数据“看得见” 管理“摸得着”

——广西自然资源遥感院科技创新成果应用侧记

作者:范雁阳 熊祖熊 何燕君 来源:《南方国土资源》杂志 发布时间:2019-09-16


2018年11月5日,技术人员为数字广西实景

三维数据生产项目作业的直升机安装搭载航摄仪 易卫兵/摄

在人们的印象中,一个城市的地图往往是平面的、静止的。如果让地图“活起来”呢?

打开显示器,戴上3D眼镜,顿时,南宁市的城市场景浮现在眼前,宽阔笔直的民族大道,飞架邕江的南宁大桥,高楼大厦鳞次栉比,汽车穿行其中……整个人仿佛在城市中“畅游”。这是记者近日在广西自然资源遥感院感受到的震撼一幕。

“这是我们打造的超融合实景三维应用平台,它通过大型数字倾斜航摄仪获取摄影数据,再应用计算机图像识别技术搭建起了三维空间基础框架,最后实现了真实世界的1∶1还原。”广西自然资源遥感院副总工程师陈瑞波向记者揭开了“身临其境”的奥秘。

超融合实景三维应用平台,是广西自然资源遥感院(以下简称遥感院)科技创新成果之一,这也是广西自然资源系统首个享有自主知识产权且已实现成果转化的科技创新举措。它的建成,标志着遥感院具备了快速联动、实时高效、多源多尺度的实景三维数据获取、处理和应用能力。它的应用与推广,将为广西自然资源管理工作护航保驾,为全区经济社会发展提供有力支撑。

突破核心技术,打造超融合实景三维平台

数据生产,是传统测绘地理信息部门的核心与优势所在。

超融合实景三维平台在设计之初,设计者们就将数据的采集和生产环节考虑进来,使平台实现对数据的外业采集、内业处理以及推广应用的一体化融合,最终形成集数据采集、生产、应用为一体的实景三维解决方案。

如何快速准确地获取数据,同时让这些数据“用起来、活起来”,实现数据的“超融合”,这是陈瑞波和同事们攻坚的重点。

为了快速获取大范围高精度实景三维数据,陈瑞波和同事们采用了不同类型、优势互补的数字倾斜航摄系统。该系统配备了航空SWDC-5专业数字倾斜航摄仪、DG3等系列低 空航摄仪等装备,实现了数据获取能力质的飞跃。

SWDC-5专业数字倾斜航摄仪搭载有5台量测型相机,每台相机分辨率达到1亿像素,最快1天可获取30平方公里倾斜摄影数据,1周可完成1个设区市建成区倾斜摄影数据获取。这也是广西首台 SWDC-5专业大型数字倾斜航摄仪。

“两种航摄仪在需求不同的情况可结合在一起灵活使用,可实现在不同环境不同需求的倾斜摄影数据快速获取。”陈瑞波介绍说。

有了数据采集的优势,从而为数据生产流程大融合打好了基础。目前,超融合实景三维平台实现了几乎所有测绘地理信息数据种类的融合,可以展示影像、高程、实景三维模型、全景影像、基础测绘地理信息矢量数据、专题数据等,实现了测绘地理信息数据的统一管理,提高了数据的管理水平和应用效率。

推动成果应用,服务地方发展

如果把数字倾斜航摄系统比作超融合实景三维应用平台的“眼睛”,那么三维建模集群超算系统就是这个平台的“大脑”。拥有了这颗“大脑”,则使得可视化管理成为可能。

陈瑞波介绍,这颗“大脑”配备有数据存储服务器、刀片和机架式服务器、三维运算专用高性能工作站,搭配了国际领先的专业级CC建模软件,形成超高速集群的实景三维数据运算处理和建模能力,1天可完成12平方公里分辨率达到3厘米的实景三维建模。它可以将海量的全区卫星遥感影像、高精度的地形地貌专业数据和精细的实景三维模型结合起来,实现满足业务需求的三维空间基础框架快速搭建,是真实世界的1∶1还原。

记者看到,通过三维建模集群超算系统建立的实景三维模型,不仅有平面信息还有高程信息,地表上所有的建筑物、构筑物及定着物都能真实、客观、全面展示出来,如临其境。同时,模型还可以进行宽度、高程、面积、土方和坡度等方面的精准量测,根据不同的行业需求快速定制差异化的实景三维应用方案。

2019年5月22日,在2019年全国科技活动周广西活动暨第二十八届广西科技活动周·广西创新驱动发展成果展上,自治区党委书记、自治区人大常委会主任鹿心社专门来到广西自然资源厅展区,观看了解广西自然资源系统科技创新成果及新型技术装备。他戴上3D眼镜,通过倾斜摄影技术生产的实景三维模型及高清影像,饶有兴致地体验了超融合实景三维应用平台上南宁市三维漫游效果,对广西自然资源系统的科技创新成果给予肯定。

陈瑞波表示,超融合实景三维应用平台目前配备了全区面积最大、分辨率超清、间距精细的三维LED展示屏,采用了物联网、大数据、主动式立体VR展示等前沿技术,创新性将桌面端、网络端、移动端融为一体,具有数据展示、编辑、分析、查询、统计等多项功能,形成超精细的实景三维应用展示能力,提供全视角、多方位、全覆盖的数据服务和视觉体验,实现了人与现实世界的仿真交互。

“通过这种可视化管理让业务应用更加科学高效、更加智能便捷,真正实现了数据‘看得见’,管理‘摸得着’。”陈瑞波说道。

2019年全区自然资源工作会议上,广西自然资源厅厅长陈建军表示,要加强科技支撑,编制广西自然资源科技创新发展规划纲要,提出科技创新工作实施意见。遥感院围绕广西自然资源厅党组关于自然资源科技创新发展的决策部署,大力推动遥感信息技术与自然资源业务融合,为自然资源管理工作提供强有力的遥感技术支持。

目前,超融合实景三维应用平台正在自然资源调查监测、不动产管理、脱贫攻坚等领域推广应用,科技创新的红利逐步显现。

输入“李富民”,系统便在0.6~1米分辨率航摄影像上快速定位出贫困户李富民的家庭位置,点击“档案材料”,新房、大屏彩电、自来水、桑蚕房等脱贫后照片与脱贫前照片形成鲜明对比,李富民的精准识别资料、帮扶情况、收入登记记录、脱贫过程及现状等资料清晰完整地反映出来,实实在在地告诉我们李富民过上了好日子。

“这是我们通过超融合实景三维应用平台,开发的精准扶贫档案地理信息展示系统。”项目负责人鲍资元介绍,项目团队开发了精准扶贫档案数据库与基础地理信息数据库,能够使专题档案数字化管理系统与精准扶贫档案地理信息展示系统无缝对接。

随着功能的不断开发与完善,超融合实景三维应用平台还可服务于安保安防、应急救援、灾后评估、棚户区改造、生态保护修复等等,涵盖经济社会发展的方方面面,特别是在自然资源管理、智慧城市建设、智慧旅游建设等方面拥有广泛的应用前景。

科技再创新,开启新征程

超融合实景三维平台的推广和应用,是遥感院推动科技创新成果应用的一个缩影。

近年来,遥感院以科技创新驱动事业转型发展,专门成立应用研究分院和遥感监测中心从事遥感数据价值挖掘和创新应用,制定了科研项目、青年技术骨干、科技成果转化应用等管理办法,激励技术和应用创新。

遥感院成立应用研究分院后,在单位张贴“告英雄帖”广纳英才,选才条件除“常规项”外,特设“兴趣项”,欢迎对软件开发、三维建模、无人机应用等有兴趣的同志加入。招纳了一批有新技术、有干劲的80后和90后干部,成为科技创新的先锋队。两年来,这支队伍针对行业需求,发挥遥感优势,研发采矿环境监测、林业变化动态管理、旅游电子地图等应用近30个。

此外,遥感院还加强自治区级科技立项申报。2018年,遥感院参与实施广西科技重大专项“近海岸双频激光LIDAR探测仪产品开发与应用示范”,牵头实施重点研发计划项目“尾矿库动态应力模拟计算及坝体稳定性安全评估技术及示范工程”。同时,该院创建实施院级科技立项制度,2018年实施院级科技项目6个。

“科技创新是引领发展的第一动力,通过科技创新,有力提升了单位科研实力,激活了发展动力。”遥感院院长刘润东说。

走上科技创新之路后,该院主打业务从4D产品数据生产转向数据生产与应用研发相结合,作业方式从传统作业向无人机、三维建模等融合作业方式转变,从传统测绘采集、数据生产向挖掘和利用数据价值转变,走“活”了测绘单位的转型发展之路。

2017年以来,遥感院主动融入改革大局,把握转型升级机遇,以人才为支撑,以项目为抓手,全力推进科技创新工作,先后获得中国测绘科技进步二等奖、全国优质测绘工程银奖等科技(工程)奖11项,取得软件著作权25项,获批自治区级科技立项2项(广西科技重大专项1项、重点研发计划1项)。在广西科学技术厅发布的2018年度广西科技成果登记项目目录中,遥感院以21项成果在分类统计排名中名列第四位,科技创新能力得到广泛认可。

 



编辑:梁夏雲      审核:陶琦 黄晓辉

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