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3D GIS和3D BIM突然火爆,重温其智慧城市行业应用!

行业资讯 2018-04-10 16:06

  目前看来,随着城市综合管廊建设的深入,3DGIS和3DBIM越来越受到城市建设者们的关注。


  从长远来看,智慧城市建设应对各类城市物件进行3D建模,并存储和运行在城市统一的云平台之上,结合新一代可视化技术,如虚拟现实、增强现实和混合现实等,大幅提升城市管理和运营以及服务的视觉可视化的能力和应用水平,创新新型的产业业态。

智慧城市应用

  随着行业应用的拓展,GIS采集器市场空间呈现高速增长态势。GIS采集器采用和卫星导航测绘类似技术,定位精度从米级、亚米级到厘米级不等。和测绘产品相比GIS采集器体积更小,更方便于手持操作。GIS采集器普遍应用于农村土地确权、国土执法、林业调查、水利普查等多个领域。GIS采集器还可结合平板显示、3G通信、Android系统等多种技术,具有大众消费电子设备属性,市场前景更为广阔。我们预计GIS采集器将成为未来最具增长性的接收机类型,年均复合增长可达40%。


  导航电子地图应用领域包括消费应用和专业应用消费应用领域可以细分为车载导航市场、消费电子导航市场和电子地图服务市场。其中车载导航市场包括前装车载和后装车载3,消费电子导航市场包括PND和GPS手机,电子地图服务市场包括基于移动通信技术的位置服务(以下简称“LBS”)、互联网地图服务以及动态交通信息服务。公司目前导航电子地图收入全部来源于消费应用领域。专业应用领域包括国土资源管理、数字城市管理和港口物流管理,特别是国土资源电子政务管理、城市规划等领域。


  GIS将是快速爆发的行业市场,是因为这个行业的将在未来几年得到巨大的发展。空间卫星应用产业随着北斗卫星的发射和整个卫星导航体系的建立,将成为新兴产业的重要组成部分。北斗目前正处于建网阶段,国家将会投入500亿左右,发射资源、环境、应急、策划以及国土检测等卫星50颗以上以满足国家和市场各类需求。根据北斗系统建设总体规划,2012年将首建成覆盖亚太地区卫星导航系统,2020年左右,将完成35颗卫星的发射,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统,将在主要行业取代GPS,成为我国国家信息产业基础设施。GIS的产业链很广阔,主要有空间组网卫星和地面应用两大部分,包括从前端卫星的制造、发射到终端产品的研发、销售和生产,再到后期的运维。


  中国地理信息产业链孕育着广阔的投资机会其中上游卫星导航领域随着北斗系统的日趋成熟,系统应用逐渐推广,业务逐渐成熟;下游应用提供GIS软件和电子地图制作,处于高速发展期;针对个体用户提供的GIS服务的新商业模式浮出水面,增长将在未来。因导航系统、芯片、终端的成熟而成熟,集成化是未来的发展趋势。现在渗透率不高,未来有望成为继时间后的第二信息维度;地图引擎技术提供了从数据到可视化服务的完整工具,未来并购整合成为趋势,产业集中度将逐步提高,实现多元化服务;行业应用将大规模普及,同时GIS技术与其他模式的结合形成新的商业模式,以免费为核心,增强客户粘性,实现后向计费。从产业链的角度来看:行业应用是最大市场,终端市场最早引导,地图领域随着渗透率提高具有极强的议价能力。


  Snacksquare网站用商业地图的形式为Foursquare用户提供服务,也就是说Foursquare用户可以通过Snacksquare网站在Google地图上查询某个特定区域,然后就能看到或下载当地商户们所提供的服务,包括优惠促销消息、活动票据等。其使用很简单,Foursquare用户直接基于谷歌地图查询各个具体城市,如洛杉矶、纽约等,就能看到下面会自动列出所在区域有哪些商家广告或优惠活动,用户可以直接下载到自己的手机,然后进行消费。Snacksquare的商业模式很清晰,就是本地商业广告服务,当用户直接下载其相关广告单及优惠券消费后,其可以从商家提成外。此外,它还能让用户定制某特定区域的优惠活动、进行手机短信或彩信营销等。


  数据是电子地图的基础与核心,在电子地图配图的过程中,需要花费很大部分的时间用于数据准备工作:数据范围的确定、数据入库、数据格式的转换、坐标系统的转换以及其它的数据处理等。


  地理信息产业的脉络可以通过地理信息的获取、操作、应用三项功能来把握。而GIS系统在地理信息的操作层,居产业核心位置。地理信息的获取:包括基础地理信息数据、商用卫星遥感影像图像、导航电子地图数据,以及各类专属性测绘数据等。其中,基础地理信息数据的提供方主要是国家测绘局,遥感影像数据提供商包括美国快鸟等,导航电子地图数据提供方主要有四维图新、高德软件等。地理信息的操作:即构建基于地图或空间关系的软件支撑技术,主要由地理信息系统的基础软件平台来完成,这一层级技术门槛较高。


  地理信息的应用:地理信息有广泛的应用空间,主要分为三大块,政府、企业和大众应用。


  二三维一体化技术:将二维的分析、建模优势,和三维的直观查询、可视化优势结合在一起,提高客户的使用体验和工作效率。目前,公司的二三维一体化技术已经成熟,在最新一代的系列产品中都有应用GIS平台软件——GIS行业的操作系统是基于数字地图的一种专业的计算机管理信息系统,其中GIS平台软件是技术核心。GIS从地理空间的角度对各种信息进行分门别类的组织和关联,以地理空间为框架整合各种信息。通过分门别类的信息图层的叠加,将所需的信息以地图形式展现,形成“一张图”。如果把电子地图包含的原始数据和信息比作图书馆,GIS平台软件就是图书馆里的书架。GIS基础平台软件主要面对的是下游的增值开发商,这类用户具备独立的GIS应用软件开发能力,他们购买GIS基础平台进行二次开发。由于底层的开发涉及多项复杂的地理信息技术,包括地图图形学,地理学,测绘学等,大多数下游厂商为了减少投入,直接从专业的GIS基础平台商购买,这样使得GIS基础平台软件在GIS产业链中有着计算机软件的操作系统的地位。国内GIS基础平台软件的市场容量呈快速上升趋势。据赛迪顾问统计,2008年我国GIS基础平台软件终端销售额为3.58亿元,未来三年,基础平台软件市场规模也将保持20%左右的增长。


  与LBS结合,互联网衍生多种模式目前国内的地理信息位置服务的使用仍然不是十分广泛,一方面在于位置信息用户的规模还相对较小;另一方面,使用位置服务的用户中有52%是偶尔使用,在使用频率上仍有较大上升空间。用户规模和使用频率还未起来的原因归根结底还是没有成熟的商业模式,使得商家、用户、服务提供商等产业链上各个部分都受益。目前,主流的LBS商业模式主要有休闲娱乐、生活服务、社交和商业等。未来,LBS+X模式将会成为主流。比如LBS+社交+电子商务模式,现在有众多初创企业参与其中,未来其市场空间不可限量,或许会诞生下一代互联网明星企业。


  自从GPS正式向全世界开放以来,卫星导航定位行业逐步形成了完整的产业链,主要包括空间系统、地面台站、基础类产品、终端产品、系统集成和运营服务六大部分。空间系统:由多颗导航卫星构成空间导航网,目前共有四个全球卫星导航系统,分别是美国建设的GPS、俄罗斯建设的GLONASS(格洛纳斯)、欧盟建设中的Galileo(伽利略)和中国的新一代卫星导航定位系统(北斗二号);地面台站:通常包括跟踪站、遥测站、计算中心、注入站及时间统一系统等部分,用于跟踪、测量、计算及预报卫星轨道,并对星上设备的工作进行


  控制管理;基础类产品:是卫星导航应用产业的核心基础,包括接收机天线、芯片及模块产品、定位/差分/测向算法、多系统组合导航算法、系统引擎及处理软件、嵌入式GIS引擎软件、地图/导航电子地图等;终端产品:因用途不同,一般可分为导航型、测量型、授时型、测姿型、测向型等,其中应用最普遍的、发展最快的、需求量最大的是导航型终端。系统集成:系统集成商在正确理解用户业务需求的基础上,将不同功能的软、硬件产品集成在一起,设计和开发专门定制的业务处理应用软件,从而为用户提供一个全面的系统解决方案。运营服务:包括导航服务、高精度信息服务、监控/调度服务、咨询/培训服务等。导航服务包括基于位置服务(LBS,LocationBasedService)和汽车信息服务(Telematics)等。


  网格化管理平台通过科学划分社区责任网格,确保全覆盖、无交叉、无盲区;通过开发完备的居民基础数据库,创新了居民数据信息主动更新机制;编制社区服务与管理手册,确保了社区工作内容的标准化、流程化和规范化。


  地理信息系统(GeographicInformationSystem,GIS)是以测绘测量为基础,以数据库作为数据储存和使用的数据源,以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。GIS作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要攻击、技术和学科,近年来得到了广泛关注和迅猛发展。由于人们的生产和生活中超过80%以上的信息和地理空间位臵有关,所以理论上来说,GIS几乎可以运用于现阶段任何行业。


  GIS是对地理空间信息进行采集、存储、管理、处理、显示、分析与模拟基于地理空间信息对政府、企业的业务数据以及个人生活所需的各种信息进行管理、分析和辅助决策的计算机信息系统。其中,地理空间信息形式多样,包括矢量电子地图、卫星图像、航空影像、卫星定位数据等。GIS基础平台软件技术复杂,专业门槛高,经过多年角逐,目前仅有少数GIS平台厂商参与高端GIS基础平台软件竞争。GIS应用平台软件和技术开发服务领域的市场竞争则表现为分散化,市场竞争主体数量较多,在市场份额上尚未形成绝对的市场领导者。目前我国从事GIS软件和应用开发的企事业单位超过3,000家,但规模普遍不大。在未来十年里,GIS应用软件和技术开发服务市场竞争格局将逐步集中化。


  未来较长时间,一方面基于GIS应用的领域将继续由传统的资源管理、政府主导的应用向企业信息化、个人应用为主导的方向发展,GIS将成为人们生活、工作中提高效率的有效工具;另一方面,GIS应用将随着IT技术发展而获得向纵深应用发展,以及市场对虚拟现实技术的需求增加,三维GIS将获得一个较为理想的发展机遇。此外,时下风靡的物联网、智能电网等新兴产业的提出,由于其应用均涉及到地理信息技术的应用,预计均将成为GIS应用发展的重要催化剂。


  地理信息系统数据获取、处理和输出的关键业务点


  3DGIS应用的商业模式:利用GIS平台为城市规划、建设和管理提供各种比例尺的地形图、地下管线现状图、及各种专题规划图,以及进行规划数据加工、分析、三维仿真模型制作等服务,另一方面,为政府相关部门及社会各界提供其所需的GIS信息服务。


  基于3DGIS的三维全景可视化智慧城市管理平台把虚拟现实和实景视频相结合,是集成现代视觉传感器、宽带传输、图像处理、智能行为识别、摄影测量、3D虚拟环境等技术于一体的全景式视频浏览与监控系统。改变了传统视频监控依靠人眼盯视电子眼,多摄像机滚动巡查画面的落后方法,是对现有基于视频安防监控系统的一种超越和创新。该技术基于目标区域的3D虚拟场景,并通过对目标区域全覆盖布设视觉传感器并进行精确跟踪和定位;实时显示监控画面、联网报警。它不仅仅是一个监控系统,更是虚拟的3D动态空间浏览器,能够实现目标区域的事件过程的快速跟踪、浏览与回放,实时进行自动语义识别,框示目标标签和轨迹,记录报警日志;事后可按特定条件搜索符合条件的视频画面(下一代“智能视频搜索”技术),远程调用报警日志。适用行业包括:(1)封闭场景和空间:设置封闭周界与公共空间隔离的安保区域。例如:学校、监狱、机场、矿山等;(2)半开放场景和空间:监控特定区域、特定时段非法入侵的安保要求。例如:银行、油田、港口等;(3)城市级综合建设项目:数字城市和智慧城市的智能化改造等。


  1.应用:地籍管理


  2.应用:地下管线服务


  3.应用:煤矿井下人员定位


  旅游景区三维地理信息服务平台:可以为旅游景区搭建一个展示自然风貌、历史文化景观的三维网络平台,为游客提供一个直观、动感、交互性强、信息内容丰富的旅游综合服务平台,最终实现展示景区风貌、推介旅游产品、提供政府服务、助力客企对接的目标,从而提升景区的品牌形象。


  4.公安110三维辅助指挥系统:可以实现公安局110车辆人员指挥调度,警情实时监听和查询分析,摄像头实时监控统。该系统为公安局指挥中心快速处理110警情、实时了解警力的分布、提高巡逻车辆的调度效率起到了重要作用。


  5.水利防汛预案管理:建立一个由数据支持和驱动的、可以在三维场景下进行交互使用的、具有水利防汛预案预案制作、修改、更新维护等功能的可视化的防汛预案管理系统,为防汛减灾提供直观的决策支持平台,为防汛工作管理、人员管理、部门管理、抢险队伍管理、文档管理、技术培训提供技术保障。


  6.应用:省级地理空间信息共享应用平台。省级自然资源与地理空间信息数据库及共享应用平台建设是一项技术密集、工作量大、业务复杂、周期性长的技术工作;因此,必须采取分步实施、分步建设的方式开展工作。并科学合理的确定平台建设的阶段性目标


  7.应用:当我们采用了基于MMS技术的实景三维GIS系统以后,你可以将每一公里道路、每个立交、隧道、桥梁、收费站、服务区、停车区、边坡、涵洞、上跨下穿管线,乃至任何你要关注和管理的构造物、设备都采集到你的路段、路网GIS数据库以后,你不用挪动一步路,你所管控的任何对象分分秒秒之间将以实景视频的方式展示在你的面前!


  8.应用:人口管理。三维人口地理信息系统主要利用GI地理信息技术、传统的拍照技术、三维数字仿真模拟及实景视频技术,将街道社区100多项工作内容纳入管理范围,形成房屋管理、人口管理、人口计生管理、城管管理4大基础平台、具有综合管理、户籍管理、人口统计等功能。


  9.应用:数字城管。数字城市网格化管理的主要目的是采用GIS、GPS、移动通讯、网络传输、计算机等高新技术,快速、高效、准确定位城管事件问题,确定事件责任单位及处理部门,快速解决问题。


  10.应用:大气环境监测。将GIS技术应用于多模式环境空气质量预测预报系统中,可提供空间数据和相关属性数据的快速存取和管理功能,使环境基础信息与环境管理信息以及模型分析结果以可视化的图形、图像方式呈现给决策管理人员,并能充分发挥GIS的空间分析能力,为辅助决策提供依据。


  11.应用:公安布控。基于实景影像的警用地理信息系统核心技术有三部分组成,包括移动道路测量技术、地理数据平台技术、警用地理信息业务平台。实景三维技术在公安行业中的应用是不容忽视的,不仅大大提高了工作效率,还有效增强了预演方案模拟的真实性。今后,实景化P-GIS应用将成为数字公安发展的必然趋势。


  12.应用:品牌展示。品牌家具室内虚拟仿真系统。三维虚拟互动体验模式不仅可以降低展厅展示的成本与风险,加快项目实施进度,并且在提高产品的销售策划阶段的品牌宣传力度上,也是有着一定的辅助作用,因此,三维虚拟仿真技术将成为未来展览展示应用的新兴方向。


  13.应用:智能电网。运用三维可视化技术和空间信息技术,构筑了一个“数字电网”,能够实时、直观地了解电网的各类信息,辅助工作人员进行业务管理和决策,从而实现对电网科学、有效的管理,提高电网管理质量和运行效率、降低运营成本。


  14.应用:物流车辆跟踪。根据用户需求实时地对车辆进行追踪监控即可以对一辆车进行追踪也可以同时对多辆车进行追踪并且显示车辆在三维地图上的具体位置;为了保证地图浏览的速度,对多辆车进行追踪不实现多屏显示而是实现定时刷新。




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