最近,首款国产3A游戏《黑神话:悟空》爆火,游戏通过实景三维等技术,把名胜古迹“搬”进数字世界。这也让实景三维再次进入大家视野。
作为国家空间地理基础设施建设的重要组成部分,实景三维建设正在加快推进。在这一领域,四川在持续提升实景三维覆盖度、精细度、丰富度的同时,按照“边建设,边应用”的要求,让实景三维应用从“落地”走向“开花”,目前已涉及自然资源管理、生态文明建设、城市治理、交通等多领域。
日前,自然资源厅会同四川测绘地理信息局评选出十佳优秀应用案例。虚拟现实如何赋能真实世界?记者选取其中三个典型案例进行探访。
应用一
矿山生态修复全过程监测
今年,大熊猫国家公园历史遗留废弃矿山生态修复示范工程项目即将收官。修复工程点多面广,如何做到全过程记录监测?
“实景三维是很好的‘帮手’。”四川省国土科学技术研究院工程师郑丹介绍,在项目推进中,他们选取了8个示范点位进行实景三维建设,跟踪评估修复成效。
雅安市石棉县板厂沟废弃矿山就是其中之一,郑丹打开“四川省矿山生态修复监测系统”,展示板厂沟修复期间的四期影像图。从图上可以看到,大半年时间里,原先矿渣堆积的高陡山体,逐步修建完成格宾石笼拦渣墙、人行步道,实现植被重建。
“通过多期影像对比,可对生态修复过程进行全程记录和追溯,评价生态修复工程实施进度,实现对植被恢复情况的综合评估。”郑丹说,“与普通影像相比,实景三维模型可以直观了解矿山地形地貌、坡度坡向。此外还有数据查询、空间测量等功能,为项目地质安全隐患治理、地貌重塑和植被重建等工程提供精准统一的依据。”
去年至今,四川对包括大熊猫国家公园在内的生态保护屏障重点区的400余个重点矿山,开展矿山生态修复实景三维动态监测。“为提升监测时效性,我们在部分重点矿区和偏远矿区部署视频监控设备,结合AI视频智能识别分析技术,实现了矿山全天实时监管。”四川省国土科学技术研究院相关负责人介绍,未来将探索融入更多的物联感知设备,比如视频监控设备、远程无人机等,让矿山生态修复监测更智能。
应用二
监测河流水质流量并预报预警
坐在办公室里,工作人员轻点鼠标,青衣江便立体展示在眼前,随着鼠标的移动,顺“江”而下,流域范围内的水电站、堤防、水闸等水利基础数据也逐一显示。
这是青衣江流域雅安段的实景三维,通过采集地形级、重点区域城市级、核心区域部件级数据,汇集流域范围内河流、水电站等水利专题数据以及河湖划界和河湖长制等水利业务信息,实现水利全场景、全要素三维可视化呈现。
在数字世界“复刻”青衣江有啥用?“平台实时接入水质监测站等物联网监测设备,可实现青衣江流域孪生场景模拟仿真。当平台监测到河流水质数据异常时,及时进行预报预警,通过相关模型开展水质污染扩散预演,分析受污染影响的水域范围及严重程度,并调度河长开展现场核查,及时发现、排查和整改。”自然资源部第三地理信息制图院数字城市工程中心主任马炅妤介绍。
此外,通过采集小水电实景三维部件级数据,平台建设了青衣江流域10座试点小水电站部件级模型。“通过接入小水电生态流量和监控设备传感实时数据,可实现小水电生态流量与河道水位变化的模拟仿真。”马炅妤介绍,当监测到小水电生态流量值低于核定流量值时,可预演上游小水电实时生态流量,分析流量异常原因,编写流量应急处置预案并推送,为生态流量联合调度、按要求排放提供指导,保障下游河道生态用水需求。
应用三
到栋到户自动分析识别违建
擅自加层加盖、违法私搭乱建等带来一系列安全隐患,是不少城市共同面对的“顽疾”。
如今在宜宾市南溪区,执法人员坐在电脑前,动动鼠标就知道有无违建线索。这得益于“南溪区实景三维管理平台”的应用。“我们联合技术单位,对南溪区新城区8.5平方公里的建筑进行重点‘扫描’,并导入房屋建筑备案信息等数据,搭建出实景三维时空数据基底。”宜宾市自然资源和规划局南溪区分局执法监管股股长胡裕介绍。
点开“南溪区实景三维管理平台”,可“身临其境”地看到街道、楼栋等场景。“平台包括信息查询、数据统计、违建登记和线索录入四大模块。”技术单位四川省地质调查研究院测绘地理信息中心工程师陈鑫介绍。
以违建登记功能为例,平台能“火眼金睛”识别不同维度和尺度的违建高度范围,并在系统报告线索,实现到栋、到户等三维可视化管理。“点击‘违建登记’按钮,随机点击一处违建,楼顶天台上加盖的建筑以高亮的形式展现,平台可自动提取违建范围、计算违建面积,帮助核查人员实地调查。”陈鑫介绍。
“实景三维平台有助于减少现场勘查的时间、人力成本和安全风险,启用以来已经上报40余条新增违法建设线索,区域内精细化管理水平得到提升。”宜宾市自然资源和规划局南溪分局相关负责人说。
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实景三维是一种新型基础测绘工具,被看作是国家重要的新型基础设施。简单来说,就是真实场景的三维数字地图,能实现高度逼真的场景重构,就像用投影仪给真实世界“投影”。实景三维建设,主要包括地形级、城市级和部件级三个层级,部件级精细度最高,分辨率可以达到毫米级,主要满足一些专业化、个性化应用需求。
四川拟于2025年建成全省地形级实景三维,初步完成全省21个市(州)城市城镇开发边界内和重点区域的城市级实景三维建设,初步构建数字四川的三维地理空间基底。
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