在数字城市和智慧城市的建设过程中

在数字城市和智慧城市的建设过程中，早在多年前就已将目光聚焦于三维虚拟城市的建设，以三维的视角协助观察、处理和分析信息的手段，正在成为人们在面向决策时的重要辅助工具。随着硬件和软件技术的不断推动，不断丰富的三维建模手段正在从测绘地理信息行业出发，形成了以传统手工三维建模手段、雷达点云建模手段、摄影测量建模手段等方法，渗透并逐渐规模地应用在各个行业领域，发挥着颇具潜力的价值。尽管三维技术在测绘地理信息行业已投用多年，但纵观目前这些技术的发展现状，我们仍然能窥见其产业链带给行业发展的种种机遇。

传统建模，日新月异有活力

当雷达测量和航空摄影测量的手段正于行业应用中大展拳脚时，技术大潮的冲撞让传统的三维手工建模的市场前途看似有点捉襟见肘，但事实并非如此。

通过GNSS全站仪测量、航摄相机拍照等方法所采集到的三维矢量线，利用3D建模软件、结合DEM生成的白模，加之后期外业小组拍摄采集到的纹理图所生成的三维模型，具有一定的高程精度。另外，每一个建模本身也是一个对象，在行业应用中进行对象信息的编辑十分方便。

这几年，一些掌握传统三维建模手段的厂商为了提高手工建模的效率，纷纷推出了相关的建模工具库，一部分内业处理的繁复环节得到了自动化的处理，提高了工作人员的效率，例如南方数码也在提供手工建模技术。据其总工程师梁哲恒介绍，传统的建模手段需要花费的物力、精力都比较高，为了降低手工建模的成本，技术团队需要在矢量快速建模，高程和矢量数据无缝对接，海量模型数据库等方面做大量的研发投入，提升手工建模的自动化水平，并维系其手工建模的优势。

尽管手工三维建模在行业应用市场中的费用和成本仍然比较高昂，但对于一些建模范围不大，或者对建模真实度需求不高的行业用户来说，已然足够。传统手工建模，仍然在不断地探索和改进中焕发着生命力。

激光雷达，前景广阔后劲足

与手工建模和摄影测量建模相比，激光雷达测量技术应用的时间在国内并不算长。自上世纪90年代中期激光雷达产品踏入商业化进程以来，国外的激光雷达硬件产品逐渐作为一种高端的测绘产品进入到中国，但高度垄断市场地位所导致的产品高价位、配套软件本土化水平低的问题让激光雷达产品在三维建模领域应用很少，甚至于在2005年以前，激光雷达在国内仍名不见经传。

最近几年，以中海达、南方测绘、北科天绘等企业为代表的一批国内测绘厂商纷纷推出了拥有自主知识产权的激光雷达产品，在价格上低国外同类产品许多，而且性能不减，从而带动了该技术在三维建模方面的应用。从空中到地面的雷达扫描作业，特别是移动激光雷达扫描车的出现，将所获得的全景点云数据与全景影像相结合，通过后处理软件快速叠加生成城市街道三维模型，最终又与航空激光雷达获得的大面积三维模型相结合，一套精细的三维城市建模即可呈现。

目前，激光雷达扫描技术已率先在国内的城市规划、工程计算、资源勘探、救灾应急、交通事故处理、考古等领域有了不同程度的应用，但与国外相比，在各行业领域的渗透率仍不算高，这里的一个主因正是由于与国产硬件相配套的后处理软件的乏力支持。

北京拓维思科技有限公司是国内为数不多的激光雷达解决方案提供商之一，其董事长浦石认为，国内的激光雷达在硬件技术和性能方面与国外产品相差无几，但在软件领域仍是弱项，相关的自动化数据处理和建模技术主要还是依托国外的

软件技术，而激光雷达行业应用的很大一部分成本，在于软件的后处理阶段。但浦石乐观地表示，激光雷达技术也在走曾经GPS的发展路线，随着国内厂商在该领域的持续发力，未来或将看到硬件产品将从国内崛起并走向出口，软件自给自足的大好前景，在应用方面也将从个别试点被带入到多领域进而深度融合。

摄影测量，梅开二度“真”三维

作为国内最早开展的一种测量模式之一，摄影测量技术正在被倾斜摄影照相设备和快速建模软件所驱动，迈上了一个更高的台阶，梅开二度引领高逼真度的“真”三维城市建模。

这种给人眼带来视觉冲击的城市三维模型并非空中楼阁。早在去年苹果公司推出iOS 6系统时，这种“真”三维地图便率先由苹果公司引领至广大的移动互联网用户面前。苹果公司用这款地图成功地影响了谷歌地图在全球的市场份额，其杀手锏正是出自于其在几年前收购的一家瑞典的快速建模公司C3。苹果地图的出现，无疑从大众的角度刺激了这类高精度模型的需求和普及，为更深入的行业级应用埋下了种子。

如今，“倾斜摄影测量+快速建模技术”打造的精美三维世界虽然尚未在国内的互联网领域开枝散叶，但在行业应用领域，国内外的前端倾斜相机厂商和快速建模软件厂商陆续看准了国内的数字城市和智慧城市的巨大市场前景，以上海航遥、四维远见、适普为集群的国内企业在倾斜摄影相机、空三解析、和快速建模方面皆有突破;国外诸如徕卡、微软等倾斜摄影测量相机提供商，以及视宝公司的Street Factory、泰瑞数创战略合作伙伴Skyline、上海埃弗艾公司代理的法国Acute 3D等产品也纷纷在国内三维建模市场中发力宣传，与国内的厂商相比，它们更具业务整合的优势。

作为稍晚时间进入国内三维建模市场的中国代理商——上海埃弗艾数字科技有限公司在今年和上海航遥信息技术有限公司始终保持着紧密的合作往来，通过市场参与，其CEO周非池感受到了一种微妙的竞争关系，因为Acute 3D正是Street Factory和Skyline的OEM商，而后两款产品进入中国的时间相对更早，可一片欣欣向荣的前景还是让他感到机会与挑战并存。

谈到倾斜摄影与快速建模技术对比手工三维建模和激光雷达扫描建模的差异化特征，周非池认为两项技术的天作之合远高于手工建模的性价比，从精美的程度来看也占据着绝对的优势;而激光雷达虽然应用前景十分广阔，在测量采集过程中也无惧气候的影响，而且在一些特定的如电力等行业的三维建模中发挥着无可替代的作用，但激光雷达存在着建模精度上的提升瓶颈，相比之下倾斜摄影的硬件相机产品则具有的长远的改良和升级空间。

倾斜摄影与快速建模技术带来的另一个重大变革，即改变了人们对传统GIS 的理念，过去人们习惯以个体的建筑模型为对象，但基于该两项技术呈现的将是一个整体的三维模型底板，底板中所有人为能辨识出来的模型要素，需要通过定位和空三测量技术的辅助完成属性信息的对接，这意味着该三维模型在GIS中要更具有数据结构性和逻辑性。不过，目前大型的三维模型底板也存在着和GIS 平台对接的困难。受限于这一难题，“真”三维模型后期的应用会受到一定的影响，特别是与国产GIS平台的兼容性上依然存在着缺口。因此，三维快速建模厂商或可以独立从底层开发GIS平台，或与现有的GIS平台厂商协作改进数据架构，实现模型数据的挂接与兼容。