在这个领域，当国外测绘高校在十余年前便已普遍开设激光雷达专业课程时，国内仅有少数测绘高校向学生传授激光雷达测绘知识与技术。——拓维思董事长浦石这样评价和他打了十年交道的LiDAR技术在中国的发展情况。作为国内一家专业的LiDAR数据处理与应用技术解决方案提供商，拓维思科技有限公司将自己的数据智能处理平台TOVOS Studio推向了测绘市场，与国外的Esri、鹰图、天宝等众多国外厂商推出的同类软件一争高下。
期待自主的LiDAR技术在国内的推进与发展，是浦石的愿望，也是拓维思的企业愿景，激光雷达测量技术在国内的发展虽缓，但依然在行业应用中实现了稳步的提升，国家级地图平台产品“天地图?天津”就是激光雷达测量技术的实践者之一。
作为拓维思公司的重量级客户，浦石盛情向我们推荐了总揽天地图(天津)科技发展有限公司技术工作的“掌门”——技术总监陈周云先生，作为本栏目寻访到的又一位GIO，陈周云将通过天地图?天津的三维城市业务，系统地解读激光雷达测量技术如何为行业应用的基础平台构建提供实战级的支持。
“让天地图成为满足各方面需求的‘宝葫芦’。”这个亲切的比喻来自国家测绘地理信息局局长徐德明对天地图寄予的期望。从政府级别的公安、消防、城管、水利、住建、交通……，到民用级别的饮食、医疗、旅游、教育、就业……，天地图正在塑造着一个全能者的形象。
但天地图正处于成长的青春期，从技术和能力的表现上还需要不断地积累，才能一步一步地建立起一个完整的功能体系，这些正是天地图?天津技术总监陈周云所必须要做到的，而这位给人印象踏实、认真、善于言谈的年轻GIO，刚好具备了“宝葫芦”缔造者的一切素质。
LiDAR小荷初露角
在陈周云刚来到天地图(天津)公司的2006年，公司正在与天津市有关部门合作，为用户制作天津市全域的土地利用动态监测系统。那时，公司的团队利用了地形图并结合卫星影像建立了整个天津市的二维基础地理信息数据库。通过与有关部门的合作，天地图(天津)公司每年会给用户做技术性监测，从一开始侧重于土地利用的动态监测，到后期用户要求将监测领域拓展到房地产管理，对三维数据和技术的需求就越来越显著。
正是得益于这次的契机，天地图(天津)公司开始了对LiDAR的技术的调研并开始从国外引入相关技术进行测试和应用。当时，供需双方在激光雷达测量技术的测试环节中均承担着一定的风险，这里既有资金投入方面的风险，也有软、硬件技术方面的风险，比如二维数据与三维模型结合时在显示方面容易受到影响;此外，受限于当时的三维成像表达出来的效果，如果想要让三维模型表现得精细、流畅，则需要对计算机的硬件性能有更高的要求，超过200G的整个天津市的三维数据，在当时也是相当庞大的数据量。
“监测的需要让工作范围逐渐上升到了三维的角度，我们当时通过调研和一些技术性的测试证明，相较于传统的航空摄影测量技术，激光雷达测量实现3D的建模其效率和效果更有优势，所以我们便把这项技术与用户的应用相结合，虽然我们均承担了一些风险，但最终还是取得了不错的成果。”陈周云介绍道。
正是有了这一次合作的机缘，让三维数据的可视化、监测、分析优势完全显现出来，天地图(天津)公司领导层很快决定，将地理数据的显示模式转向三维化，通过激光雷达测量设备采集大面积的数据实现天津地图的三维可视化。公司的这一举措在当时所有的业内企业中，也几乎是一次创新性的变革。
随后的2007年，天地图(天津)公司结合激光雷达测量与数码航空摄影测量的有关技术，完成了对天津市北辰区的三维数据采集，到了09年，通过激光雷达设备的全方位采集，公司已经实现了天津市中心城区250平方公里的三维可视化数据的积累。如今，随着天津市城市经济的快速发展，天地图?天津的三维数据已覆盖范围超过整个天津市土地面积的50%，达到了6000平方公里。
在中后期天津城区三维数据采集过程中，天地图(天津)公司开始与拓维思公司达成合作，在数据处理流程上采用了拓维思自主研发的TOVOS Studio，该软件在前端也集成了国内外厂商推出的主要激光雷达设备，凭借低成本、高质量的国际竞争力为天地图?天津的三维化打下了坚实的基础。
LiDAR技术的价值服务
据陈周云介绍，天地图6000平方公里的三维数据，将会为政企行业应用以及公众提供三维地图办公及浏览的平台。
“以国内外同类企业的发展情况看，从前端到后续的应用服务，目前还没有一家企业能够把全部产业链都做好，我们的业务集中于前端和中间端，但同时我们也希望把应用领域做一个拓展。如今，我们在政府部门已经有了不少客户，通过来自政务服务中的机会，从公安、消防、应急、城市无线电管理等领域出发，逐渐向外推广，未来还会把客户群拓展到企业和公众。”陈周云提到对未来的规划与方向时，这样说道。
[page] 在面向政府的行业应用方面。天地图(天津)公司有着一套自己的运营服务模式。首先在前端上，对于大范围的基础性数据，由于已有二维基础地理信息数据库和具备一定基础的三维数据库，公司已经不需再进行全方位的数据采集。对于二维的矢量数据及影像数据的更新维护，其数据来源主要由国家有关部门提供。当现有的数据满足不了行业用户的需求时，公司会利用行业先进技术做一些自主的采集以满足需要。对于三维数据的更新维护，主要采用激光雷达技术进行自主采集和处理。对于一些基础性的行业应用，公司会开放接口，客户能基于天地图?天津的有关数据、软件及硬件进行二次开发和升级，叠加定制化的行业应用。而那些对数据内容和三维可视化要求较高的客户，则需要更精准的信息，激光雷达测量技术就包含在高端的应用服务当中，并派上了较大的用场。
陈周云提到，LiDAR技术有着先天性的优势，特别是配合传统的摄影测量后，对三维建模细节和精度的提升都有非常大的帮助，因此在政府行业应用里，其定制化需求特别高。例如在消防应用领域，有关部门对大型公共场所的建筑外观及结构的三维化需求是要保证和现实几乎无异的，而其三维模型中所涵盖的数据则比开放给公众的信息要多很多，除基本的位置信息外，还包括比如建筑的楼体三维数据、建筑物的材质、建筑的使用目的、房屋结构等，这就需要把与模型有关的数据进行高精度的匹配，这样在火情灾害发生时，消防指挥部门便可以准确参照三维的建筑结构及相关信息制定消防方案。
目前，在诸如手机、平板电脑等移动终端上实现基于二、三维数据的可视化浏览与操作已不再是技术瓶颈，天地图公司以后将会陆续会开展一些技术性的实验，相关的产品虽然目前还没有推出，但移动三维GIS在行业应用中的使用前景值得期待。
在面向大众的服务方面，公众版的天津三维城市会在5月份正式公布出来，用户需要基于独立的显卡和1Mbps以上的网络宽带即可流畅使用，而地图本身也将集成互联网电子地图的所有标配功能，为公众带来三维可视化的地图体验。作为数据处理中心的天地图(天津)公司的工作将集中于后期的数据集成、更新以及维护。陈周云同时强调，地图数据这一块是行业最为关注的问题，从满足用户需求的POI信息查询到基于位置信息的大数据分析，再到成熟的基于大数据的商业智能等等，这些都将是天地图未来建设的目标和方向，实现数据商业化并服务于大众已然成为天地图(天津)公司的下一步核心任务。
实际上，在天地图的二维数据服务中，从企业到公众的应用，天地图已经在和有关的旅游业企业进行合作。如果你是一位来到天津的游客，那么就可以体验一下在天津地铁中安置的基于地理位置服务信息查询的大屏幕装置，该设备使用了天地图?天津的地图二维数据，并叠加相关的旅游专题内容，从而为旅客提供了旅游方面的综合地理信息服务。在三维数据已成规模的同时，三维可视化的地图也将为公众提供更为直观的视觉感受并被广泛使用。
做好试点，服务全国
陈周云坦诚地表示，目前天地图针对公众的产品还是相对少一些，但天地图作为一个平台级资源，公司目前正在做的就是拓展应用的开发，而这些产品将作为前期的实验项目，在投入测试的过程中要发现数据方面的缺陷和使用的不足，通过不断改进平台体验，实现与公众应用的深度结合，做好了这些，才会在全国范围内推广出产品。“作为试点城市，天地图?天津将为全国的天地图城市建设带来示范作用，公司也将参与到全国天地图整体建设的行业标准与规范制定过程中来。”陈周云说道。
在国内，测绘技术一直以摄影测量为主，激光雷达测量技术仍然处于行业应用的初级阶段，天地图?天津在三维建模中探索性地应用到这项技术并全面铺开整个天津城区的三维数据的采集建设，这在全国的天地图建设过程中，也具有试点意义。
陈周云最后总结道：“LiDAR在全国的使用情况不尽相同，有的地方只是用它做小范围的测试，有的尚未采用这种技术，而我们发展的较早也较快，我们希望通过在技术上的尝试和实践，结合国家的行业规范的制定要求推出一套包括前期数据采集、中期的加工、后期的集成应用在内的标准化规范，把基于激光雷达测量技术的三维可视化的全套解决方案推广出去，让更多的天地图节点公司去参考和使用。”(文|本刊编辑 陈启临)
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