(一)建筑信息模型(BIM)技術(shù)
隨著建筑信息模型(BIM)技術(shù)的出現(xiàn)和推廣應(yīng)用,為已建和新建的建筑空間數(shù)字化提供了可行的技術(shù)路線。
建筑空間數(shù)字化的充分必要性,可以從兩個(gè)方面分析:
一是當(dāng)土地上的建筑物容積率超過1:1時(shí),意味著建筑面積超過了土地面積。美國(guó)曼哈頓地區(qū)的建筑面積就超過了土地面積。如果“數(shù)字城市”中沒有包含巨大的建筑空間的數(shù)字化,這個(gè)“數(shù)字城市”是不徹底的;
二是人類生活在兩種狀態(tài)中,一是在房屋里、二是在去另外一個(gè)房屋里的路上。在路上由地理信息提供服務(wù),那么到了房屋內(nèi)怎樣得到更好、更智慧的服務(wù)呢?所以必須實(shí)現(xiàn)建筑空間的數(shù)字化。
隨著建筑信息模型(Building Information Modeling,簡(jiǎn)稱BIM)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,為我們實(shí)現(xiàn)建筑空間的數(shù)字化提供了技術(shù)途徑。
(二)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用
(1)智慧政務(wù)
1.通過政務(wù)云、政務(wù)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)及完善的政務(wù)信息資源目錄體系,實(shí)現(xiàn)跨部門的信息共享與資源整合,建立一體化的政務(wù)資源體系。
2.通過整合政府門戶網(wǎng)站、呼叫中心等相關(guān)政務(wù)服務(wù)資源,實(shí)現(xiàn)政府、企業(yè)和公眾隨時(shí)隨地通過互聯(lián)網(wǎng)、電話、移動(dòng)終端等多種渠道獲取一致與整合的政務(wù)服務(wù)。
3.通過資源共享及流程整合,完善政務(wù)服務(wù)監(jiān)管渠道,為企業(yè)、社會(huì)其它機(jī)構(gòu)和公眾等提供一站式服務(wù),實(shí)現(xiàn)足不出戶就可以隨時(shí)隨地辦理相關(guān)業(yè)務(wù)。
4.通過建立完善的信息采集系統(tǒng),利用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)挖掘、加工處理等海量數(shù)據(jù)計(jì)算手段,以及科學(xué)的智能分析協(xié)同決策系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)政府科學(xué)、智能決策等。
(2)智慧物流
1.多元化的數(shù)據(jù)采集、感知技術(shù)?;谖锫?lián)網(wǎng)的智慧物流,面對(duì)的是形式多樣、信息關(guān)系異常復(fù)雜的各類數(shù)據(jù),多元化的數(shù)據(jù)采集、感知技術(shù),為智慧物流提供了幾本的技術(shù)支撐。
2.泛在網(wǎng)絡(luò)支撐下可靠的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,泛在網(wǎng)絡(luò)將成為信息通訊網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施,在于其它網(wǎng)絡(luò)融合的基礎(chǔ)上,提供給智慧物流可靠的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),為人們準(zhǔn)確的提供各類信息。
3.基于海量信息資源的智慧決策、安全保障及管理技術(shù)。對(duì)物聯(lián)網(wǎng)海量感知信息的加工處理,是智慧物流進(jìn)行智慧決策的前提。
(3)智慧交通
1.緊急救援系統(tǒng)。當(dāng)緊急情況發(fā)生時(shí),車主按動(dòng)車上安裝的緊急按鈕,通過無(wú)線通信接通客服中心??头藛T能夠通過GPS技術(shù)精確定位,將救援送達(dá)車主。在救援過程中,客服人員不僅能一直與車主進(jìn)行在線的交流,而且能夠?qū)崟r(shí)調(diào)度救援資源,最小化車主的生命財(cái)產(chǎn)損失。
2.智能導(dǎo)航系統(tǒng)?,F(xiàn)行試用的路線推薦系統(tǒng)能夠根據(jù)司機(jī)需求和實(shí)時(shí)交通信息,推薦最短路徑、時(shí)間最優(yōu)路徑,甚至為出租車司機(jī)推薦最有可能搭載乘客的路線。
3.動(dòng)態(tài)顯示車位占用狀態(tài),實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)停車場(chǎng)的使用狀況;快速路徑算法,引導(dǎo)汽車迅速進(jìn)入空閑車位。能夠統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)停車場(chǎng)的分時(shí)段占用率、每天或使用率,輔助知道停車管理安排。
(三)測(cè)繪技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用
(1)數(shù)字航空數(shù)碼攝影
隨著CCD傳感器技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字航空攝影已呈現(xiàn)明顯的優(yōu)勢(shì),航空數(shù)碼相機(jī)面臨著前所未有的發(fā)展機(jī)遇。航空數(shù)碼相機(jī)主要有兩個(gè)發(fā)展方向:一個(gè)是基于線陣(LINear Array)的傳感器方向,代表產(chǎn)品有AdS40;另一個(gè)是基于面陣(PlaNe Array)的傳感器方向,代表產(chǎn)品有dMc、ucd等。
我國(guó)也逐步研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的航空數(shù)碼相機(jī)TOPdc、Swdc等,并進(jìn)行了多次科研試驗(yàn)。這些航空數(shù)碼傳感器已成為我國(guó)高分辨率影像獲取的主要設(shè)備,同時(shí)也是數(shù)字城市建設(shè)中制作大比例尺數(shù)字表面模型(dSM)、數(shù)字高程模型(deM)數(shù)字正射影像(dOM)和數(shù)字線劃圖(dLG)的主要數(shù)據(jù)來(lái)源。
(2)高分辨衛(wèi)星遙感
自2000年以來(lái),高空間分辨率的遙感衛(wèi)星成為商業(yè)遙感主流。2009年,美國(guó)宣布放開1M分辨率SAr商業(yè)衛(wèi)星限制,廣泛應(yīng)用的有SPOT5、IKONOS、QuIcKBIrd和OrBVIew等。
我國(guó)測(cè)繪衛(wèi)星即資源三號(hào)衛(wèi)星資源三號(hào)衛(wèi)星集測(cè)繪和資源調(diào)查功能于一體,主要用于生產(chǎn)中國(guó)1∶50000基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品,以及1∶25000等更大比例尺地圖的修測(cè)和更新,開展國(guó)土資源調(diào)查與監(jiān)測(cè),為防災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)林水利、生態(tài)環(huán)境、城市規(guī)劃與建設(shè)、交通和國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域提供有效的服務(wù),同時(shí)也為智慧城市建設(shè)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
(3)LIDAR系統(tǒng)
LIDAR系統(tǒng)是一種新型傳感器設(shè)備。它將激光用于回波測(cè)距,直接獲取高精度的數(shù)字表面模型,然后通過數(shù)據(jù)后處理的方式獲得城市建模、植被參數(shù)反演、電力巡線等面向不同行業(yè)的數(shù)據(jù)。
因此,它具備了同時(shí)獲得多光譜CCD影像的能力,為后續(xù)應(yīng)用提供了豐富的數(shù)據(jù)資源。LI-DAR系統(tǒng)是集GPS技術(shù)、IMU技術(shù)、激光測(cè)距技術(shù)和高分辨率CCD相機(jī)于一體的當(dāng)代對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域的一門新興技術(shù)。它不但會(huì)為對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的應(yīng)用提供新型數(shù)據(jù),同時(shí)會(huì)為智能城市中的三維重建提供重要數(shù)據(jù)。
(4)低空攝影測(cè)量系統(tǒng)
低空無(wú)人機(jī)是當(dāng)代低空空間技術(shù)應(yīng)用的主要載體之一,可以通過地面遙控實(shí)現(xiàn)大傾角(40°-60°)攝影,能夠按布設(shè)航線獲取各建筑物各側(cè)面和頂部影像,遙感影像中心位置的空間分辨率可以達(dá)到0.1M甚至更高。
因此,可利用所拍攝的高分辨率低空影像作為城市三維模型的影像源,從而充分發(fā)揮影像數(shù)據(jù)的多重作用。低空多角度高分辨率遙感影像是城市景觀中三維對(duì)象各種紋理信息最可靠的來(lái)源。建筑物是城市三維景觀的主體,在現(xiàn)有二維數(shù)據(jù)的輔助下,能夠方便、準(zhǔn)確地獲取建筑物的高度及幾何構(gòu)成信息;其三維模型可以通過低空遙感影像三維重建并映射紋理獲得。
(5)傾斜攝影技術(shù)
它是近幾年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù),集成了傳統(tǒng)航空攝影技術(shù)和數(shù)字地面采集技術(shù),克服傳統(tǒng)航攝技術(shù)只能從垂直角度拍攝的局限性,通過在同一飛行平臺(tái)上搭載多臺(tái)傳感器,同時(shí)從1個(gè)垂直角度和4個(gè)傾斜角度采集影像,構(gòu)建地面三維模型。
這樣彌補(bǔ)了正射影像的不足,更加真實(shí)地反映地物的實(shí)際情況,提高我國(guó)數(shù)字城市建設(shè)中建筑物側(cè)面紋理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取效率。
智慧城市建設(shè)是一個(gè)始終會(huì)伴隨著技術(shù)的發(fā)展不斷有新的智慧需要融入城市發(fā)展的漫長(zhǎng)階段。因此,智慧城市建設(shè)需要建立在徹底數(shù)字化城市基礎(chǔ)上的發(fā)展建設(shè)方式、這是智慧城市建設(shè)發(fā)展規(guī)律的客觀要求。