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机载激光雷达如何踏踏实实为智慧城市做实事?

导读: 近年来,智慧城市话题的热度一直居高不下。泰伯智库分析认为,没有以地理信息系统(GIS)为核心的空间科技作为支撑,就无法建成真正的智慧城市。作为一种空间科技,更是一种高效的信息采集手段,激光雷达技术在BIM、VR、AR、MR、3DGIS等概念的轰炸下,迅速在各大领域得到普及,智慧城市亦不例外。

近年来,智慧城市话题的热度一直居高不下。作者分析认为,没有以地理信息系统(GIS)为核心的空间科技作为支撑,就无法建成真正的智慧城市。作为一种空间科技,更是一种高效的信息采集手段,激光雷达技术在BIM、VR、AR、MR、3DGIS等概念的轰炸下,迅速在各大领域得到普及,智慧城市亦不例外。

如今,智慧城市建设项目在进行着先行先试的实践,其试点城市数量从当初的几十个发展到现在的超过300个,带动万亿投资的大市场。

激光雷达如何在智慧城市建设的大潮中驰骋?两者碰撞在一起,又能擦出怎样的火花?本文将为你探索一二。

激光雷达应用的现状如何?

激光雷达( light detection and ranging,LIDAR) 是一种利用传感器所发出的激光测定传感器与目标之间距离的主动遥感技术。根据LIDAR的载荷平台,又可分为星载、机载、车载和地面LIDAR四大类。

跳出“假大空”,机载激光雷达为智慧城市做实事

跳出“假大空”,机载激光雷达为智慧城市做实事

跳出“假大空”,机载激光雷达为智慧城市做实事

根据以上划分,以一棵树的点云为例,来说明不同平台的LIDAR的应用。

跳出“假大空”,机载激光雷达为智慧城市做实事

其中,机载LIDAR系统目前在国际上应用最为广泛。

机载激光雷达是一种集激光、全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术于一身的对地观测系统。安装在飞机上的机载激光探测和测距系统,通过量测地面物体的三维坐标,获取数据,经过相关软件数据处理后,可以生成高精度的数字地面模型、等高线图及正射影像图。

跳出“假大空”,机载激光雷达为智慧城市做实事

相较于其他测量方式,机载LIDAR有着主动式直接测量、高程准确、低成本、不受地形、光线条件影响等明显优势。与此同时,机载LIDAR在国内应用普及度不高,面临着数据量过大、分布式自动化后处理、多源数据融合应用等弊端。

位置服务市场商机无限

尽管国际和国内都进行了大量的实验性试点工作,智慧城市仍然面临着缺乏统一和公认概念定义、碎片化发展、缺乏统一标准、缺乏城市部门间协作、信息孤岛等难题。

伴随着空间信息技术的不断更新迭代,智慧城市试点的不断推进,智慧城市的内涵在不断演变,对智慧城市的要求也越来越高。同时,智慧城市建设的商机也越来越多,涉及了传统的智慧通信、智慧交通、智慧能源体系,新兴的公共资源管理和调配系统、公共安全体系、基于数字城市时空信息框架的大数据分析和服务、从室外到室内的各种空间尺度的位置服务等多个领域。

无论智慧城市如何发展,归根到底离不开三维空间位置框架信息和时间轴的变化,这些是大数据产生、依附、分析和应用的基础,也是地理信息企业能够掘金智慧城市建设的根基所在。由于三维空间在智慧城市建设中能够发挥基础性作用,从而带来广阔的商机,BAT均已经通过资本布局介入了地信行业。

其中,某家重金打造的位置服务公司,更是在行业内掀起了一股CORS相关从业人员的挖人潮。这些无不彰显了,基于时空信息框架的位置服务蕴藏着广阔的商机,将是行业发展的未来方向。只有技术服务于生活,服务创造更多价值,才能更好地促进行业的更大发展。

智慧城市应用落地惠及每个人

基于时空信息框架的大数据三维空间分析,可以为用户提供更多专业建议。比如最近北京要做的雾霾通风通道规划,就是智慧城市的典型应用场景。

跳出“假大空”,机载激光雷达为智慧城市做实事

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这两天正好赶上北京的雾霾天气红色预警,极大地影响了大家的日常生活。在这个时候,雾霾通风通道的建设和科学规划显得极为重要,如果能够采用机载激光雷达技术,快速获取城市的三维数据,利用自动化AI建模技术,快速获取LOD2级别模型,即可进行温度场、风力、扩散等大数据模拟分析,为科学决策提供有数据基础的合理化建议。

另外,由于厄尔尼诺的影响,今年很多城市发生了山洪、内涝,其中武汉、福州等地较为严重。武汉短时间强降雨造成水灾,给武汉人民造成了极大损失。福州由于台风接连造访,山洪引发城市内涝严重,学校停课,众多楼房被淹,造成了生活不便和财产损失。

跳出“假大空”,机载激光雷达为智慧城市做实事

这种情况下,智慧城市的水淹分析和热岛效应分析就可以派上用场了。利用三维模型快速进行降水和水淹分析,可以提前知晓哪些地方最容易被淹,会淹没多深,提前做好防范和财产转移,尽可能减小损失。同时,还可以提前警示危险区域,设置禁行,转移人员,避免人员伤亡。

跳出“假大空”,机载激光雷达为智慧城市做实事

而热岛效应分析更多的是在城市建设的规划阶段起作用,通过三维模型进行数据分析,科学地设置散热通风通道,避免城市热岛效应,也能起到缓解城市内涝和减轻城市雾霾的作用。北京正在规划的雾霾通风通道就是智慧城市建设规划补交的学费,其他城市可以提前规划,借鉴学习,少走弯路。

跳出“假大空”,机载激光雷达为智慧城市做实事

除了这些应用,智慧城市基于空间信息的位置服务还有很多,诸如智慧交通、智慧物流、智慧安防、智慧照明等,都是基于时空信息框架的精准大数据分析和资源分配服务方案。只有基于分析服务,才能真正把我们投资建设的智慧城市数据使用起来,才能真正创造价值,享受智慧生活服务。

作为早期智慧城市试点之一,银川市在建设之初就走了不一样的建设模式。银川市政府以极大的决心,打破了部门垂直管理模式和部门间信息不共享的现状,以服务为核心,用政府购买专业服务的方式,建设了不一样的智慧银川,这种模式后来也被称为智慧城市的银川模式。

在智慧银川的建设过程中,笔者所在的Dipper团队也贡献出了自动化AI建模技术,希望通过机载激光雷达等空间信息技术为智慧城市建设做好技术支撑,让公众的生活更加智慧。

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