金和平 潘軍 韋昌輝 卞林 韋嵬 盧涵宇

摘要：針對現(xiàn)代化城市新區(qū)開發(fā)存在人員復(fù)雜、數(shù)據(jù)更新不及時、管理難度大等諸多問題。本文分析了貴安新區(qū)城市建設(shè)的應(yīng)用需求，以貴安新區(qū)三維地理信息和社會經(jīng)濟(jì)信息為基礎(chǔ)，開發(fā)一個多維度、高效化、科學(xué)化及精準(zhǔn)化的貴安新區(qū)三維可視化平臺。實現(xiàn)了“一庫一平臺N應(yīng)用”等功能，能夠為管理者提供全方位的信息和決策支持，優(yōu)化了管理體系和結(jié)構(gòu)，提高了管理水平和效率，有利于貴安新區(qū)數(shù)字城市建設(shè)。

關(guān)鍵詞：城市新區(qū) ;三維可視化;平臺設(shè)計;應(yīng)用實踐

中圖分類號：TP274 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）17-0022-03

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)及城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，老城區(qū)通常無法滿足城市擴(kuò)張的需求，為吸引人口政策及解決城市發(fā)展的需求，大城市一般采用開發(fā)城市新區(qū)進(jìn)行解決。而城市新區(qū)的開發(fā)往往伴隨著大量的工作及急速增長的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的手段難以勝任;研制城市新區(qū)三維可視化平臺，解決開發(fā)城市新區(qū)所面臨的問題，具有十分重要的現(xiàn)實意義[1-4]。

隨著我國城市化的發(fā)展，城市新區(qū)建設(shè)面臨人員復(fù)雜、數(shù)據(jù)更新不及時、開發(fā)進(jìn)度管理難等諸多問題。為解決實際面臨的問題，越來越多的學(xué)者將大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能及GIS三維可視化應(yīng)用在各行各業(yè)管理中。李金標(biāo)等[1]以3DMine、Unity3D軟件為依托，利用Web3D技術(shù)實現(xiàn)了礦山資源儲備量動態(tài)變化三維可視化平臺，實現(xiàn)了礦業(yè)信息話及非專業(yè)管理人員對礦山的高效管理;譚傜月等[2]設(shè)計了一個交互式Web端可視化應(yīng)用系統(tǒng)，解決了勘探生產(chǎn)系統(tǒng)對空間信息表征不足及過于依賴控件開發(fā)的問題。余紅民等[3]以化工園區(qū)現(xiàn)狀提出建設(shè)三維可視化的化工園區(qū)綜合運(yùn)維管理平臺，該平臺在集成GIS、BIM及物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)后實現(xiàn)了園區(qū)物業(yè)管理服務(wù)、信息化決策及節(jié)能管理等一系列智能化管理，提高了工作效率;李志煒等[4]開發(fā)了海洋環(huán)境數(shù)據(jù)三維可視化系統(tǒng)，重點解決了海洋環(huán)境可視化表達(dá)、特征提取及應(yīng)用拓展等需求，實現(xiàn)了海洋多源信息的集成和可視化。以上研究說明三維可視化系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，有很好的研究意義和經(jīng)濟(jì)價值。

本文針對城市新區(qū)開發(fā)遇到的問題，將三維地理信息和社會經(jīng)濟(jì)信息綜合集成，將決策支持系統(tǒng)構(gòu)架在地理空間信息基礎(chǔ)上，以地理信息系統(tǒng)作為基礎(chǔ)對話界面，來設(shè)計實現(xiàn)一個多維度、高效化、科學(xué)化及精準(zhǔn)化的城市新區(qū)三維可視化平臺，為管理者提供全方位的信息和決策支持，實現(xiàn)“一庫一平臺N應(yīng)用”等功能。

1需求分析

貴州省貴安新區(qū)是由國務(wù)院批復(fù)設(shè)立的第八個國家級新區(qū)，承載著西部地區(qū)重要經(jīng)濟(jì)增長極、內(nèi)陸開放型經(jīng)濟(jì)新高地、生態(tài)文明示范區(qū)三大戰(zhàn)略定位，先后獲批國家大數(shù)據(jù)綜合試驗區(qū)、國家大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、中國南方數(shù)據(jù)中心示范基地。

圍繞“高端化、綠色化、集約化”發(fā)展思路，貴安新區(qū)不斷推進(jìn)數(shù)字城市建設(shè)的先行，2019年4月正式啟動 “一云一網(wǎng)一平臺”協(xié)同中心建設(shè)。旨在推動大數(shù)據(jù)全產(chǎn)業(yè)鏈、全治理鏈、全服務(wù)鏈融合，為國家實施大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略積累經(jīng)驗、探索路子做出示范。為此，開發(fā)的三維可視化平臺將考慮如下信息。

（1）城市新區(qū)的開發(fā)往往是在空白土地區(qū)域上建一座新城，規(guī)劃尤其是土地資源科學(xué)合理充分利用顯得尤為重要，特別是西南地區(qū)地勢起伏大的貴安新區(qū)，平面二維空間數(shù)據(jù)往往滿足不了需要，需充分利用三維地理空間數(shù)據(jù)。

（2）新區(qū)開發(fā)先期重點在于基礎(chǔ)設(shè)施、市政管網(wǎng)及園區(qū)建設(shè)，面貌變化快且大，不僅這些建設(shè)過程的管控迫切需要三維地理空間數(shù)據(jù)的支撐，而且新區(qū)城市管理需要快速頻繁地更新空間地理信息以滿足城市運(yùn)營的需要。

（3）新區(qū)開發(fā)前期一般征拆任務(wù)重，征地拆遷的建筑物和耕地等實物的快速精確定位和精準(zhǔn)計算需要三維地理空間信息的采集分析計算。

（4）新區(qū)開發(fā)往往以經(jīng)濟(jì)發(fā)展和招商為第一要務(wù)，三維空間信息可以更好地支持潛在投資商對土地和配套設(shè)施的精準(zhǔn)理解分析。

（5）新區(qū)初期產(chǎn)業(yè)運(yùn)營企業(yè)入住人員變化大，做到高質(zhì)量配套服務(wù)和社會治理難度大，企業(yè)、人員、辦公生活設(shè)施三維空間分布及可視化顯得尤為必要。

2 城市新區(qū)三維可視化平臺

針對貴安新區(qū)開發(fā)遇到的人員復(fù)雜、數(shù)據(jù)更新不及時、開發(fā)進(jìn)度管理難等問題，本系統(tǒng)以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，綜合集成三維地理信息和社會經(jīng)濟(jì)信息，開發(fā)設(shè)計一個多維度、高效化、科學(xué)化及精準(zhǔn)化的貴安新區(qū)三維空可視化平臺，如圖1所示。系統(tǒng)由信息化基礎(chǔ)設(shè)施、三維空間地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用開發(fā)與集成系統(tǒng)、三維空間可視化綜合指揮系統(tǒng)四個部分組成。平臺系統(tǒng)功能主要有：協(xié)同應(yīng)急指揮調(diào)度、一屏多用、會商可見、城市部件管理直觀、征安控違數(shù)據(jù)對比、定位和突發(fā)事件處置、招商引資遠(yuǎn)程看地看數(shù)據(jù)、以房管人、企業(yè)信息管理等功能模塊;系統(tǒng)平臺已實現(xiàn)“一庫”（地理信息資源庫）、“一平臺”（三維可視化城市管理平臺）、N應(yīng)用（貴安新區(qū)各職能部門應(yīng)用）。

同時，為便于貴安新區(qū)三維空間可視化平臺的建設(shè)及應(yīng)用的方便，將其建設(shè)為“一屏共享、四端協(xié)同”的綜合系統(tǒng)，開發(fā)端僅能對系統(tǒng)進(jìn)行加工不能直接讀取的政務(wù)數(shù)據(jù);會議端用于與各職能部門的數(shù)據(jù)協(xié)同，方便部門實現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)同;管理端用于管理者查詢、輔助決策;執(zhí)行端用于采集一線信息和執(zhí)行指揮中心指令。同時為促進(jìn)該平臺對政府服務(wù)部門政務(wù)流程的改進(jìn)，該系統(tǒng)通過對城市數(shù)據(jù)進(jìn)行采集后，以大數(shù)據(jù)分析技術(shù)及三維空間可視化的平臺進(jìn)行多維度數(shù)據(jù)融合，反向作用于政務(wù)流程再造。

3城市新區(qū)三維可視化平臺應(yīng)用

3.1協(xié)同應(yīng)急指揮調(diào)度

過去在面臨緊急時間的時候，主要存在：（1）不能快速了解現(xiàn)場情況;（2）需多方了解現(xiàn)場情況，應(yīng)急處置時效性不高及信息不全;（3）容易因處理不及時造成的大量傷亡損失等問題。為此，城市新區(qū)三維可視化平臺能夠解決之前的問題，使得緊急救援“快、好、省”獲得最佳救援時間：（1）現(xiàn)場實景三維結(jié)合共享數(shù)據(jù)，快速響應(yīng)并有效部署;（3）現(xiàn)場情況直觀可視，三維沙盤快速形成應(yīng)急方案，效率高;（4）大幅縮短應(yīng)急響應(yīng)時間，減少損失，將事件的影響降到最低，如圖2所示。

3.2一屏多用促提升

在以往城市管理中，由于監(jiān)管不及時，發(fā)現(xiàn)問題慢;傳統(tǒng)人工巡查執(zhí)法效率低、取證難;需要大量編員等問題造成過多的資源浪費及問題處理慢等問題。而城市新區(qū)三維可視化平臺在城市管理中能夠?qū)崿F(xiàn)：（1）一屏多用共享視頻資源，時刻宏觀監(jiān)控，快速有效出勤;（2）一屏多用共享數(shù)據(jù)資源，針對性強(qiáng)，取證容易;（3）少投入并節(jié)省30%以上巡查人員和現(xiàn)場巡查時間。能夠有效提升資源利用及工作效率。如圖3所示。

3.3 會商內(nèi)容可視

以往會議過程中，不能快速明了會議標(biāo)的現(xiàn)場情況，資料調(diào)取煩瑣。需多方了解現(xiàn)場情況，較難掌握現(xiàn)場關(guān)聯(lián)情況，導(dǎo)致效率低。本平臺可實現(xiàn)：（1）現(xiàn)場實景三維結(jié)合共享數(shù)據(jù)，形成標(biāo)的統(tǒng)一，決策迅速;（2）現(xiàn)場情況直觀可視，方便全方位、多維度掌握整體信息;（3）將實地情況和相應(yīng)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)到會場，節(jié)省30%以上的時間。如圖4所示。

3.4 城市部件管理更直觀

城市新區(qū)部件多而雜，對實時狀態(tài)的了解延遲，維修響應(yīng)速度慢，現(xiàn)有的管理模式很難應(yīng)對不斷增加的部件，管理難度大，部件維護(hù)管理成本較大、因部件維修不及時造成了大量損失，應(yīng)用本平臺后，讓部件實時信息直觀可視，實現(xiàn)快速查看和管理，及時維修，針對城市部件形成系統(tǒng)有效的管理，提高維保效率，減少90%因部件損壞造成的損失，節(jié)省部件管理維護(hù)成本。如圖5所示。

3.5 征安控違數(shù)據(jù)對比

通過歷史數(shù)據(jù)和即時數(shù)據(jù)做比對，結(jié)合三維地圖特性，對違章建筑進(jìn)行精準(zhǔn)分析，在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行自動運(yùn)算在地圖上找出差異，將結(jié)果提交相關(guān)職能部門作為決策數(shù)據(jù)支撐。達(dá)到從時間上、空間上為城市建筑的監(jiān)測與管理工作實現(xiàn)有據(jù)可依、有證可查，能有效降低相關(guān)部門的管理成本和執(zhí)法難度，減少在征安控違執(zhí)法時引起的社會矛盾。如圖6所示。

3.6定位和突發(fā)事件處置

建立基于影像的城市三維系統(tǒng)，構(gòu)建真實、準(zhǔn)確的虛擬場景，通過輸入位置的信息，實現(xiàn)模糊查詢，找出要查詢的位置信息，突破平面瓶頸，實現(xiàn)空間定位。通過智能分析案件事發(fā)地點定位出位置信息，與攝像頭、警力、應(yīng)急資源、派出所等周邊資源進(jìn)行匹配和綜合分析，及時掌控現(xiàn)場的相關(guān)情況，為事件處置提供輔助參考信息。（數(shù)據(jù)完善可實現(xiàn)真正智能匹配、響應(yīng)、分析）提高公安，交通，消防等相關(guān)部門對突發(fā)事件的反應(yīng)速度。對突發(fā)性或群體性事件的指揮調(diào)度工作提供信息支撐。如圖7所示。

3.7招商引資遠(yuǎn)程看地看數(shù)據(jù)

過去在招商引資過程中面臨著必須親臨現(xiàn)場，項目落地周期慢;尋找項目落地地點的數(shù)據(jù)信息分散零碎;多部門陪同，看地耗時多等問題，而城市新區(qū)三維可視化平臺在招商引資的應(yīng)用上能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)用系統(tǒng)接口，快速瀏覽三維實景查看相應(yīng)招商數(shù)據(jù);看地看數(shù)據(jù)更便捷，提高互動效應(yīng);節(jié)省50%以上的時間，省心省錢省人力。如圖8所示。

3.8以房管人

開發(fā)的系統(tǒng)如圖6所示。通過以房管人的區(qū)域管理、精準(zhǔn)查詢、信息錄入等功能模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對各級行政管理區(qū)域進(jìn)行精準(zhǔn)劃分和管理轄區(qū)人口數(shù)量、類型統(tǒng)計分析，對單個人員精確的定位實現(xiàn)以人查房、以房管人，查看并管理人員基礎(chǔ)信息和家庭成員信息，對重點監(jiān)控人口在地圖上查看其分布區(qū)域、類型及定位監(jiān)控的目的。人口信息綁定對應(yīng)地址，落實管轄部門，實時更新數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的鮮活，更直觀地查看人口密度。提高相關(guān)部門的管理效率，從而實現(xiàn)將有限的管理人員和資源合理匹配于全區(qū)地域范圍內(nèi)。如圖9所示。

3.9企業(yè)信息管理

通過在三維地圖上將企業(yè)的注冊地址進(jìn)行精準(zhǔn)定位，并關(guān)聯(lián)企業(yè)詳細(xì)信息，解決企業(yè)注冊地址和工作地址信息不對稱問題，提高工商、稅務(wù)、消防等有關(guān)部門工作精準(zhǔn)度，能有效杜絕企業(yè)騙取登記的情況，避免皮包公司的出現(xiàn)，為征信體系建設(shè)中發(fā)揮重要作用。

4結(jié)語

針對現(xiàn)代化城市新區(qū)開發(fā)的實際需求，本文分析了城市新區(qū)三維可視化的需求，以地理空間信息為基礎(chǔ)，綜合集成三維地理信息和社會經(jīng)濟(jì)信息，開發(fā)了一個多維度、高效化、科學(xué)化及精準(zhǔn)化的，能夠提供全方位的信息和決策支持的城市新區(qū)三維可視化平臺。該平臺實現(xiàn)貴安新區(qū)一庫一平臺N應(yīng)用三維數(shù)字城市功能，也是數(shù)字中國的整體推進(jìn)的有效探索，有利于城市新區(qū)建設(shè)的管理和決策。

參考文獻(xiàn)：

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