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Frontier Technology Education Workshop

实景三维技术赋能经济社会高质量发展

作者

郭祥龙

辽宁省自然资源事务服务中心 辽宁省沈阳市 110034

当前,数字化转型正深度重构经济社会运行逻辑,实景三维技术作为新型空间信息基础设施,通过构建全域覆盖、时序联动的立体化数字模型,为高质量发展开辟新路径。它以空间维度为纽带,有机贯通资源管理、产业布局、生态治理等核心领域。整体来说,实景三维技术既赋能传统行业降本增效,又催生智慧化治理新场景,为统筹发展与安全、效率与可持续提供技术基底,以下进行相关分析。

一、实景三维对经济社会发展的影响

实景三维技术通过高精度空间建模与动态数据融合,为经济社会发展提供技术支持,推动多领域效率革新。在城乡规划与建设中助力土地资源高效利用,通过可视化分析优化基础设施布局与交通网络设计,降低重复建设成本;在产业升级中赋能智慧园区与智能制造,支撑生产线三维仿真与供应链精细管控,加速传统行业数字化转型。在公共治理层面,整合人口流动、环境监测等实时信息,辅助灾害预警与应急指挥精准施策,提升城市韧性管理水平。此外,商贸服务领域结合虚拟现实技术构建沉浸式消费场景,拓展文旅体验与线上交易新形态,激发数字经济活力。技术应用过程中同步催生地理信息产业生态链发展,带动数据采集、技术服务等新兴业态,形成经济增长新动能,全面促进资源优化配置与社会治理现代化[1]。

二、实景三维技术的数据采集与模型构建

(一)数据采集

在数据采集环节主要通过多源传感器协同作业获取高精度空间信息,利用机载激光雷达、倾斜摄影测量、近景摄影等技术手段快速捕捉地表几何结构与纹理特征,结合卫星遥感、移动测量等动态监测方式形成数据覆盖。采集过程中同步集成定位定姿系统与惯性导航数据,确保空间坐标系的精确统一,针对复杂场景采用多视角补盲与光照补偿策略优化原始数据质量。通过智能算法实现多模态数据的自动化清洗与融合,为后续三维模型构建提供结构完整、属性清晰的基底数据,支撑全要素数字化表达与动态更新需求[2]。

(二)数据处理

在数据获取阶段,通过遥感、激光雷达、倾斜摄影等技术采集地表几何信息与纹理信息后,需对原始数据进行预处理,包括噪声过滤、畸变校正、坐标统一等操作,确保数据的完整性与一致性。随后通过多源数据配准实现不同传感器数据的空间对齐,利用几何纠正与特征匹配建立统一参照系。针对数据冗余问题,采用空三解算技术优化数据量,同时通过特征提取强化三维结构表达。在模型生成阶段,基于融合后的数据构建数字表面模型,通过点云三角化生成连续网格结构,并结合纹理映射实现视觉真实感。全过程依赖自动化算法与人工校验相结合的模式,以此平衡效率与精度。

(三)模型构建

实景三维模型构建以多源融合数据为基础,通过自动化算法将离散点云转换为连续空间结构。前期经过配准与优化的点云数据通过三角剖分生成基础网格框架,利用曲面拟合技术修复几何缺失,确保模型拓扑结构的完整性。随后根据影像纹理特征进行智能贴图匹配,通过辐射校正消除光照差异,实现高精度纹理映射。针对复杂地物采用部件化建模策略,结合语义分割结果对建筑、道路等要素进行分层重组,构建结构化三维实体。建模过程中同步开展几何精度验证,之后利用空洞填补技术细化局部特征,并通过细节层次(LOD)控制实现多尺度表达。最终形成兼具几何精准度、视觉真实性与逻辑层级的三维模型[3]。

三、实景三维技术在赋能经济社会高质量发展中的应用

(一)实景三维技术在乡村景观规划中的应用

实景三维技术为乡村景观规划提供多维度支持,在规划设计与优化中通过高精度三维建模构建数字空间基底,辅助设计者直观分析地形特征与生态格局,结合虚拟布设验证建筑布局、景观节点与基础设施的合理性。首先,在公众参与与沟通层面,依托可视化三维场景搭建互动平台,村民可通过移动设备自由浏览规划效果并标注意见,之后对方案实时调整。其次,环境保护与可持续发展方面,通过整合生态敏感区数据识别与碳汇计算模块,量化评估开发强度对水土保持、生物栖息地的影响,结合微气候模拟优化绿色技术应用,同步构建资源循环利用的三维推演机制,以此确保生态保护措施的可视化落地,最终为乡村生态振兴与可持续发展提供空间支撑[4]。

(二)在生态环境领域中的应用

实景三维技术构建多维数字空间框架,通过整合高精度地理信息与动态监测数据支撑环境治理全过程。首先在水环境管理方面,三维模型精准刻画河流水系形态与地下管网结构,模拟污染扩散趋势及治理工程效果,辅助截污纳管与生态岸线布局优化。其次,噪声环境管理中融合三维声场模拟与空间分析技术,立体呈现交通干道、工业区等噪声源的时空分布特征,追踪传播路径并动态评估隔音屏障布设方案。再次,大气环境管理依托三维气象模型与污染物扩散算法,可视化模拟工业排放、扬尘等污染源的扩散过程,结合实时监测数据预判空气质量变化趋势。最后在固体废物管理通过三维场景标注垃圾暂存点、运输路线及处理设施空间布局,优化收运路径规划,最终提升生态环境治理的系统性与精准性。

(三)在房地一体测量中的应用

首先,像控点布设为地表模型提供精准空间基准,依据地形特征与监测目标科学设置地面标志点,协同卫星定位坐标提升模型几何精度。其次,航线规划基于三维地形数据与监测需求智能生成无人机飞行路径,动态调整航高与重叠率保障影像采集完整性。再次,航空摄影依托多光谱传感器与倾斜摄影设备获取高分辨率地表影像,同步记录植被覆盖、水体边界及人类活动痕迹,为生态要素解译提供原始数据基础。最后,数据处理环节通过点云融合与三维建模技术构建数字孪生场景,集成自动分类算法提取水土流失、污染源分布等关键信息,结合时序分析追踪生态变化趋势。全流程技术支撑环境监测从数据采集到智能分析的闭环管理,为生态修复方案制定与治理成效评估提供依据[5]。

结束语:

综上所述,实景三维技术为经济社会高质量发展开辟了新路径,它以空间信息的深度整合与智能应用为核心,推动城市规划、资源管理、公共服务等领域的系统性升级。在数字技术与实体经济深度融合的背景下,实景三维不仅优化了传统产业运行效率,更催生了智慧治理新模式,为构建现代化产业体系提供立体化支撑,为实现更高效、更可持续的经济社会转型注入持久动能。

参考文献:

[1]高小慧,胡永进,马凯迪. 基于实景三维技术的园林规划设计应用研究[J].中国信息化,2023,13(08):83-86+82.

[2]龚雨,周英,何洁. 实景三维技术在智慧红图建设中的应用[J].国土资源导刊,2023,20(02):55-58+71.

[3]田海林. 城市实景三维建模中无人机倾斜摄影技术的应用分析[J].信息记录材料,2023,24(02):127-129.

[4]韦泽棉,时雨兰,王俊男. 实景三维技术在广西区直国有林场自然资源统一确权登记中的应用研究[J].林业科技情报,2023,55(02):39-42.

[5]魏瑞瑞. 基于实景三维的警务地理信息系统设计与研究[J].测绘与空间地理信息,2023,46(04):169-171.