楊田

摘? 要：三維模型作為建設智慧城市的重要數(shù)據(jù)類型，隨著建模技術的快速發(fā)展，傾斜攝影測量技術、BIM作為現(xiàn)有的三維模型建立的手段，致力于智慧城市的發(fā)展。文章在現(xiàn)有技術發(fā)展的基礎上，闡釋了傾斜攝影技術與BIM技術在智慧城市建設中的應用，為兩種技術的融合應用提供參考。

關鍵詞：智慧城市;三維模型;BIM;傾斜攝影測量

中圖分類號：F299.2? ? ? ? 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）27-0171-02

Abstract： Three-dimensional model is an important data type in the construction of SmartCity. With the rapid development of modeling technology， tilt photogrammetry and BIM， as the existing means of building three-dimensional model， are committed to the development of intelligent city. On the basis of the development of the existing technology， this paper explains the application of tilt photography and BIM technology in the construction of intelligent city， so as to provide reference for the fusion application of the two technologies.

Keywords：Smart City; three-dimensional model; BIM; oblique photogrammetry

1 概述

1998年，美國副總統(tǒng)戈爾首次提出了“數(shù)字地球”的概念[1];2009年，“智慧城市”的概念首次被IBM（International Business Machines，國際商業(yè)機器公司）首席執(zhí)行官彭明盛提出[2]。十九大報告中，習總書記提出了“數(shù)字中國”的概念，為中國特色智慧城市的建設指明了發(fā)展方向。2013年1月，我國住建部公布了90個智慧城市首批試點名單;2019年，開展智慧城市建設的城市已經超過500個。

在智慧城市的建立過程中，所有實體信息均以二維平面圖或者三維模型為載體而呈現(xiàn)，如何利用現(xiàn)有的載體承載最新最完善的實體信息變得尤為重要。三維模型作為智慧城市基礎信息的有效載體，目前常用的建模類型可以分為：地貌表面模型構建、地表建筑物模型構建、地表附著物模型構建。其中，地貌表面模型的構建一般采用DEM疊加DOM的方法實現(xiàn);地表附著物包括道路及其附屬物（路燈等）、植被、水系、獨立地物（標志性地物） 等，其模型的建立采用貼圖以及系統(tǒng)模型符號等方法實現(xiàn)[3]。建筑、橋梁等實體是智慧城市的重要地表建筑物組成部分，包含了城市的大量信息，其變化日新月異，同時必須滿足多分辨率、多尺度、多時空、多種類的應用，怎樣既能直觀看到其三維模型，又能直觀展示屬性信息，就需要現(xiàn)有的三維建模技術的綜合應用。

2 BIM與傾斜攝影測量在智慧城市建設中的應用

2.1 基于傾斜攝影測量技術建立三維模型的技術過程

傾斜攝影測量技術通過從一個垂直、四個傾斜等五個不同的角度同時采集到地理實體的影像數(shù)據(jù)，獲取該地理實體豐富的紋理信息?；趦A斜攝影測量技術建立三維模型的技術過程如圖1所示。

基于傾斜攝影測量技術建立的三維模型稱為實景三維模型，反映了真實的地物周邊情況，可以實現(xiàn)多個視角觀察地物，可以進行距離、角度、面積、坡度等量測。高效的數(shù)據(jù)采集設備、系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)后處理平臺，使得實景三維模型的建立實現(xiàn)了高效、高精度的產業(yè)需求，成為智慧城市的一種重要基礎數(shù)據(jù)。

2.2 BIM技術

BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）是利用數(shù)字模型對項目進行設計、施工和運營的過程，也就是說，BIM是以模型為載體，承載建筑物整個生命周期內的所有信息?；贐IM建立建筑物三維模型的技術流程如圖2。應用于BIM建模的軟件眾多，不同軟件的格式不盡相同，在智慧城市的建立過程中，格式的不同勢必帶來模型轉換的困難。IFC（Industry Foundation Class，數(shù)據(jù)交換標準）作為國際建筑行業(yè)中的工程數(shù)據(jù)交換標準，為智慧城市的建立解決了三維模型格式轉換的問題。IFC整體由四個層次構建，從下到上分別是：信息資源層、信息框架層、信息共享層和領域層。每個層次都包含一些信息描述模塊，并且遵守一個原則：每個層次只能引用同層次和下層的信息資源，而不能引用上層資源。這樣上層資源變動時，下層資源不受影響，保證信息描述的穩(wěn)定[4]。

2.3 實景模型與建筑信息模型的比較

傾斜攝影測量技術與BIM作為智慧城市建設中的重要技術手段，均可以獲得三維模型，作為智慧城市的基礎數(shù)據(jù)，但是兩種三維模型在數(shù)據(jù)源、包含信息、坐標系等方存在很大的差異，具體分析如表1。

3 結束語

基于傾斜攝影測量技術獲得的實景模型，直觀地為智慧城市的建設提供了大范圍真實的地理環(huán)境，建筑信息模型貫穿于建筑物整個生命周期，承載了建筑物在設計、施工、運營的整個生命過程中的所有信息，為智慧城市的建設提供了豐富的全面的建筑物信息。智慧城市的建設并不是信息的整合，而是全要素信息的集成、共享和服務，也是現(xiàn)勢性與全面性信息的深層次集成，這樣的信息集成才是智慧城市建設的初衷。

傾斜攝影測量技術與BIM技術的融合，并不是簡單的組合，需要兩種模型之間有良好的轉換環(huán)境與轉換標準，另外需要解決在模型融合過程中原有信息的遺失或錯誤。現(xiàn)有軟件中有部分三維軟件可以滿足多種模型的融合，但是依然無法避免由于模型轉換帶來的信息遺失或錯誤的問題，這也將是接下來的研究方向。

參考文獻：

[1]張迪校，陳紅霞.WebGIS技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探析[J].測繪通報，2001（z1）.

[2]李德仁，姚遠，邵振峰.智慧地球時代測繪地理信息學的新使命[J].中國測繪，2013，37（2）：6-7.

[3]王亮.城市三維景觀建模方法綜述[J].地礦測繪，2011，27（3）.

[4]邱奎寧.IFC標準在中國的應用前景分析[J].建筑科學，2003，19（2）：62-64.