包头市城市三维仿真系统的应用与研究
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摘要：本文主要讲述了包头市三维数据管理系统的建设流程、
特点、功能及应用实例，重点是阐述系统在城市的规划管理建设中的突出作用。
关键词：城市三维仿真系统；智慧城市；规划方案；城市品味
Abstract: This paper focuses on the process of the construction of three-dimensional data management system in Baotou City, Features, functions and application examples, focusing on the prominent role in the planning and management of the city's construction of elaborate systems.Keywords: three-dimensional urban simulation system; smart city; planning program; city taste
中图分类号： O343.2 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
一、概述
随着我国经济的飞速发展，各个城市建设的速度越来越快，
规模越来越大，这对城市建设的管理者提出了新的挑战，如何控制城市规模、把握城市的整体布局，如何协调各构建筑物的关系，如何把控城市的整体色彩等一系列问题，在规划管理审批方面，二维的平面地形图已无法解决和掌控上述的一系列问题，已无法满足城市建设、城市规划、城市管理的要求，城市三维仿真系统应用而生，它也是数字地球、智慧城市的重要组成部分。
包头地处内蒙古自治区西部，是连接环渤海经济带和西北地区的战略要地、交通枢纽，素有“草原钢城、稀土之都、塞外明珠”的美誉，1955年苏联专家为包头市做的城市整体规划是包头市发展建设的主要依据，也奠定了包头市城市建设的良好基础和框架，在经济社会又好又快发展的同时，包头市以建设宜居城市为目标，坚持高起点规划，高水平设计、高质量建设和高效能管理，不断拓展城市空间，完善城市服务功能，使城市文化内涵、城市品味显著提升。
二、建立包头市三维数据管理信息系统、三维辅助规划决策系统
为进一步塑造城市整体形象，提升城市品味和素质，解决城市建设中出现的一系列问题，更好地服务城市建设规划管理工作，包头市测绘院于2011年开始借鉴重庆、宁波等先进城市的经验，建立了包头市三维数据管理信息系统和三维辅助规划决策系统。系统的应用为领导决策、规划的审批提供了直观、现势、精确的三维场景依据，使城市的规划管理更加科学。
⒈系统建设流程
三维数据管理信息系统的建设流程如下：
⒉特点
包头市三维数据管理信息系统是利用宁波测绘院研发的阿拉图软件平台，融合了当前三维地理信息系统（3DGIS）技术，地理信息系统图形、图像处理技术、空间数据库技术等多项前沿技术，实现海量数据三维景观模型的建设，实现了全COM体系架构，使系统成为一个开放的三维GIS平台，系统具有实用性、先进性、开放性、可扩展性。
三维规划辅助决策系统基于Virtools开发，以规划专业应用为基础，以数字三维技术将现实世界进行高精度的可视化表现，给使用者一个与真实生活环境一样的数字城市空间，可用于辅助规划编制和城市管理，为城市的规划建设提供可持续化发展的信息化服务。
⒊功能
系统主要有以下功能
a场景浏览。系统提供了多种漫游浏览方式，飞机空中漫游、汽车驾驶及步行浏览，可进行场景的旋转平移视距远近调整，景观高低、场景缩放等。
b数据叠加。可叠加矢量数据，如道路线红、绿线等。
c对象编辑。包括对模型二维对象、三维对象动态对象等编辑。
d信息查询。系统支持为每个模型赋予属性，通过与数据库关联，模型的信息如栋号名称、规划指标等存贮于数据库中，以目录或数据库的形式进行查询、调用。
e空间分析。包括量测分析、采光分析、平面分析等。
f辅助决策。通过与规划业务的结合，实现对城市运行状态的监控管理以及业务审批过程的科学决策，主要实现功能包括：不同规划方案效果的对比、规划方案位置高度、外墙色彩的调整等。
⒋系统的应用研究
包头市规划范围1901平方公里，主城区三百多平方公里，计划用两到三年时间主城区全部建模，现已完成近一百平方公里的建模数据。三维数据管理信息系统和三维辅助规划决策系统具有了一定的规模，而且在规划管理中得到了应用，收到了良好效果。
⑴城市设计及城市色彩研究应用
包头市钢铁大街、阿尔丁大街是包头市两条重要的交通枢纽；将重点建设打造成为集文化娱乐、商业金融、商务办公居住、文教科研、绿化景观溶为一体的多功能街。在做两条街的城市概念性设计及色彩研究时，应用了包头市三维数据管理信息系统，为其提供了现势高精度三维数据，使城市设计通过公示，获得高度认可，为打造包头生态宜居城市提供了坚实的依据。
（2）规划方案的对比选择
由于市委、市政府搬迁，原土地规划方案特别重要，不仅是包头市中心地段，而且处在中轴线上，利用三维辅助规划决策系统，通过对白模拔高位移，不同规划方案导入对比分析等一系列操作，领导决策最终定位200米左右高的双子塔规划方案，建成包头市标志性建筑。
三、结束语
三维数据系统在城市的建设规划管理等方面有着广阔的发展前景，在工程选址、市政工程道路选线设计等方面也可以大大的提高效率，节约开支。重庆市、宁波市在重点区域的规划审批中，已经开始广泛的应用，从规划的编制、审批到规划的公示、竣工验收都使用三维数据系统，取得了很大的反响和良好的效果。无论从整合信息资源的需要、信息共享的需求、改善城市环境需求、还是提升城市形象的要求，记录城市历程的需求，三维信息系统必将取代传统的二维平面数据，成为城市或城镇建设及规划管理人必备基础工具。
包头市三维信息系统应用和研究虽然还处在起步阶段，但只要通过我们的努力工作，夯实系统的基础工作，就会有很大的应用范围和广阔的发展前景，同时，也可展示包头市规划成果、宣传城市建设，有利于提升包头市各级政府的科学决策和科学管理水平，有利于提升包头市的城市软环境、城市的品味、形象，实现城市的可持续发展。
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