环球文化网

漳州:探究陆海统筹实景三维建设技术路线

文化 用户:蒲惇坚 29111℃

2022年2月自然资源部办公厅印发《关于全面推进实景三维中国建设的通知》,要求各省全面推进实景三维建设。2023年5月省自然资源厅印发《实景三维福建建设实施方案》,明确2023-2025年实景三维福建建设的建设目标、建设任务和建设内容,内容包括陆域实景三维建设和统筹近海10米以浅DEM,要求各地市扎实推进本地区实景三维建设。

从2021年开始,漳州市逐步开展新型基础测绘和实景三维漳州建设的探索和研究工作,目前已初步形成了一套数据生产、数据治理到系统应用的整体解决方案,为推进实景三维漳州建设打下了坚实基础。在这一背景下,以实景三维漳州建设为基础,以可开发利用的无居民海岛为例,建设陆海统筹实景三维模型,是服务省、市新旧动能转换及海洋强省、强市战略布局的现实要求,也是为政府部门和众多行业领域的广泛需求提供支撑的必要条件。

项目立足于服务自然资源主管部门对海域海岛的管理、监管及合理开发利用,通过多手段获取无居民海岛地理信息要素及其他相关信息,整合水上水下数据,形成陆海统筹实景三维技术路线,构建完整真实的无居民海岛三维模型,为海岛主管部门提供科学高效的技术支撑服务,助力海洋资源的统筹管理。

主要做法——

(一)探索陆海统筹三维建设技术路径

在实景三维建设过程中,海域部分尚不完善,海陆之间存在数据格式及基准不统一的问题,导致水上水下地形在建模时存在不连续,接边缝隙等问题,因此探索海陆统筹三维建设技术路径是当前实景三维漳州海陆统筹建设的重点。

通过统一海陆基准及海陆数据标准完成陆海统筹建设。统一海陆时空基准,基于当前海域基准与陆域基准的差异,实现两套基准的转换,统一海陆地理基准,解决陆海基准不统一、水上水下地形不衔接的问题。统一海陆数据标准,按照国家实景三维地理实体分类体系,统一海岸线、潮间带等海陆结合区域数据标准,实现陆域地形和水下地形的一体化融合,为海陆一体实景三维生产与应用奠定基础,为海洋资源管理、海洋功能区规划、海岸带空间管制、海洋航运管理、海上安全应急保障等提供地理数据支撑。

(二)建设海陆一体化无居民海岛三维模型

在陆海统筹三维建设基础上,实现可开发利用无居民海岛(林进屿)实景三维模型的构建。海岛水上部分采用倾斜摄影遥感测量技术,结合似大地水准面精化成果、CORS卫星定位服务,获取岛屿高程数据;水下部分采用单波束水深测量定点获取高密度水深点数据,在统一的大地坐标和高程基础下,构建水下DEM。融合水上高程数据点及海域水深数据点,构建三角网表面模型,根据三维模型空间位置信息,完成模型纹理构建,得到无居民海岛三维Mesh模型。通过建模软件自动修补或人工修饰的方式,对实景三维Mesh模型的漏洞、模型扭曲、纹理缺失、悬浮物等进行修补,提高模型精细度。

(三)实现无居民海岛数据多维多尺度表达

为满足不同空间尺度的应用需求,无居民海岛数据需经过空间数据的多尺度表示,实现不同尺度数据的聚合或有机整合。通过采集多尺度地形数据作为基础地理数据,在不同尺度之间添加关键比例尺数据,缓解尺度变换带来的跳跃感问题,实现无居民海岛的多尺度呈现;通过采集不同类型数据,实现水上水下地形数据、植被覆盖数据、海洋水文数据等的多维多尺度表达,实现海岛自然资源综合管理可视化与分析功能。

取得成效——

(一)海岛水上水下地形统筹

以漳浦县可开发利用海岛林进屿为例,结合无人机航摄和单波束测深技术,分别获得岛屿的高程数据和水深数据,采用数据融合技术,实现水上水下地形融合。在获取水深数据时采用统一的海陆时空基准及海陆数据标准,数据基准面采用1985国家高程基准,坐标系统一为2000国家大地坐标系,解决海陆数据转化及接边问题,实现海岛实景三维模型和水下地形数字高程模型的一体化融合,为海域海岛一体实景三维生产与应用奠定基础。

(二)海岛(林进屿)三维模型呈现

实景三维海岛数据包括地形、植被、海洋等方面,以及重点区域精细化部件模型,形成了“海岛内外、水上水下”的三维数据体系。

目前已完成海岛水下地形模型构建,结合林进屿5cm分辨率的正射影像、倾斜三维模型及周边海域的水下地形,实现水上水下地形融合的海岛实景三维模型,真实还原数字化海岛、海岸带、水下地形等场景,具有可量测、精度高等特点,可为海洋资源管理、海洋功能区规划提供可视化数据支撑,可通过调整水面高度,模拟海水潮汐变化,为海洋航运管理、海上安全应急保障等方面提供了综合的数据支撑。

漳州市测绘设计研究院 张震