1、三维复杂空间目标集成建模关键技术与应用

本课题属于测绘科学与技术领域。以地球表面及地下三维复杂空间目标为研究对象，以构建地上与地下集成三维空间模型及其多分辨率表达与可视化、以及高精度快速获取空间目标的三维信息、多源空间数据融合处理为研究目标，解决三维复杂空间目标集成建模的关键技术问题，满足数字城市、数字矿山、土木工程及工业测量的国家重大应用急需。

在国际上率先提出了面向对象的三维GIS空间数据模型（OO3D）和含拓扑关系的真三维广义三棱柱（GTP）模型，实现了地上地下复杂三维空间目标的几何无缝集成建模；在国际上首次提出了基于视点确定纹理粒度的空间数据多分辨率表达模型及其数据结构，实现了三维模型的多分辨率表达与可视化；研制了多传感器集成的三维激光扫描、结构光三维测量系统，实现了空间目标三维信息的高精度快速获取；提出了无边界GIS空间编码方法（QuaPA）和三维空间线状要素误差模型、基于虚点影响域重构的CD-TIN约束线动态删除等空间操作算法以及基于投影点密度的距离影像特征提取算法，实现了多源异构三维空间数据融合处理。

研制了7个具有自主知识产权的软件平台和应用系统，形成了较为独特的三维复杂空间目标集成建模与可视化技术体系；支持地上地下复杂空间目标的几何无缝三维集成建模；支持大范围城市快速建模与可视化；所研制系统的精度、速度均优于同类；完成专利1项，软件登记5项；出版专著4部，发表学术论文150余篇（三大检索50余篇）；培养博士15人、硕士25人。

研究成果已在50余个大中城市、大型矿山、水利工程、火电厂等工程中得到成功应用，为解决数字城市、数字矿山、土木工程与工业测量实施过程中三维复杂空间目标集成建模、多分辨率可视化及三维信息快速获取与融合处理等技术难题发挥了重要作用，获得直接经济效益近亿元。

本项研究成果丰富了测绘科学的研究与应用领域，解决了地球空间信息科学领域的三维复杂空间目标集成建模与可视化的关键技术问题，为数字城市等国家重大信息技术领域应用提供了技术支持。

2、基于MicroStation V8环境的全数字摄影测量立体采编系统

基于微机平台的全数字摄影测量立体采编是面向地理数据快速更新、内外业一体化和采编一体化作业而研制的便携式的数字摄影测量工具软件。该软件基于微机平台，以数字摄影测量的理论为基础，图形环境基于Microstation V8，作业员可以利用普通鼠标进行立体采集作业，系统同时连接三维立体鼠标和脚盘手轮高精度输入设备。系统可以处理模拟航空数字化的影像和DMC数字影像，可以直接导入VirtuoZO、JX4A和Intergraph空三加密成果以及影像，自动排列航线和模型，也可以输入原始航空影像，进行自动内定向、相对定向以及模型绝对定向处理。系统在有无定向成果的情况下都可形成核线立体模型，在立体模型上用带滚轮鼠标和高精度影像匹配技术对地物要素进行立体量测，其量测的结果按照地物类编码，直接存储在测图环境中。同时，系统可以快速方便地制作数字正射影像和无缝立体正射影像。

系统主要特色：

基于全组件和控件方式开发，方便二次开发和与其它系统无缝集成。

小巧轻便，具备数字摄影测量和数字立体测图的基本功能。

系统操作简单、方便，特别适合内外业一体化作业。

设计成插件的方式与Microstation V8和Autocad 2000无缝集成，方便采编一体化作业。

基于图幅为单位的数据采集与更新，减少模型接边的工作量，提高作业效率。

可量测无缝立体模型的制作，可以与矢量和DEM叠加进行数据立体检查与变化分析。

以图幅为单位的数字正射影像生成、自动匀光、拼接与裁切处理，方便快速制作高质量DOM。

应用范围：

内外业一体化和采编一体化的地理数据采集与快速更新；

基于摄影测量的内外业一体化综合判调；

基于摄影测量的地物、地貌测绘以及地理信息采集；

正射影像制作、自动匀光处理和镶嵌裁切；

基于可量测无缝立体模型的矢量和DEM数据变化分析；

区域范围内可量测无缝立体正射影像的生成与可视化；

面向GIS的3D产品（DOM、DLG、DTM）的快速数据采集与更新；

基于可量测无缝立体模型的铁路、公路和电力线设计；

3、江汉区城市网格化管理与服务系统

针对城市管理方面存在政府职能缺位、长效机制缺失、信息获取滞后、管理粗放被动、监督评价缺乏、处理效率低下的现象，采用单元网格管理法和城市部件、事件管理法相结合的方式，整合应用多项数字城市技术，实现了精细、高效、全时段、全方位覆盖的城市管理模式。

单元网格管理法：将全各区所辖区域划分成网格状单元，单元网格实施全时段监控，对管理空间实现分层、分 级、全区域管理。

城市部件、事件管理法：扩充了城市物化部件标准的内容，结合“四到社区”具体内容进行事件管理，通过地理编码技术，将城市部件和事件进行有序、精确定位，实现由粗放管理到精细管理的转变。

实时信息采集传输：将城市管理问题的各类信息，通过无线网络实时发送到监督中心，实现了对城市问题的快速反应，为实施敏捷管理提供了信息采集和传递的保证。

创建两个轴心的城市管理体制：建立了城市管理监督中心和指挥中心，形成城市管理体制中的两个“轴心”，将监督职能和管理职能分开，各司其职、各负其责、相互制约。

城市管理流程再造：对城市管理工作流程进行科学优化和重新设计，提高了城市管理效率。

建立科学评价体系：建立了客观科学的评价体系，监督评价更加公开透明。

开发了一套日常运行的网格化管理与服务系统。

主要特点：

将以城管为主的管理内容拓展到以武汉本地特色的四进社区为主的管理内容，提高了系统的实用性。

将建设部的部件分类标准进行了扩充，同时拓展事件和服务的范围，实现了人、事、物的网格化精细管理。

依托武汉市城市空间数据基础设施进行系统建设，建立长效数据更新机制。

最大限度的优化和整合资源。

应用推广情况：

（1）从2005年10月份系统在江汉区试运行以来，取得了良好的运行效果，案件的发现、处理效率大大提高，受到了普遍好评。

（2）目前正在武汉市中心城区的其它6个区全面推广应用。