刘欣欣1、朱亚奇2
①杭州萧山城乡测绘有限公司 浙江省杭州市萧山区 311200
②杭州市勘测设计研究院有限公司 浙江省杭州市西湖区 310000
摘要:以真实的倾斜摄影三维模型为基础,利用SuperMap平台的二次开发,构建三维辅助规划平台。该平台突破二维到三维的局限,利用三维可视化技术更加真实直观准确展示,通过方案对比、限高分析、天际线分析、日照分析等核心三维分析,为城乡规划从业者们提供科学高效的辅助决策,提高了规划管理的水平。
关键词:倾斜摄影;三维建模;辅助规划
1 引 言
随着规划信息化的发展,基于二维图形的规划很难将实际空间要素与规划成果有机结合,基于真实、高效、准确的倾斜摄影技术对整个城市的立体空间进行统一真实地描述,以所见即所得的方式真实反映城市原貌,利用SuperMap平台的二次开发形成三维辅助规划平台,把城市的现状与规划成果运用到建设中,提供与现实相同的虚拟环境,更加直观地反应出城市的现状,为建设者提供虚拟的真实环境,挑选最好的设计方案,实现规划设计方案最优化,为规划提供科学高效的辅助决策。
2 倾斜摄影测量技术的概述
倾斜摄影测量技术不再局限于单个摄像头,而是在同一个飞行器上同时搭载垂直、前向、左、右、后视摄像头,从不同角度同时采集图像。通过航线设计、飞行摄影、数据下载、POS解算、初始外部元素计算、数据验证等过程,为三维重建奠定了数据基础。三维实景重建主要是空三加密、影像密集匹配、TIN构建、纹理映射等步骤[1]。基于三维重建的实景三维模型叠加规划等专题要素图层,通过SuperMap二次开发进行相应的三维空间分析,实现规划辅助决策。
3 SuperMap的概述
SuperMap-iDesktop.NET 9D(2019)是SuperMap的一款桌面GIS应用与开发软件,具备二三维一体化的数据管理与处理、制图、分析、二三维标绘等功能,支持海图,支持在线地图服务访问及云端资源系统共享,可用于空间数据的生产、加工、分析和行业应用系统快速定制开发。
SuperMap地形、倾斜摄影三维模型采用S3MB缓存切片机制,切片后数据大大优化,可加快海量模型加载和浏览速度;同时具有强大的三维可视化分析技术、动态单体化技术,可实现规划辅助决策,提高规划管理效率。
4 三维辅助规划平台
在已有的实景三维模型数据、地形数据、规划专题数据等各种数据的基础上,基于SuperMap平台,利用图形图像、计算机可视化、空间数据库等技术,针对城市规划建设需求,通过先进的三维可视化分析技术,结合工作实际开发应用功能。比如方案对比、限高分析、天际线分析、日照分析等,为城市规划决策提供了科学有效的支撑。[2-3]
4.1 方案对比
导入不同方案,分屏对比分析,对方案进行最合理的规划。用户可以通过选择本地文件(3DMax)和数据库两种方式选择指定的路径来加载所需的模型层,将所选的方案模型层都导入三维场景中,通过图层管理功能在三维场景中控制方案模型层的显示和关闭。进行方案对比时,场景显示区域将水平等分为两部分(称为主副屏)分别显示方案和对比方案场景,同时显示对比方案列表,列表中显示其他方案及现状。交互操作主屏,副屏联动,而副屏可独立交互浏览,不影响到主屏画面。
4.2 限高分析服务
根据各地实际情况,其城市总体规划对于建筑限高都有相应要求。保护区范围内、视线景观走廊及风景区范围、机场周边范围内的建筑,当城市总体规划有要求时,应按规划要求限制高度。通过设置限制高度的参数,对比要求的限高数据与建筑物或构筑物实际的高度数据进行对比分析,通过可视化技术,将限高层水平半透明的展示在分析区域中,直观显示建筑物群落中哪些超高、哪些未超高,并以标签形式显示超高建筑物的实际高度。
4.3 天际线分析服务
提供基于三维环境的城市天际线分析服务。城市天际线是城市设计中的一个重要因素,高层建筑和超高层建筑已经成为了影响城市天际线的决定性因素。天际线绘制与分析功能,如下图所示,从任意视角快速绘制天际线,根据天际线轮廓对规划建筑的位置和高度进行调整,使城市规划工作省时省力。
根据天际线分析的结果,支持输出天际线及天际线限高体,天际线限高体是三维实体模型,通过空间目标对象与天际线限高体的空间关系判断及空间运算,可以分析目标对象的超高情况。可实际应用于城市规划设计中的建筑物限高分析、分析建筑物对天际线的影响等。
4.4 日照分析服务
提供三维空间环境的日照分析服务。日照分析是指根据某一日期模拟计算某一建筑群、某一层建筑、某建筑部分的日照时数、影响情况。通过日照分析可以获得某一建筑物日照分布情况,可以为房屋选择提供一定的参考。
5 结束语
以真实的倾斜摄影三维模型为基础,利用SuperMap平台的二次开发,构建三维辅助规划平台,能打破基于二维规划图形很难将实际空间要素与规划成果有机结合的局限,实现了三维数据可视化的辅助规划决策,提高了城市规划建设效率,丰富了城市管理手段。
参考文献:
[1]柏文锋.倾斜摄影测量辅助城市地铁前期规划研究[J].铁道勘察,2019(03):30-34.
[2]全昌文.无人机倾斜摄影三维模型在城市规划中的应用探[J].智慧地球,2020(06):71-72.
[3]朱骏侠.基于Skyline的三维规划辅助决策系统的设计与实现[J].测绘与空间地理信息,2018(09):197-198+202.