張江示范區(qū)三維實(shí)景模型

提起南京路，許多人肯定不會(huì)陌生，但是你看過南京路使用智能化全息測繪的影像嗎？目前，上海市測繪院正計(jì)劃通過智能化全息測繪的手段，將上海城市的建筑、交通、綠化、水系、部件、管線等各種地理要素展現(xiàn)出來，未來經(jīng)過數(shù)據(jù)處理發(fā)布在專業(yè)平臺(tái)上供城市管理者和社會(huì)大眾使用。

翔實(shí)全面信息保障

為重大工程項(xiàng)目保駕護(hù)航

“我們正借助智能化全息測繪，助力張江科學(xué)城建設(shè)全面發(fā)力，為實(shí)現(xiàn)‘像繡花一樣精細(xì)’的城市管理提供翔實(shí)全面的全空間信息保障。”上海市測繪院副院長顧建祥說，“相比于傳統(tǒng)地形圖測繪，智能化全息測繪最大的特點(diǎn)在于地上地下的一體化、空間信息與社會(huì)屬性的全覆蓋。”

去年上海市測繪院第三分院就對位于浦東張江的硬X射線自由電子激光裝置項(xiàng)目整體控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測，為國家重大工程項(xiàng)目保駕護(hù)航。此次，對于張江的智能化全息測繪，在地上部分，上海市測繪院一方面利用原有地理信息時(shí)空庫數(shù)據(jù)服務(wù)網(wǎng)格化管理，另一方面在張江28平方公里的核心區(qū)域開展試點(diǎn)，綜合使用多種采集技術(shù)，通過直升機(jī)機(jī)載激光掃描和傾斜攝影等方式多平臺(tái)、多視角獲取三維空間數(shù)據(jù)，并利用深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提取形成全要素地形庫、高精度數(shù)字地面高程模型以及可應(yīng)用于車道級(jí)導(dǎo)航定位、無人駕駛等領(lǐng)域的高精度地圖。

“在地下，通過地下管線普查形成可視化三維管線數(shù)據(jù)庫，并輔以動(dòng)態(tài)維護(hù)確保新增管線及時(shí)采集，確保數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)勢性。”顧建祥說，實(shí)現(xiàn)地上、地下一體化的同時(shí)，還對建筑、道路部件以及管線等單體化屬性匹配，為工商企業(yè)管理、公安人口管理、城市部件管理等提供最精確的信息匹配和“定位”服務(wù)，架起智慧城市的信息“骨架”。

上海市測繪院業(yè)務(wù)處處長劉德陽表示，全息是指全部信息，“全息數(shù)據(jù)是指包括（但不限于）地理實(shí)體（點(diǎn)、線、面、體）及其與之相關(guān)聯(lián)的時(shí)間時(shí)序（靜態(tài)、動(dòng)態(tài)）、空間位置、地名、地址、屬性特征（歸屬、歸類、表象、色彩、材質(zhì)）、社會(huì)價(jià)值與用途及其人文活動(dòng)的時(shí)空數(shù)據(jù)集合。通俗地說，就是包括地上、地下、可見、不可見所有實(shí)體，以及實(shí)體的自然屬性、社會(huì)屬性。”

地上地下全面覆蓋

為專題數(shù)據(jù)采集開拓思路

“城市精細(xì)化管理本質(zhì)是對城市建筑、交通、水系、植被、部件、人口、汽車等各種軟、硬、動(dòng)態(tài)、靜態(tài)要素及其關(guān)系的管理和服務(wù)。要實(shí)現(xiàn)精雕細(xì)琢地管理城市必須依托智能化全息數(shù)據(jù)的支撐。”上海市測繪院高級(jí)工程師袁振超表示，近幾年大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、計(jì)算機(jī)視覺等技術(shù)快速發(fā)展為測繪技術(shù)變革提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。包括移動(dòng)掃描、傾斜攝影、無人機(jī)、slam技術(shù)、并行計(jì)算、深度學(xué)習(xí)等多種技術(shù)手段讓全息數(shù)據(jù)智能采集與處理成為可能。

袁振超展示了幾張已經(jīng)做好的外灘、南京路等地區(qū)的智能化全息測繪影像，“你看，這是上海市核心區(qū)域南京東路步行街的地上、地下空間全要素模型，地上空間有建筑和城市部件要素等，地下包括管線、地鐵軌道和地鐵站、樁基、人防等，各類實(shí)體要素非常豐富。”（如下圖）

全要素實(shí)景模型（外灘城市道路）

全要素實(shí)景模型（外灘地下空間） 本版圖片 上海市測繪院 供圖

全息測繪包括三個(gè)目標(biāo)：全息實(shí)體，地上地下能采盡采，理論上來說，所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)都可以囊括；需求導(dǎo)向，不同實(shí)體不同精度，大家都知道精度是測繪的關(guān)鍵指標(biāo)，關(guān)鍵要素精度高，次要要素并不需要過高的精度，提高了數(shù)據(jù)采集和處理的效率；快速動(dòng)態(tài)，多種技術(shù)多種手段，不同技術(shù)手段有不同的適用領(lǐng)域，因此必須多種手段結(jié)合互補(bǔ)。

“全息測繪的顆粒度更細(xì)，全息實(shí)體在傳統(tǒng)地形測量的八大類要素的基礎(chǔ)上擴(kuò)充，地上增加90類要素，地下增加78類要素，覆蓋上海市各類有價(jià)值的實(shí)體和它們的經(jīng)濟(jì)社會(huì)屬性。”袁振超介紹，全息測繪的時(shí)間分辨率更高，上海的基礎(chǔ)地理信息更新周期從以往1：500地形圖每年2次更新，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌夭煌轮芷冢P(guān)鍵要素動(dòng)態(tài)更新、重要要素季度更新，其他要素年度更新。全息測繪的產(chǎn)品更真實(shí)、直觀、形象，使用更便捷，和目前一些網(wǎng)上的街景相比，精度更高，可以實(shí)現(xiàn)各類要素的量測，未來還會(huì)實(shí)現(xiàn)單體化管理功能，每一種要素都是現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)還原。不僅僅是看，更重要的是落地應(yīng)用，比如：路面停車位調(diào)查、行道樹管理等。