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数字孪生和可视化技术为智慧林业建设提供新动力

本文发布于:
2021-12-10
来源:
咨询部
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数字孪生和可视化技术为智慧林业建设提供了新动力,将提高林草智能化管理和决策水平。

近日,第二届中国林草计算机应用大会分会场五以“数字孪生与可视化”为主题,将6个特邀报告和4个专题报告进行线上直播,来自全国不同单位的720余人参与线上会议交流。分会场报告由中国林业科学研究院资源信息研究所张怀清研究员和西北农林科技大学王美丽教授主持。

与会专家和代表系统梳理了数字孪生技术的发展历程,对数字孪生与可视化技术的行业应用进行了交流,一致认为,数字孪生与可视化技术作为智慧林草的关键技术,为解决林草资源信息同步更新,实时反馈和智能决策等问题提供新的技术手段,对提升林草信息化服务能力至关重要。林草行业具有数据复杂繁多、三维建模难度大等特点,存在设备成本高、技术落地难等现实问题。建议聚焦基于林学知识的三维建模、基于自然交互的动态模拟和多端协同的林草在线可视化服务等领域开展重点研究,突破大规模林草资源多样性高效建模、虚实互动的智能反馈和自然交互、虚实融合的林草智能监管决策等关键技术,推动林草信息化逐步向虚实融合、智能交互和可视决策等方向发展。

经过大会评审,西北农林科技大学姜金岑,中南林业科技大学黎明慧的报告被评为优秀报告。(现将部分报告内容与读者分享)

数字孪生与可视化分会场

北京航天航空大学周忠教授以“从植物建模到实景数字孪生”为题,从数字孪生场景演化、植物三维建模、实景数字孪生技术等方面,提出了数据和规则混合驱动的智能建模,以及融合几何-语义信息的三维场景图生成方法,阐述了实景数字孪生技术方案,对林草数字孪生的任务和前景做了探讨。

报告指出,场景重建成为人工智能落地的强大推动力,基于地理信息系统平台的仿真系统具有空间数据管理优势,但模型缺少智能性与动态性。无语义的场景建模快,但是精度低不能满足要求。因此,融合语义与规则的智能建模技术将是场景建模的趋势,倾斜摄影、三维扫描等为数字孪生世界提供精确的三维地理底座。基于深度学习的部件级物体解析与重建,可以满足结构重复性、渲染效率与精度的要求,成为建模热点。不同物理空间、社会空间、信息空间的融合将推动信息空间的发展进入几何级增长期,从而满足元宇宙等应用的需求。

特邀报告1:从植物建模到实景数字孪生

同济大学贾金原教授分享了Web3D关键技术对元宇宙发展的支撑作用,从大规模虚拟场景轻量化处理、Web3D大数据在线可视化支撑架构、渐进式对等传输机制、轻量级在线全局光照渲染等方面,阐述了Web3D关键技术可为数字孪生和元宇宙提供在线可视化智慧服务。

报告指出了网络三维技术的发展趋势:大规模场景的高效、低成本处理;复杂模型的低功耗、轻量级计算;大数据的渐进式对等传输机制;轻细美真在线渲染;互动脚本编程和可视化创新等。网络三维技术的发展将为数字孪生和元宇宙的应用提供了实现桌面、轻量级和低成本等关键技术支撑,将摆脱常规虚拟现实硬件和软件的限制,成为最容易普及的一种应用模式。

特邀报告2:面向元宇宙的细粒度化Web3D关键技术与在线支撑平台

中国林业科学研究院资源信息研究所张怀清研究员,分享了林业数字孪生体的技术难点和业务需求点,就林业资源环境和生态系统的物联感知化、实体模型化和交互实时化进行了阐述,分析了林业数字孪生在动植物智能观测、生态多样性监测、森林质量和健康诊断、森林经营与管理决策、灾害应急响应等方面的应用能力。

报告指出:数字孪生是是物联网、人工智能、虚拟现实、云计算等技术高度融合的综合性集成技术,主要目的是进行数字模型的智能分析、预测,为实体提供决策支持。林草数字孪生应用是智慧林草的具体实现手段,将突破虚拟与现实之间的融合、实时更新、智能反馈技术难点,服务于智慧林草的业务需求,从而实现实体-数字模型交互的平行管理与分析决策。数字孪生、元宇宙技术解决了林草全生命周期的信息同步、智能反馈、自然交互和真实体验等难点,驱动向林草数字化、可视化与智能化方向发展。

特邀报告3:林业数字孪生技术与应用