应急测绘二三维快速建模系统需求说明

应急测绘二三维快速建模需求说明应急测绘二三维快速建模是一种专门用于应急测绘领域，能够快速创建地理空间信息的二维和三维模型的技术；一、构成1.数据采集模块可以整合多种数据来源，如无人机航拍影像、卫星遥感图像、地面激光扫描数据等；无人机航拍影像能够快速获取大面积的受灾区域影像，具有灵活性和时效性；卫星遥感图像则可提供宏观的地理信息，覆盖范围广；地面激光扫描数据精度高，能获取目标物体精细的三维结构信息；2.数据处理模块对采集到的数据进行预处理，包括影像校正、噪声去除、数据配准等操作；影像校正可使采集的影像符合地理坐标，保证数据的准确性；噪声去除提高数据质量；数据配准将不同来源的数据统一到同一坐标系下，便于后续的融合处理；3.建模模块基于处理后的数据构建二维和三维模型；在二维建模方面，可生成数字高程模型（DEM）、正射影像图（DOM）等，直观地展示地形地貌和地物分布；三维建模则能够创建逼真的地形、建筑物、基础设施等三维实体模型，如通过倾斜摄影测量技术构建城市的三维模型，精确呈现建筑物的外观和高度等信息；二、功能特点1.快速性在应急情况下，时间就是生命；该能够快速处理数据并生成模型，大大缩短了应急测绘的周期；例如，在地震发生后，可以迅速对灾区进行航拍，然后利用快速构建灾区的二维和三维模型，为救援决策提供及时的地理信息支持；2.准确性采用先进的测绘技术和数据处理算法，确保模型的高精度；高精度的模型有助于准确分析灾害影响范围、评估损失情况等；比如在洪水灾害中，精确的地形模型可以准确预测洪水的淹没范围，为防洪决策提供可靠依据；3.可视化生成的二三维模型具有良好的可视化效果，方便不同专业背景的人员理解和使用；救援人员可以通过直观的三维模型快速了解灾区地形、建筑物分布等情况，制定合理的救援路线；决策者也可以通过可视化模型更好地把握全局，做出科学的决策；三、技术参数序号具体技术(参数)要求1---硬件需求---2高密集约化计算集群，高强度合金框架,长*宽*高≤60cm*60cm*60cm，重量不超过29KG；3显示器尺寸：不小于15.6寸，且配备鼠标、键盘；4CPU与GPU联通方式：一个整机单元具不少于5个计算节点且CPU与GPU1：1直连；5存储：≥8TBSSDSATA*2储支持SATA协议；6CPU（处理器）：国产，不低于8核16线基础频率3.0Ghz*5组；7主板：国产芯片组最大支持内存容量32GB×4插槽PCI-EX16显卡插槽，1×M.2接口*5组；8内存：不少于32GDDR4×4条*5组；9固态硬盘：不小于512GbM.2NVMe国产闪存芯片*5组；10显卡：CUDA@核心数量不低于4352，显存不小于8GBDDR6*5组，显存位宽不少于128；11能耗：整体功耗不超过1800瓦；12操作：支持国产操作；13网络性能：不低于1GE，背板带宽≥336Gbps，包转发率18Mpps，8个千兆电口，4个千兆光口；14预留接口：千兆电口*2千兆光口*2USB3.0*4HDMI*1；15片式结构设计，维护简便，如设备出现故障，可快速将故障节点抽出进行维护，不影响其他运算节点工作；16硬件监控可实时监测当前节点的计算机的CPU使用率、CPU核心温度、显卡使用率、显卡核心温度、内存使用率、网络使用率、以及当前节点ID等信息；17内部通讯：内部节点之间1Gbps传输速率；18散热：≥2个涡轮风扇，强散热，低噪音，工作噪音≤50分贝；19配件：配备铝合金防护箱，减震设计自带万向轮，便于携带；20---实时建模软件---21提供不少于2家无人机厂家的适配证明（包含垂起固定翼和多旋翼总计不少于5种机型）；22实时建模无人机边飞边建模下，无人机采集完数据，完成1平方公里区域三维建模时间≤30min，空间分辨率优于10cm；23支持实时传输链路：卫通设备、自组网络、无人机图传链路；24实时建模具备自动建模（软件接入无人机航线文件）、一键建模（无航线文件下点击一键即可开始建模）能力；25实时建模可接入测区范围线信息，支持在测区范围线约束下建模，自动裁剪冗余数据，提高实时重建效率；26实时建模支持实时空三计算、实时三维建模，实时图传至软件后即开始多线程实时空三计算，分瓦块实时建模；27实时建模软件支持多计算节点集群计算和单机多节点处理模式；28数据成果具备强大的产出能力，不仅能够支持生成数字正射影像图（DOM），通过将航空或卫星影像进行纠正和投影处理，以高精度的地理坐标为基准，呈现出具有真实地理信息的二维平面影像，为地形地貌分析、地物识别与监测等工作提供直观且准确的参考依据；还能够高效产出数字高程模型（DEM），通过对大量地形测量数据的分析与处理，精确构建出反映地表起伏形态的三维数字模型，该模型能够清晰展示地形的高低变化、坡度坡向等关键信息，为水利工程规划、地质灾害评估、城市规划与设计等诸多领域提供坚实的数据支撑；同时，数据成果可以生成高质量的三维模型，借助先进的建模技术和算法，将多源数据进行融合与处理，构建出逼真且具有丰富细节的三维空间模型，无论是城市建筑、自然地貌还是复杂的基础设施，都能以三维立体的形式生动呈现，为虚拟现实、增强现实应用、城市规划与展示、文化遗产保护等方面提供极具价值的可视化数据；此外，数据成果还支持点云数据的产出，通过激光扫描等先进技术手段获取大量空间点的三维坐标信息，形成密集的点云数据集合，这些点云数据能够真实记录目标物体的表面特征和空间位置关系，在地形测绘、工业检测、逆向工程等领域发挥着重要作用，为后续的精细化分析和处理提供了丰富而准确的数据基础；29支持多期三维模型融合与比对分析：支持一键导入历史工程数据、标准格式正射影像、标准格式实景三维模型数据融合展示，叠加对比分析；30量测分析功能：支持对基于三维模型、DOM、DEM、点云等数据进行高度、长度、面积测量；31智能标绘功能：对实景三维模型可智能标绘（点、线、面、水面）及设置属性信息，支持标绘数据导出；32对实景三维模型、正射影像、DEM、点云数据成果进行空间分析，显示空间分析数值；33智能识别：可实时智能识别人、车、建筑、道路、森林、水体等不少于10种现场关键目标；34数字地图功能：支持二维数字地图按需定义网格大小，并实现网格化渲染分析目标数量及地理分布分析定位功能；不同颜色表征网格内救援目标数量分布分析功能；35提供不少于5个节点；36---实时点云处理功能---37该具备强大的激光点云数据处理与展示能力，不仅能够全面支持海量激光点云数据的顺利载入与流畅浏览，而且在整个操作过程中展现出卓越的性能和用户体验；在数据载入方面，无论激光点云数据的规模多么庞大，都能高效地进行数据读取和解析，确保海量数据能够快速、准确地加载到中，为后续的分析和处理提供充足的数据基础；即使在面对海量的点云数据时，也不会出现卡顿或加载失败的情况，充分体现了其在数据处理能力上的强大优势；而在点云数据的浏览功能上，更是提供了丰富且便捷的操作方式；用户可以轻松地对点云数据进行缩放操作，无论是将视角拉远以宏观查看整个点云数据的分布情况，还是放大到微观层面仔细观察局部细节，都能实时响应用户的操作指令，呈现出清晰、准确的点云图像；旋转功能同样出色，用户可以通过简单的鼠标或键盘操作，以任意角度对点云数据进行旋转，全方位地审视点云的空间结构和特征，满足不同角度的观察需求；不仅如此，点云数据的浏览过程极为顺畅，在处理大量点云数据时，依然能够保持稳定的帧率和流畅的显示效果，避免了因数据量过大而导致的画面延迟或闪烁等问题，为用户提供了舒适、高效的浏览体验；更为重要的是，支持多种灵活多样的点云数据显示方式，以满足不同用户在各种应用场景下的需求；其中，按高程显示功能可以让用户清晰地观察到点云数据在垂直方向上的分布规律，通过颜色或灰度的变化直观地呈现出地形的高低起伏，对于地形分析、地质勘探等领域具有重要意义；按类别显示则能够将不同类型的点云数据进行分类展示，例如区分建筑物、植被、道路等不同地物类型，方便用户对特定地物进行针对性的分析和研究；RGB显示模式使点云数据能够以真实的色彩呈现出来，仿佛将现实世界中的物体直接呈现在用户眼前，增强了数据的直观性和可理解性；这对于城市建模、文化遗产保护等领域尤为重要，能够帮助用户更准确地识别和记录物体的外观特征；EDL（EyeDomeLighting）显示方式则进一步提升了点云数据的可视化效果，通过模拟人眼的视觉感知原理，为用户提供了一种更加逼真、立体的观察体验，使得点云数据的空间结构和形态更加清晰可见，有助于提高分析的准确性和效率；此外，还支持单木分割显示功能，这一功能在林业资源调查、森林生态研究等领域具有独特的价值；通过对点云数据进行精细的单木分割处理，能够准确地识别和提取每一棵树木的位置、形态等信息，并以独立的方式展示出来，为用户提供了详细、准确的树木个体数据，为森林资源的科学管理和保护提供了有力支持；38支持加载LiData、LAS(las、laz)、ASCII(txt、asc、neu、xyz、pts、csv)、ply、e57、pcd格式的点云数据，可按点云的各类属性信息进行渲染；39可对点云数据构建金字塔，实现TB级点云数据的秒级加载、渲染；40支持加载tiff和jpg格式栅格数据，可调整渲染方式并支持按山体阴影或叠加山体阴影渲染地形栅格数据；41支持加载shp、dxf、kml、gpkg格式的矢量数据，并按照高程、图层、等高线或文件显示；42支持加载csv和treedb格式的属性表数据，并可按高程或文件渲染；43支持加载pos、out、traj格式的轨迹文件；44支持多种测量工具，如长度测量、面积测量、角度测量、高度测量、面积测量等；45支持将数据按照正交/透视效果显示，并切换顶、底、左、右、前、后、前等距、后等距视图；46支持调整点云形状和大小，支持点云大小自适应显示；47包含地形模块，可对地形领域的激光雷达点云数据进行处理分析，分别生成DEM、DSM、等高线、山体阴影、坡度、粗糙度等地形产品；48支持添加删除断裂线、置平等交互操作，确保用户生产出理想的地形成果；49提供山体阴影、排水线、水淹区域、可视域、日照量等分析功能；50支持变化检测、偏差分析、断面分析等工程测量工具；51软件地形处理模块具备一键式流程化操作功能；52支持对等高线进行编辑，支持选定范围生成等高线