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1、基础建设改造三维仿真基础设施建设改造是为社会生产和居民生活提供公共服务的物质工程设施，它是社会赖以生存发展的一般物质条件。“基础设施”不仅包括公路、铁路、机场、通讯、水电煤气等公共设施，即俗称的基础建设，而且包括教育、科技、医疗卫生、体育、文化等社会事业即“社会性基础设施”。基础建设的重要性重要性一基础设施作为经济社会发展的基础和必备条件，抓好了可以为发展积蓄能量、增添后劲，而建设滞后则可能成为制约发展的瓶颈。重要性二经济起飞离不开基础设施建设的助推。沿海地区经济快速发展和某些区域开发的成功，一条共同的经验就是通过率先启动大规模的基础设施建设，为经济高速增长奠定坚实的基础。经过这些年的超常规发
2、展，中国的基础设施面貌有了翻天覆地的变化，促进了全国经济社会的快速持续增长。然而，由于过去基础薄弱和历史欠账多，中国基础设施的某些瓶颈制约因素仍未消除。在新的起点上推进新跨越，加强基础设施建设显得更加紧迫。重要性三承认差距，必须有所作为；面对机遇，唯有主动出击。随着西部大开发的深入实施，国家将启动一系列重大建设项目，这是中国加强基础设施建设的历史性机遇。对此，我们一定要有敏锐的视角和抢抓的意识，超前谋划，主动出击，积极作为。全国要形成一盘棋，做到部门联动、上下互动，积极搞好政策对接和项目衔接，牢牢抓住关键环节，推动基础设施建设再上新台阶。 重要性四要集中力量抓好重点项目建设。重点项目对经济社会
3、发展具有明显的带动和支撑作用，基础设施建设须有大手笔和大动作。与城市相比，农村基础设施尤其薄弱。要按照新农村建设总体部署，紧紧围绕改善农民生产生活条件和发展农村社会事业，将政府基本建设的增量主要用于农业和农村，逐步把基础设施建设的重点转向农村，推动城市基础设施向农村延伸。特别是要加强支撑现代农业的基础建设，抓好农田水利基本建设，实施农村饮水安全工程，建设和改造通乡通村公路，加快发展农村清洁能源，促进农业可持续发展。 重要性五加强基础设施建设，资金投入仍是一道难题。观念决定“钱”途，改革才有出路。当务之急是进一步深化投资体制改革，进一步打破基础设施领域的垄断行为，采取BOT等多种形式，鼓励和引导
4、社会资金进入法律、法规没有禁止进入的基础设施领域，建立和完善政府推动与市场推动相结合的多元化的基础设施建设投融资体系。基础设施建设改造三维仿真应用三维仿真在行业中的应用，如城市建设改造仿真、客站建设改造仿真、铁路建设改造仿真、隧道工程改造仿真、机场建设改造仿真、桥梁改建改造仿真、矿山建设改造仿真、交通改造仿真、场馆改造仿真、1、基础建设改造仿真三维仿真城市系统作为城市管理和决策的现代化工具已被许多城市列为一项重要的基础设施来进行建设，它担负着整个城市综合信息的存储、分析、交换和服务的功能，为城市规划、管理和建设的定量化、科学化以及为城市地理信息进行快速查询和分析提供了先进的技术手段和方法，并为
5、决策提供辅助支持未来数字城市不可缺少的工具。基础建设仿真系统充分利用空间信息系统技术的数据库进行数据查询与统计、数据库维护与更新，数据输出等功能，实现相关行业信息的有效管理，为用户提供快捷方便的信息服务。同时与规划知识库和决策支持系统相联接，利用本系统的空间分析技术，并结合有关的预测模型，可以为管理人员提供必要的决策信息。 其主要内容包括: （1）规划管理。包括报建管理、建设活动管理、土地管理、规划实施管理、规划成果管理等。 （2）城市管理。针对不同的用户有非空间性管理系统，包括人事、财物、银行、票务等，有空间性管理； （3）系统:包括交通、管线、环卫、灾害、旅游等。2、客站建设改造仿真客站建
6、设虚拟仿真以建设与改造为基础，主要为领导和 乘客提供实时的车站漫游浏览及建设过程展示，可以三维展示车站建设和改造的全部过程，以计算机作为展示平台，通过可视化的三维窗口为基础进行功能延伸，将车站建设的全过程利用现代高科技信息技术进行虚拟仿真，包括建设中的仿真和建设的流程仿真，建设中的所有相关标准和内容会在系统中进行完美体现，并可以灵活交互运用。建成后客站内部设施在虚拟仿真的环境中完全复原并激活，人们可以通过鼠标和键盘与客站零距离接触，并且可以与相关设施交互操作，仿佛置身于真实的客站之内，更进一步了解客站的建筑情况和设施功能等。车站建设与改造过程中采用虚拟仿真技术的好处：（1）提供了车站基础信息与
7、多媒体信息资源整合的功能，利用多媒体技术三维再现车站建设的过程，增强感官效果，提高了上层领导对相关工作情况的掌握程度。（2）在车站改造或建设实施开展之前利用虚拟仿真技术可以事先对改造后建成的车站效果有个整体认识，可以通过仿真技术模拟出车站的未来形状，或者进行有效的规划改进车站 建设的布局结构。对整体工程的施工预算及实施方案提高精确度，使上层领导和承接单位更好的对工程把关。3、铁路建设改造仿真在轨道铁路使用企业进行施工、整治过程中，整治现场的问题情况，整治进度等信息无法准确的定位。公司现有的轨道施工、整治系统都是2维平面的，虽然可以显示轨道铁路使用段的位置，但对于轨道道岔、杆塔、线路器材、绝缘子
8、等放置的三维位置没有办法显示。给轨道整治、施工带来的较大的不便。铁路三维仿真系统将与轨道设施相关的设备（轨道设备、轨道附属设备、施工及检修设备等）及属性信息与相应地理空间数据有机地结合在一起，可进行空间数据与属性数据的统一管理及交互操作，具有直观的图形表达形式以及强大的空间分析。是轨道企业施工、维修的行之有效的辅助工具。基于本系统可以实现在统一安排和指导下建立起轨道设施相关的设备管理系统，通过智能化的物理和逻辑资源管理，结合GIS地理信息系统技术辅助实现轨道设施相关的设备和传输网的网络组织和优化，为维修和指挥部门提供有分量的分析；实现地图显示轨道设施的分布和管理；实现轨道设施相关的设备基本数据
9、模型的建设和维护管理；实现对轨道设施相关的设备在维修时准确无误进行指挥操作。4、变电站改造仿真对常见的线路杆塔、电力设备以及铁路、道路、桥梁、房屋、水库各种环境各种关键要素进行了模块化设计，可以通过对模块布局、直观、形象、迅速的创建仿真场景，现实环境三维真实再现，利用数字地形模型、高分辨率遥感影像构建三维场景，采用数据驱动的方式，快速生成电塔、电线等电力设施的三维模型，在三维平台中对各种数据进行分层显示。同时，允许用户在三维场景中交互式的完成场景浏览、漫游、定位、剖面分析等功能，以全方位、直观、形象的方式再现地形、地貌，辅助领导正确决策，作业更方便、快捷算。复杂的施工场景可以固化用于以后在此特
10、殊场景的安全风险防范。电力三维数字沙盘系统将与电力设施相关的设备（变电站、线路杆塔、以及铁路、道路、房屋等各种关键要素）及属性信息与相应地理空间数据有机地结合在一起，可进行空间数据与属性数据的统一管理及交互操作，具有直观的图形表达形式以及欠打的空间分析。是电力企业施工、维修的行之有效的辅助工具。在仿真的场景基础上，结合现场勘查记录进行危险点分析，并编制现场作业指导书，并按作业指导书的要求准备工器具材料、布置落实安全技术措施，对现场作业进行分工安排。电力三维数字沙盘的虚拟空间是动态的，可操纵的，我们可以借助于一些专门的外部设备（如普通键盘、鼠标或游戏柄）以自然地方式来操纵电力虚拟环境的设备，电力
11、虚拟环境可对这种操纵做出相应（根据三维系统仿真算法），以完成电力三维沙盘仿真演示。结合GIS地理信息系统技术辅助实现电力设施相关的设备和输电网络组织的优化，为维修和指挥部门提供有分量的分析；实现地图显示电力设施的分布和管理；实现电力设施相关的设备基本数据模型的建设和维护管理；实现对电力设施相关的设备在维修时准确无误进行指挥操作。在模拟推演结束以后，通过回访现场安全技术措施布置的流程、要求、作业分工、直观、形象、有效地进行作业人员的安全技术交底。通过三维仿真技术模拟成如上图所示便于电力使用企业在电力施工抢修时的指挥演示操作、培训提高电力抢修人员的业务技能、规范基层电力抢修人员业务操作、准确定位到
12、故障发生地点。对电力系统而言，利用虚拟环境来练习员工熟悉环境设备与操作那些复杂且不能出错的设备，并做考核，不仅增加了员工的学习爱好与效率，而且节省了许多费用，也大幅降低了新手操作的失误率。而且虚拟环境的工程造价低，运行费用低，维护工作量小，升级轻易。虚拟现实技术作为一种新型的培训方式，其经济效益和社会效益是显而易见的，具有广泛的应用前景。5、隧道工程改造仿真复杂地质条件和工程环境使隧道施工面临不少难题。国际上，高难度重大工程普遍采用“数值仿真”技术，为具体施工阶段提供理论依据和技术支持，而该技术所依赖的超级计算能力正是一个国家综合国力的体现。我国在计算机对工程的数值仿真方面开始初步应用，除少数
13、高层建筑外，2008年奥运会“鸟巢”主会场也已采用这一技术进行结构仿真施工。传统意义上的工程建模是建立同比例缩小的物理模型，在该模型上进行各项实验，验证工程设计的可行性，需要耗费大量人力物力。这种实验现已从单凭人为经验，发展到一维、二维、三维的数据模型验证。全三维、可视化的模型，计算牵涉无以计数的海量数据，须同时考虑材料特性、结构变形和各类作用力的并行关系，只能靠计算机来完成。隧道所经河床的土壤、泥沙、水文、气候等多项参数，在计算机上直观模拟盾构推进过程，对盾构机的工作参数进行优化匹配。这种观察入微、精确到毫米的仿真施工，目前已在隧道上提前发现了五六个需要“重点关照”的关节点，可采取加注高强度
14、水泥等措施加固管壁，以确保安全。使用模拟计算技术，甚至成功仿真了隧道遭遇失火、爆炸等紧急情况下，通风系统的风力、烟雾扩散的排出路径，以及人员从每隔1公里的双筒隧道间联络通道撤离等情景。6、机场建设改造仿真目前国内航空业业务量也逐年增长，很多中心城市机场的现有设施已经接近超饱和状态，使得国内航空业在未来几年面临艰巨的新建和扩建任务。机场建设是一项复杂且造价昂贵的工程，因此要求设计方案具有高合理性、可靠性和可扩展性。机场设计方案是否符合设计要求，需要经过程序复杂和缜密的科学论证。论证所动用的人、财、物不仅极大增加了设计成本，而且由于论证过程和结果复杂而不直观，效果并不理想。 仿真技术一开始主要被用
15、于评估机场吞吐量和飞行器延迟的研究，后来逐渐扩展到对整个机场地面和空域的管理的仿真。近来，机场管理的其他方面，如噪声管理、收支分析、人力资源等，也开始广泛采用仿真技术以提高管理水平。将离散仿真技术应用于机场管理，就是建立整个机场系统或其局部的某个子系统的仿真模型，并利用计算机和设计好的模型，对已有的或设想的机场系统和管理策略进行模拟实验，输出重要的统计与决策信息，以便对所设计的方案和出现的问题进行分析和判断。另一方面，由于机场系统内部构造错综复杂，飞机流、物流和人流交错，相互制约影响，因此当需要对旧机场的运行瓶颈进行诊断时，传统的方法和工具往往会力不从心。7、桥梁改建改造仿真由于道路桥梁需要同
16、时处理大量的三维模型与纹理数据，导致这种形势需要很高的计算机性能作为后台支持，但随着近些年来计算机软硬件技术的提高，一些原有的技术瓶颈得到了解决，使虚拟现实的应用达到了前所未有的发展。在我国，许多学院和机构也一直在从事这方面的研究与应用。虚拟现实技术在道路桥梁方面的应用：仿真技术在高速公路和桥梁建设方面有着非常广阔的应用前景，可由后台置入稳定的数据库信息，便于受众对各项技术指标进行实时的查询，周边再辅以多种媒体信息，如工程背景介绍，标段概况，技术数据，截面等，电子地图，声音、图像、动画，并与核心的虚拟技术产生交互，从而实现演示场景中的导航、定位与背景信息介绍等诸多实用、便捷的功能。8、矿山建设改造仿真
