白冬皓

（华海智汇技术有限公司，天津 300457）

智慧园区是智慧城市的重要组成部分，可以反映智慧城市某一园区内的基本运行情况[1]。近年来，地理信息技术不断发展，从最初的二维地理信息技术已经发展为三维地理信息技术，在各个领域的应用深度与广度也在不断提升。三维地理信息可以更精准地描述地物信息，为工作人员提供更精准的地理位置坐标。在智慧园区精细化管理中，不论是前期建设，或是后期运营，三维地理信息都可以发挥出巨大的作用[2]。基于此，相关人员应提高对三维地理信息的关注度，针对三维地理信息在智慧园区中的应用展开详细研究，推动我国智慧园区发展。

1 建设思路及目标

三维地理信息融入智慧园区建设，不仅需要严格遵守所制定的工作计划，还需要遵循“分建共享，协同服务”原则，及时与其他工作人员共享自己所获得的相关信息，打破传统工作中存在的信息壁垒，提高园区建设质量与效率。相较于二维地理信息，三维地理信息具有更强大的空间展示性与多维度空间分析功能，可以将园区内部情况以更加直观的形式展现在工作人员面前，降低工作人员分析难度。三维地理信息融入智慧园区建设的基本思路为：利用三维地理信息对智慧园区开展全空间、全生命的管理模式。对制订的管理计划进行精细化处理，实现地上数据与地下数据的一体化表达，其基本目标为实现智能感知与三维地理信息间的有效融合，提高智慧园区建设质量，挖掘智慧园区价值，推动社会经济发展。

2 研究现状

目前，智慧园区作为智慧城市建设的一部分，也开始探索融入三维地理信息。三维地理信息应用于智慧城市建设中的主要功能为展示城市内部信息资源，帮助技术人员增强对场景的立体感知，对智慧城市的发展具有重要推动作用。为确保三维地理信息技术可以更好地应用在智慧园区建设中，国内学者在此方面展开了大量研究，以期最大限度地发挥三维地理信息技术的价值。现阶段，对3D、GIS、数据模型、数据结构、空间关系、空间分析等方法的研究不断深入，符合信息时代下智慧城市建设发展趋势。刘昱等[3]以航测为基础，对数字城市三维建模技术展开了研究，利用3Ds Max软件完成航测数据三维建模，借助三维建模技术实现了对数字城市模型的全方位、立体化展示，为管理人员制订后续发展计划提供参考。吴红波等[4]以陕西省汉中市主城区为研究对象，通过Map Gis 10平台对城市内部情况进行二维、三维处理，提高数据管理效果，利用BIM与Sketch UP软件对城市建筑物进行精细化处理，以“框架+插件”开发技术为基础，对数字城市三维场景进行开发处理，使智慧城市具备定位导航、统计查询、量算等功能。翟若明[5]对OSG Earth开源框架与QOpen GL三维渲染机制展开了详细研究，结合全球Google影像数据、房屋平面数据、BIM模型，搭建数据查询系统，实现坐标查询。

3 关键技术

三维地理信息平台的优势包括：具有极强的稳定性与安全性；数据具有标准化与开放性的特点，可以对所有数据进行整合处理；高质量场景效果，可以显示多层纹理，实现三维快速建模；自动完成数据生成与维护，具有辅助分析功能，加快三维空间数据管理效率；可以高并发访问，实现对海量数据的处理；系统具备扩展性，可以进行延伸；对数据可以进行动态调整，实现环幕投影和立体投影；具备一定兼容性，可以与普通计算机建立联合，完成三维场景访问。

3.1 多级数据动态加载技术

相比二维地理信息数据，三维地理信息数据量更加庞大，在加载、展示过程中对资源量需求更大。为保证运行效率，平台需要使用多线程处理方式完成数据分级细化处理，如KLCD、LOD、遮挡剔除等。在处理视线范围内的三维地理信息时，使用动态层次加载模式，对资源占用情况进行优化，确保整体性能。现阶段，技术人员可以以外包围盒计算模型对象尺寸与最大可视距离为基础完成数据多级生产，在加载过程中，视点与模型之间的距离不同，可能会出现选择不同数据文件进行读取的情况。

3.2 开放式三维服务接口协议

现阶段，三维地理信息不仅存在数据量庞大、渲染技术不同等问题，还缺少统一的服务标准，无法对所获取信息进行共享。为充分发挥三维地理信息平台的价值。在平台建设过程中，不仅需要使用内部三维服务接口协议，还需要结合实际情况选择公开三维服务接口协议，第三方平台只要不违背服务接口协议，就可以完成三维地理数据获取。如可以使用第三方三维软件OSG完成底层渲染，借助OSG插件技术完成开放式三维服务接入，为系统运行提供技术支持。

3.3 三维服务拆分及聚合技术

随着三维地理信息平台所提供的服务类型不断地增加，传统服务内容已经无法满足工作需求。因此，可以在服务内容中融入三维服务拆分技术，确保三维服务可以根据用户的需求进行服务拆分，借助聚合功能将多个服务聚合成一个服务，满足用户需求。在具体设计中，三维地理信息平台可以结合实际情况完成服务逻辑设计，即在发布并完成单个服务后，用户凭借逻辑服务，将多个服务整合为一个服务，或将一个服务拆分为多个服务，为自身需求提供技术保障。

4 三维地理信息在智慧园区建设中的应用实践

为了直观地展示三维地理信息在智慧园区建设中的应用效果，以上海国际理由度假区为例展开论述。上海国际旅游度假区三维基础地理信息平台可以展示园区内部地理空间要素的三维情况，对所建设基础平台进行空间分析与计算，在园区发展过程中具有重要的意义。

4.1 园区数据建设

三维地理信息是园区空间的数字化显示，属于园区空间地理数据基础支撑平台的重要构成内容，关系着园区三维数据建模工作的开展效果。园区数据分类如表1所示。

表1 园区数据分类

4.2 三维地理信息在园区中的应用优势

（1）可以提升数据表达精度。利用三维GIS可以对选定区域内部图像进行GIS处理，如进行三维扫描、可视化处理、分析管理等，可以为工作人员提供高精度三维可视化效果。为进一步提高度假区内的三维可视化水平和空间分析能力，在园区内部应用了三维激光扫描技术、摄影技术等，可以更全面地对度假园区三维空间数据进行收集整理，园区实现1∶1还原，提高数据精准度，确保可以为后续建设工作提供参考。

（2）地上、地下实现“三库合一”。为了降低工作开展难度，度假区管委会大量运用三维表达模式，借助三维表达模式表达园区内部信息。在阐述园区内部地理要素时，通过全生命周期纵向表达模式完成表达，包括园区全部建设流程。在项目进行过程中，要进行详尽的要素审核工作，依据相关规范内容进行审批管理，可以进一步提升度假园区的综合管理能力。

（3）可以实现核心建筑的内部建模。工作人员对园区内部核心位置和消防系统设备所在位置进行了视图模拟，如通过立体表达方式表达建筑主体室内承重墙、隔断、室内消防栓位置、固定式自动灭火设备所处位置等，为度假区管委会制订后期管理计划提供参考依据。

（4）可以提升园区内部场景的美观度。该度假区为综合园区类型，其中包含了奇幻乐园，在乐园内部场景设置中可以借助空间三维技术实现场景表达，不仅可以详尽地体现建筑单体的细节、纹理以及色彩等，实现场景的动态化模拟，如湖面倒影、波动等，还可以借助三维地理信息模拟雨雪等不同天气效果。

4.3 GIS系统功能

（1）“三库合一”的三维视图展示功能。GIS系统“三库合一”的三维视图展示功能根据园区整体的地理信息情况确定，借助平台的系统功能，可以实现对园区地上信息和地下空间数据的综合整理，并在系统功能中融入了管理委员会的审批行政职能，实现定制化三维规划审批。该三维空间系统由多项子系统构成，不同子系统承担了不同的功能任务。为实现三维仿真效果，对内部的管线系统进行了空间信息收集，通过系统整理呈现立体化效果，提升了园区内部的管理工作效率。通过对三维空间数据的应用，可以更好地满足园区的三维仿真需求。除此以外，三维地理技术的应用可以提高内部建筑规划审批效率，管理工作人员可以更直观地对建筑方案进行阅览审视，更清晰地了解建筑方案，从而进一步提升建筑方案与各项规定指标之间的贴合度，及时整改不符合规定内容。因此，对城市规划信息进行三维化处理，有利于加快城市规划工作的发展速度。

（2）感知传感器设备数据融合的三维场景。度假园内部架设的传感设备会根据系统协议实现数据有效交换，及时将阶段性数据传输到存储空间内。三维空间信息技术的应用可以根据自身表达优势，实现设备的空间定位传输，有利于了解其空间环境。因此，可以将三维地理信息技术作为核心，凭借物联网技术打造综合类系统，完成园区场景展示。

（3）三维地理信息技术对消防问题具有重要意义。园区消防问题属于重点问题，凭借三维地理信息技术可以对园区内部着火情况进行模拟，对建筑内部结构、周边环境等信息进行分析，为管理人员进行人员调度提供参考依据。工作人员还可以凭借三维地理信息技术绘制相关标志，如绘制逃生救援路线，能够有效提高园区领导决策落实的效率。

5 结语

智慧园区作为智慧城市建设工作的重要表现形态，其发展水平可以代表智慧城市建设水平。借助三维地理信息技术，可以消除智慧园区建设过程中存在的信息孤岛等问题，充分满足参观者个性化需求，对开展后续工作具有一定的指导作用。智慧园区属于系统性工程，在建设期间需要各行业协同作战，因此不仅需要考虑智慧园区技术方案的可行性，还要考虑园区商业价值，保证技术方案的制订不会影响园区发展，而且能够推动社会经济发展。