最近，您是否曾在城市上空發(fā)現(xiàn)直升機(jī)、無人機(jī)的身影，或在路邊注意到一些噴繪的黑白三角噴繪標(biāo)記？這些看似神秘的“城市符號(hào)”，其實(shí)正是廣州市規(guī)劃和自然資源局著力推進(jìn)的“數(shù)字廣州城市三維底座及創(chuàng)新應(yīng)用建設(shè)項(xiàng)目”中外業(yè)采集的環(huán)節(jié)——通過直升機(jī)/無人機(jī)航測與地面像控點(diǎn)布設(shè)，為城市繪制一幅高精度的“三維數(shù)字底圖”。這些技術(shù)如同城市的“新語言”，不僅讓城市管理更智能、更科學(xué)，也將為未來智慧交通、應(yīng)急防災(zāi)、城市規(guī)劃等領(lǐng)域賦能。本期文章將帶您揭開這些技術(shù)背后的奧秘，讀懂我們?nèi)绾斡每萍贾邸皩?duì)話”城市，共同構(gòu)建數(shù)字時(shí)代的立體家園。

圖1 航空攝影測量飛行器作業(yè)實(shí)拍

圖2 地面像控點(diǎn)噴繪實(shí)拍

　　一、實(shí)景三維：給城市拍張“3D證件照”

　　數(shù)字廣州城市三維底座及創(chuàng)新應(yīng)用建設(shè)項(xiàng)目由廣州市基礎(chǔ)地理信息中心（廣州市規(guī)劃和自然資源自動(dòng)化中心）牽頭建設(shè)，廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司、中國自然資源航空物探遙感中心等單位承建，是省市重點(diǎn)項(xiàng)目，也是廣州市首個(gè)新型基礎(chǔ)設(shè)施類的專項(xiàng)債項(xiàng)目。

　　想搞明白這項(xiàng)工程在干什么，就要先弄清楚“實(shí)景三維”是什么?！皩?shí)景三維中國”是自然資源部統(tǒng)籌部署的國家新型基礎(chǔ)設(shè)施，依托“數(shù)字廣州城市三維底座及創(chuàng)新應(yīng)用建設(shè)項(xiàng)目”，廣州計(jì)劃建成覆蓋全市7434平方千米的全要素三維底座，為國土空間規(guī)劃、公共安全、應(yīng)急指揮、智慧交通、城市更新等提供統(tǒng)一“立體底圖”。

圖3 城市級(jí)實(shí)景三維廣州建模初步效果（番禺區(qū)）

　　簡單來講，這項(xiàng)工作就是通過數(shù)字技術(shù)將我們真實(shí)世界的三維空間“投影”到電腦上，像是給城市拍一張立體的“證件照”，連每棟樓、每棵樹都能精準(zhǔn)還原。以此為城市規(guī)劃、建設(shè)、管理提供全新視角。其中外業(yè)采集是第一步，也是決定成果精度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　二、航空攝影：城市的“天空之眼”

　　借助直升機(jī)與無人機(jī)開展航空攝影測量是實(shí)景三維建設(shè)的核心技術(shù)手段，它們并非普通航拍設(shè)備，而是搭載了高精度五鏡頭傾斜攝影相機(jī)與激光雷達(dá)的專業(yè)測繪工具，能夠從垂直和傾斜等多個(gè)角度同步采集城市影像，獲取豐富的建筑立面信息。一次飛過，鏡頭便能360°無死角把整片街區(qū)的數(shù)據(jù)——外形、紋理、顏色等精準(zhǔn)刻畫下來。搭載的激光雷達(dá)則像超聲波一樣同步測距，把高樓的“高”、天橋的“拱”、井蓋的“低”等等全部記錄。

圖4 搭載了傾斜攝影相機(jī)與激光雷達(dá)的直升機(jī)作業(yè)畫面

　　相比傳統(tǒng)測繪方式，航空攝影測量具有環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、效率高、精度高等顯著優(yōu)勢。在復(fù)雜城市環(huán)境中，直升機(jī)能夠獲取大范圍精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，而無人機(jī)則能夠靈活調(diào)整飛行姿態(tài)，采集傳統(tǒng)手段難以獲取的數(shù)據(jù)。以前需要數(shù)十天才能完成的大面積測繪工作，現(xiàn)在僅需幾天就能完成，效率提升數(shù)倍以上。

　　值得一提的是，我們的航空攝影測量作業(yè)均遵循嚴(yán)格的空域管理規(guī)定，每次飛行都提前向相關(guān)部門申請(qǐng)了空域，確保飛行安全合法。

　　三、地面標(biāo)記：精準(zhǔn)定位的“基準(zhǔn)點(diǎn)”

　　那些出現(xiàn)在路面上“L”形或“十”字形的噴繪標(biāo)記，正是測繪專業(yè)中的像控點(diǎn)（圖像控制點(diǎn)）。無人機(jī)拍回來的照片像散了一地的拼圖，要先找到基準(zhǔn)參照物才能無縫拼合。它們就像是三維模型的“比例尺”和“定位錨”，是保證模型精度的關(guān)鍵。

　　像控點(diǎn)的布設(shè)遵循精準(zhǔn)選址、均勻分布、鮮明對(duì)比的原則。每個(gè)標(biāo)記點(diǎn)都經(jīng)過GNSS RTK技術(shù)精確測量，平面精度通?？蛇_(dá)厘米級(jí)，為后續(xù)的三維建模提供精確的空間位置參考。

圖5 像控點(diǎn)位置（左）與布設(shè)現(xiàn)場（右）

　　四、未來應(yīng)用：讓城市更智能更美好

　　實(shí)景三維模型作為重要的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，將為城市的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)底座。

　　在城市規(guī)劃中，規(guī)劃師可以在模型上進(jìn)行方案模擬和分析，提前預(yù)見建筑高度、間距對(duì)采光通風(fēng)的影響；在應(yīng)急管理中，救援人員可以借助三維模型快速規(guī)劃路線，開展災(zāi)情模擬和救援指揮；在公共領(lǐng)域，市民未來或許可以通過三維模型直觀了解城市發(fā)展歷史，游覽風(fēng)景名勝，參與城市共治共享。

　　實(shí)景三維建設(shè)是推動(dòng)城市治理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)性工程，最終目標(biāo)是讓城市運(yùn)行更高效、更安全、更宜居。

圖6 實(shí)景三維建設(shè)成果應(yīng)用場景示意

　　五、對(duì)我們?nèi)粘Ｉ钣惺裁从绊懀?/strong>

　　問題一：航空攝影測量飛行器工作時(shí)有沒有噪音？會(huì)擾民嗎？

　　測繪團(tuán)隊(duì)已盡可能選擇低噪音機(jī)型，并在工作日白天進(jìn)行操作，目前采用的設(shè)備在飛行時(shí)，螺旋槳工作會(huì)產(chǎn)生一定聲音，但是基本不會(huì)對(duì)居民生活造成影響。

　　問題二：航空攝影測量采集是否會(huì)影響航空安全？是否會(huì)“盲降”傷人？

　　所有測繪設(shè)備飛行均提前向空管部門申報(bào)并獲批，飛行區(qū)域和高度均嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定，全程有專業(yè)人員監(jiān)控，確保不會(huì)對(duì)民航航班等造成任何影響。

　　問題三：地面標(biāo)記是否會(huì)長期存在？有沒有污染？

　　這些標(biāo)記使用臨時(shí)性環(huán)保涂料噴繪，宛如街道路面的“魔術(shù)貼”，在雨季或日常使用中將逐漸自然磨損消失，不會(huì)破壞路面，無需專門清理，全過程符合環(huán)保要求。

　　問題四：采集到的數(shù)據(jù)會(huì)涉及市民隱私嗎？

　　實(shí)景三維建設(shè)采集的數(shù)據(jù)主要用于城市規(guī)劃、建設(shè)和管理，所有數(shù)據(jù)均經(jīng)過脫敏處理，不涉及個(gè)人隱私信息，且僅限專業(yè)部門使用。

　　六、結(jié)尾

　　從“平面地圖”到“立體孿生”，從“紙上規(guī)劃”到“數(shù)字治理”。未來的廣州，將不僅僅是一個(gè)靜態(tài)的三維模型，更是一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)感知、動(dòng)態(tài)模擬、智能預(yù)警和科學(xué)決策的“數(shù)字孿生體。

　　您所見到的直升機(jī)、無人機(jī)飛行和地面標(biāo)記，正是我們共同邁向智慧城市的關(guān)鍵一步。每一個(gè)標(biāo)記點(diǎn)都是這座城市數(shù)字畫像的精準(zhǔn)坐標(biāo)，每一次飛行都在為城市未來繪制更清晰的藍(lán)圖。

　　廣州正以厘米級(jí)的精度、秒級(jí)更新的速度，把千年商都的厚重歷史與數(shù)字時(shí)代的澎湃動(dòng)能融合為一。期待在不久的將來，這份精心繪制的“城市三維底圖”能夠在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用，讓我們的城市變得更加智能、更具韌性。

　　感謝您的理解與支持！讓我們共同見證一個(gè)既熟悉又全新的“智慧廣州”在三維世界里拔節(jié)成長，生生不息。