城市规划、电力、电信、公安、供排水、旅游等领域。
1三维数字城市简介
数字城市广义上指城市的信息化，它既是城市信息化总的概述，又是城市信息化的目标，综合运用地理信息系统、全球卫星定位系统、遥感系统、网络、虚拟现实等关键技术，建设服务于城市规划、建设、管理；服务于政府、企业、公众的可持续发展的基础设施和信息系统。
三维数字城市属于数字城市建设的发展方向，但又不同于三维虚拟（仿真）城市。三维数字城市是在三维虚拟（仿真）城市基础上运用遥感、地理信息等技术集成“数字”信息，达到三维数字城市系统建设目的，它可以给普通用户提供全方位、多视角的视觉信息，用户可以走进城市，直接领略城市的建筑风格，规划专业用户还可以通过该系统改进城市规划管理工作方法，提升规划管理水平。
2三维建模过程
2.1数据的获取
结合测区范围、测区地物、地形变化等相关因素，进行各类地物实际纹理的拍摄工作，以获取所有建设三维城市所需地物各个角度的实际外立面纹理。
2.2数据建模
本文对实验区现有地物进行建模，从而可视化展现该区域的三维真实场景。对规划的建筑物及配套设施建设方案进行三维建模，从而实现在三维场景中对方案的审批管理工作。具体如下。
（1）地形模型建立。利用航空摄影测量技术，可以通过立体影像匹配技术获取DEM，并基于DEM成果数据的起伏状态建立地形模型。需要注意的是，由于DEM和地形模型存在较多平行的面，导致模型存在闪面的现象，严重影像视觉效果，因此需要查DEM下陷以保证地形模型的视觉效果。
（2）现状地物建模。利用立体模型和DEM三维数据，提取建筑物的高度信息，再从地形图或者正射DOM影像图获取建筑物的平面轮廓图，进而构建建筑物的初始白模（没有纹理的三维模型），再通过人工数码拍照的方式采集建筑的实际外立面纹理，最后通过三维建模软件（3DMAX软件）对白模进行精细化处理和贴膜等相应的人机交互过程，得到精细的、逼真的建筑模型。
（3）规划方案建模。规划设计三维模型三维模型的规划设计主要是用来满足城乡规划管理的需要，规划设计师在三维软件中进行设计必须与现状三维模型融为一体，并根据现状三维模型的真实环境对具体模型进行修改、调整、替换，或在三维仿真系统上重新生成新模型，包括设计和定义位置、朝向、形状、高度、外部色调和纹理等，这些修改调整都需要在统一的空间参考系中按照比例进行。
2.3三维地下管线综合分析管理系统
城市的规划管理已经不能局限于地上部分，地下空间的规划在城市建设和发展中的重要性越来越突显出来。大庆市三维地下管线综合分析管理系统的开发建设可有效地满足大庆市地下的空间规划，满足规划局自身业务管理的需要，更主要的是为大庆市的规划、建设、管理和社会各行业提供完善、优质和高效的三维地下管线信息数据服务。
3三维技术在数字城市规划中的应用分析
3.1实现规划区在线仿真
当前城市化发展推进中，我国很多城市也在加强在线规划网站建设，让大众可以借助互联网了解数字城市规划和建设效果，原有规划中，多是采用二维系统进行城市规划，无法实现对城市规划全面真实观察，借助三维技术实现三维城市规划，可以直观展示规划效果，大众在规划观察中可以提出自己的意见和建议，在线辅助数字城市规划建设，提升规划可行性和规划效果有效性。在线仿真规划过程中，可以借助网络调取规划相关文件，并对其进行转化，借助网络技术分析文件，确保规划内容可以实现实时显示。
3.2网上规划业务审批
建设三维数字城市为规划部门的业务审批进行了模式和流程再造，实现了建设工程规划许可、建设用地规划许可、建设项目选址意见书的建设项目申报网上审批。网上规划业务审批是一种新的审批方式，它要求设计单位在提交各类送审图纸时，增加电子文件。电子文件是符合电子报批系统格式的规划设计方案，这样所有建设单位的电子报批文件能够一致和规范。依据规划指标、技术标准及规划管理流程，在规划部门的局域网内在线辅助审批，提高了审批的及时性、准确性和科学性，从而建立起规划设计－审批－入库的规划成果动态更新机制。网上报批弥补了规划部门现有办公自动化系统中图形审查功能的不足，并成为更新规划管理数据的手段之一。
3.3高效处理数字城市相关数据
可以借助三维技术，航拍城市整体图像，并借助激光点云来处理数字城市三维模型数据，确保更加符合城市现实情况，借助去燥和剔除等操作处理，得到高精确度数字城市DEM数据，将数据导入城市信息系统之中，对整个城市进行三维重现，为城市规划和后期建设提供依据，借助三维技术，通过数字城市模拟平台，可以获取DEM数据、影像资料和矢量图形等，可以将这些数据进行统一管理，从而提升数据信息准确性和完整性，实现三维场景真实显示，最终更有利于城市规划部门制定相关发展决策，在城市规划决策制定和优化中起着重要作用。
3.4空间决策支持规划管理
三维数字城市建设，针对规划管理部门的需求，为规划决策提供数据支持，具有支持数据的分类、归纳、加工等数据挖掘和空间分析功能，其空间决策支持功能体现在：1）改善人工统计和人工分析的处理方法对基础空间数据进行综合、提取，结合社会、经济等各种统计分析数据及规划部门的总规、分规以及控制性、修建性详规等规划控制指标，利用一定的计算或评价方法，得出基于位置、面积等空间属性的评价结果。2）为规划辅助决策建立分析决策模型从空间数据库中获得基础数据，按照规划决策的需求形成专题数据层，其中包括：依据需求加工后的空间数据及决策所依赖的人口、资源、经济、环境等属性数据，依据叠加分析、缓冲区分析、网络分析等空间分析方法，进行综合评价、分析，提出方案，建立专题系统，以专题图和文件报告的形式辅助决策，使城市决策者有据可依地做出快速反应。
结语
通过三维城市建设项目的探索，充分验证了三维数据在城市管理工作中的应用效果，其可视化、高仿真和精确性的特点，提升了城市管理工作中的直观性、科学性和严谨性。但是，它也存在诸如三维建模的自动化程度不高、生产效率低的问题，极大地影响着三维城市的建设速度，所以仍需建立一套完善的城市规划数据管理体系，在与城市基础地理信息数据库、三维城市辅助城市规划管理系统实现互联互通方面，需要进一步探索研究。
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