北京星天地信息科技有限公司章超总经理在“北京首届空间信息产业论坛”上的报告
各位来宾：下午好！
感谢主持人把我今天报告的题目告诉大家了，我报告的题目是“新型航空遥感技术”，新型是相对于传统航空遥感技术提出的。
报告之前简单介绍一下星天地信息科技有限公司，我们公司主要从事的是航空遥感数据获取，是国内同时拥有LIDAR和DMC两种设备的公司。2004年第一个引进了加拿大ALTM3100机载激光三维测量系统和两台DMU惯导系统。我们这两年每年获取的数据大概在30万平方公里左右，最近接到二调任务，我们获取了山东和辽宁两个省的全数字高分辨率航空遥感数据，面积达到30万平方公里，航摄比例尺1：2.5万和1：4万，分辨率从0.3- 0.48米，采用DMC的全数字航摄技术和IMU惯导技术，全省范围内1：1万/1：5千比例尺正射影像图全部制作完毕，可以实现数字共享。在数据增值服务方面，我们生产的三维数字城市模型数据，有十几个城市已经开始生产，其中上海市在外环以内八百平方公里102万栋楼全部建模，常州市、徐州市、江阴市、青岛市、张家港市、佳木斯市、深圳市、东莞市、奥运场馆、昌平区的三维项目都在进展当中。
DMC数码航摄相机，很多数据都用过，是高分辨率的，向阳分辨率12.6米，每次飞行能够获取两千多张照片。数码航摄仪在飞机上的配置，有GPM、惯导、陀螺制冷装置、计算机控制系统，在飞机上是全自动工作。DMC在飞机上安装示意图，实际上是一个外设，带很多存储设备，一共有八个镜头，其中四个是全射波段的，同时获取真彩色、彩红外和黑白影像。全数字航摄技术推广以来得到了用户的欢迎，数据的获取不需要像传统胶片那样进行冲洗、扫描，这种设备飞行当天就可以看到数据的质量，给数据的后处理带来了很大方便，效率非常高。
三维Lidar介绍，每秒钟向地面发出十万个激光数，通过时间差精确的测量高层，同时获取地形数据，这个设备上也带了数码相机、惯导、GPS，每个点坐标的精度最高能够达到10公分以上。下来以后直接获取DEM、DOM还有DESM，这是上海获取的建筑物的激光数据，最高的是经贸大厦。
数字城市的概念有很多种提法，有的叫数字城市，有的叫数字地球，在我们接触的用户中有规划的、交通的、电力的、旅游的、公安、消防、应急系统很多行业都可以用二维数据或者三维数据，这是我们在上海获取的原始数据的一个航带，建筑物三维模型看的非常清晰，点源密度比较大。这是上海市政府人民广场附近的数据。加拿大多伦多三维模型数据，建筑物空间结构、空间位置能够清晰的表达出来。这幅图简单的表示了一下三维激光数据从原始的到经过滤波户噪处理以后得到的模型，然后再把纹理贴上去，恢复地面景物本来面目。三维模型里分成简模、标准模型和精细模型，简模能够符合有些特殊用户的需求，包括通讯、规划部门等的应用。这是标准模型，建筑物的三角面要在500-1000之间，纹理贴上去以后有生成了这个模型。这就是数字城市中三维模型生产的基本流程。这是一个航带经过处理以后城市的模型用颜色渲染以后的效果，把这种模型放到三维可视化平台里，就可以做成数字地球、数字城市等，可以作为基础数据，这种基础数据是梯度显示，各种分辨率数据可以融到一起，高空可以用卫片，这是奥运场馆的数据，地面分辨率7公分，这是鸟巢模型，12000个三角面，在奥运会时候公安部门安保用了这个数据。这种模型的平面精度50公分左右，高层精度优于80公分，可以和二维GIS矢量数据准确的叠加。这是我们在江阴做的项目的数据，地面分辨率10公分，三维可视化系统一定要有高分辨率的正射影像，用户可以把自己的数据通过接口叠加到里边。这个模型现在还没有建成，是根据建筑效果图做的，可以用来规划对比，江阴体育场现在还没有建，实际上是规划方案。
数字交通方面，可以把高速公路做进去，包括跟高速公路有关的收费站、涵洞、桥梁、标志牌等。我们做的是沪宁高速，这是重新扩建以后的效果，无锡立交桥枢纽，是京沪和沪宁交叉的立交桥，分辨率高了以后，沿着公路可以做导航等管理工作。在水利方面的应用，Lidar具有水底穿透能力，比如颐和园、昆明湖，水底下要进行水利工程，水底下的DEM非常关键，这种数字是以前任何技术很难获取的。沿海运河入海口Lidar三维数据，把水底下的地形描述出来了。长江三峡做的，五百公里长、八公里宽的三维数据，对航道的管理、灾害的防治来说这种数据就很有用。模拟水淹分析图。这是长江入海口的模型数据，三峡大坝建模以后的数据，从数据上可以看到三峡库区地形地貌，当时是120米，现在已经到了150米以上，以后再也没有机会拿到水下的数据，叠加影像以后就得到三维系统。这是金沙江上面的一个水电站，对水电站的选址和电站的建设都有一定的作用，比如高压线怎么走，通过这种数据进行设计和施工，对DEM的描述非常精细，能看到梯田的地理信息。数字电力，用激光三维扫描，可以把电塔、电线垂直度和弯曲度以及电力线的维护描述出来。现在南方电网准备把一万三千公里长的线路全部扫描，然后建模，进行数据库，通过三维进行管理。数字三维石油管线，用这种数据可以把管道的阀门、接口信息和业务数据表示出来，非常直观。
总结以上的介绍，得到关心的就是三维数据的生产流程、标准、效率、价格，生产流程，就是获取三维数据的模型，可以通过航空摄影的办法，经过加密形成立体模型，然后进行矢量采集和三维建模，这套技术是广泛采用的，而且效率比较高。另外就是激光Lidar技术，高层精度优于摄影测量办法，效率也比较高，但是投入成本比较大，标准方面，国家的规范现在还没出来，我们在总结很多客户需求基础上制订了自己的生产标准，三维模型发展到现在，客户不仅仅浏览，要应用，应用的基础就是精度，模型的精度包括地面的正射影像以及模型，在系统里综合精度平面能达到50公分，高层精度能达到80公分，很容易和客户原有的二维GIS系统数据连接。我们公司生产队伍100多人的规模，一个月可以生产一百平方左右三维模型数据，客户的需求不一样，模型是分级的，有简模、一般模型、标准模型、精细模型四种级别，有的城市繁华地方可能用精细模型，郊区可能用一般模型，平均价格3-5万之间，大可以到整个地球，小可以到全省，城市在平台里不是孤立的，用户希望用很大的场景来表现，大面积的用卫星影站，三维建模地区用的是航空高分辨率影像，多种数据源整合到一起效果更好。客户还非常关心可视化平台，我认为现在平台已经解决，一个特大城市或者多个城市，甚至整个中国，放到一个平台里运行，在普通机器上都能跑，而且是网络结构的，这种平台也已经出现，国内主流平台里像国产的EV-Globe，星天地也有平台，在这种地球可能有十几个在转，各个平台都有不同的特点，可以满足各种不同用户的需求，根据投入和行业应用，只要提出需求就有办法帮你解决。作为三维数据的应用，以前很多人都疑惑，因为三维城市的投入非常大，现在价格已经降很多了，以前一个平方没有5-10万不能做，现在已经到了3-5万，门槛降低了，另外平台也解决了，现在关键的就是应用，如果只是能看一下就没有生命力，现在各行各业都有很多应用案例。三维数字城市技术的发展方向，接下来很多人还要讲这个事，我就不占用大家过多时间了。
谢谢大家！
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