航拍倾斜摄影 Web 3D GIS 数字孪生智慧火电厂

7 月份，245 个国家气象站日最高气温突破 7 月历史极值；同时，疫情防控形势向好，企业加快复工达产节奏，电力负荷屡创新高。煤电作为我国最主要的电源，用不足 50% 的装机占比，生产了全国约 60% 的电量，满足了超 70% 的高峰负荷需求。

煤电作为火力发电的一种，通过煤在燃烧时产生的热能，将发电动力装置转换成电能。采用图扑软件的 2D、3D 和 GIS 可视化技术结合倾斜摄影和数字孪生技术，搭建出火电厂不同机组区域、输煤区域、化学水处理区域、公用系统区域、生活办公区域、主变及升压站区域的三维可视化系统。利用泛在感知、自适应、智能融合与互动化，让火电厂在工程设计、生产调度、过程监控、故障诊断、运营管控、可视化运维等不同环节实现智慧管理。

HT for Web GIS 支持对不同地图瓦片服务或数据、航拍倾斜摄影实景的 3DTiles 格式数据以及城市建筑群等不同的 GIS 数据的加载，同时，结合 BIM 数据轻量化、三维视频融合以及 2D 和 3D 的无缝融合等技术优势，在 GIS 系统中对海量的 POI 数据、交通流量数据、规划数据，现状数据等进行多样化展示。

基于 HT for Web 和 GIS 技术的智慧火电厂通过获取三维场景数据实现火电厂的数字孪生。基于数字孪生的三维技术，将物联网、人工智能、大数据等新 ICT 技术进行整合，对火电厂安全模块、环保模块、生产模块进行全方位的数字化建设，建设成新一代科技、高效、安全、绿色、健康的火电厂。基于天气数据进行气象仿真，根据具体的需求，展现雨、雪等不同的气象数据三维仿真效果。也可接入气象数据，在恶劣气候来临前做好应对措施。

火电厂三维场景数据获取主要有航拍建模和人工建模两种方式。

航拍建模，也称倾斜摄影实景三维。通过从一个垂直、四个倾斜、五个不同的视角同步采集影像，以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，获取到丰富的建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理。不仅能真实反映地物信息，还能通过定位、融合、建模等技术，生成具有地理坐标系信息的三维厂区模型。航拍建模可以准确的和GIS 匹配，OSGB 模型数据具有多细节层次（Level of Detail, LOD），系统可以根据用户浏览时和场景的距离显示不同精度的 LOD 层级模型。

人工建模，使用 3dsMax、Maya、C4D 等建模软件，基于影像数据、CAD 平面图或者拍摄图片估算建筑物轮廓与高度等信息进行人工建模。但建筑纹理与实际效果偏差较大，生产过程也需要大量人工参与；数据制作周期较长，时效性较低。人工建模要和 GIS 匹配需要人工进行空间矫正配准。

性能上，倾斜摄影适用于大面积复杂厂区或建筑群，可快速通过航拍采集的数据生成场景，避免花费大量时间进行手工建模。通过层级方式加载，不受性能限制，可以承载人工建模所无法承载的场景规模。

效果上，倾斜摄影所见即所得，可展示所有拍摄到的物体，但效果上不如人工建模，拉近后会存在模型贴图模糊，模型细节丢失等问题。同时倾斜摄影的灵活性也不如人工建模，如需对单栋模型实现点击事件，还需要进行单体化处理，并且无法从模型层面实现一些动画效果，例如拆解、透视、零部件拆解动作等。

成本上，航拍大规模成图加上从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式，能够有效的降低三维建模成本，提升模型的生产效率，降低了三维模型数据采集的经济代价。

工期上，通常 1-5 平方公里面积，采集数据+生成模型在 1-2 周左右，人工建模则是取决于建筑/设备数量和复杂程度，通常单个厂区建模周期在 1-4 个月之间。

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