实景三维北京：新一代智慧城市的时空基础设施 | 实景三维观察

报道数字经济 

 定义转型中国

让实景三维产品直达用户，将大大提升地理信息产业在数字中国中的基础性作用。

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撰文 | 泰伯网 宋潇旸

编辑 | 鹿野

进入2022年以来，实景三维中国建设进入加速期。而实景三维的应用前景，一直是业界最关注的话题之一。

2021年6月，自然资源部正式批复北京市作为国家新型基础测绘建设试点城市。结合北京国家试点工作，计划2年内形成全市并动态更新的多精度、多粒度、分等级的“实景三维北京”。此时，北京也正在推进建设智慧城市V2.0，并将构建全市统一的时空基准底座的重任交由北京市规划和自然资源委员会承担。 

当实景三维遇上智慧城市建设，能够碰撞出怎样的火花？

目前，北京正在探索基于共性基础平台推进实景三维建设，泰伯网邀请北京市测绘设计研究院党委委员、国务院政府特殊津贴专家陈品祥，谈一谈实景三维建设的北京经验。

基于实景三维数据形成智慧城市一张图

2021年6月，北京国家新型基础测绘建设试点城市获自然资源部批复，北京试点结合智慧城市“一张图”、规划自然资源“现状一张图”，形成 “三位一体”的工作机制。

陈品祥介绍，结合北京国家试点工作，计划2年内形成全市并动态更新的多精度、多粒度、分等级的“实景三维北京”。

其中，全市0.2米地形级实景三维（DOM+DEM+房屋、道路、水系、境界、地名地址等重要地理实体），将成为智慧城市V2.0时空底座的基础框架。另外，将在怀柔科学城及周边100平方公里内形成季度更新的0.3米地形级实景三维（DOM+DSM+自然地理实体）。

在首都功能核心区和城市副中心全区域，将形成0.05米的城市级实景三维（Mesh模型、激光点云数据及二三维地理实体）。同时，形成首都功能核心区全区域部件级实景三维（道路设施部件）；形成丽泽金融商务区1平方公里部件级实景三维（室内外地下空间部件）。

陈品祥表示，在全国来说，北京是较早开始建设三维数据建设的城市之一，在数据获取、数据产品及应用方面均有一定经验积累。

目前，北京已形成全市0.2米分辨率DOM和基于航片匹配生产的DSM、六环内0.05米分辨率倾斜摄影测量数据，三环范围内单体化三维模型数据，以及首都核心区局部区域精细三维模型数据、重点建筑室内三维模型数据等成果。

在此次实景三维建设中，北京充分利用了已有的数据成果。例如基于地形图数据转换生产实景三维中的二维地理实体；基于三环内的单体化数据，数据处理生产为三维表达形式的地理实体数据等

同时，围绕大范围数据快速更新的需求，结合北京市空域管制严格的客观现实、北京卫星资源较好现状情况，北京提出了基于高分辨率卫星立体影像生产更新实景三维的方案，开展基于北京三号立体卫片生产地形级实景三维，为将来实现低成本、高频次更新（季度）实景三维提供技术支撑。

对于北京而言，实景三维是真正的时空基础设施，产品直接服务智慧城市V2.0。

北京市数字经济标杆城市建设项目2022年工作清单中，将智慧城市“一张图”列为标准基础设施，要求打造全域二三维一体、地上地下全覆盖、动态更新的统一数字底座，做好全市通用地图支撑和服务。这一统一底座，将基于实景三维为主的空间数据来建立完成，由北京市规划自然委统筹建设。

另据《北京市“十四五”时期智慧城市建设控制性规划要求（试行）》要求，智慧城市信息化建设应依托包括空间图、城市码、感知体系、政务云、数据平台等在内的共性基础平台，不得重复建设。

也就是说，北京的智慧城市一张图将直接“生长”于实景三维数据，并在此基础上叠加各种专题数据，成为智慧城市的数字空间载体和空间基础设施，最终依托北京市大数据平台，直接为全市各区、各部门提供数据服务。

而在实景三维北京的建设中，也可借助北京市大数据平台获取与其他委办局相关的数据，有利于数据的快速汇聚及服务。

实景三维助力空间信息产业蜕变

实景三维是新型基础测绘的标准化产品，基于新型基础测绘工作每年要按需组装生产出实景三维产品，因此实景三维建设与新型基础测绘工作是相辅相成、共同开展的。

同时，实景三维也是三维立体自然资源“一张图”的基底，在此基础上承载了调查监测数据等其他自然资源数据。

陈品祥介绍，实景三维建设及新型基础测绘工作将加速推进从数据获取、产品生产、应用服务以及软硬件装备、专业人才等多方面的全链条技术创新。例如：空天地政网多源数据获取、基于MESH及点云的智能化提取、实体如何语义化表达、海量数据如何快速服务等核心技术。

而以实景三维为底座平台，构建形成产业生态，也将加速空间信息产业发展蜕变，推动“数字经济”发展。

在产业上游，会涌现行业领先、技术领先的高科技公司。例如卫星遥感等各类资源获取，AI提取、云原生并行计算等数据处理；在产业中游，会引入数据清洗整合、数据更新、建库及质检等相关的区域性管理服务部门，形成实景三维北京产品；在产品下游，在实景三维产品基础上，形成面向政府、企业、公众等不同服务人群的服务能力。

但是，实景三维这一全新领域也带来了新的问题亟待攻克。

陈品祥表示，在技术方面，需要深入研究实景三维的自动化数据处理、智能提取技术，以高效的智能化、自动化生产流程建设实景三维。实景三维新产品的推广应用方面，需研究实景三维如何轻量化应用，如何在尽量少修改已有业务系统情况下，研究开发相应的软硬件环境支撑新产品应用。

同时，保密问题也是业界面临的一大挑战。

实景三维是国家重要的新型基础设施，为经济社会发展和各部门信息化提供统一的空间基底。但需要解决保密问题，以更好地在政务外网、互联网上服务各委办局、社会大众。

实景三维助力测绘、地信突破边界

“实景三维中国建设是测绘与地理信息的重大变革。”陈品祥称：“相应的产品、技术、生产组织及政策标准体系都发生了变化。”

实景三维对参与的企事业单位提出的首要要求，就是技术创新。例如生产流程自动化技术研究、空地多角度多源数据的融合处理产品快速转换、国产化自主化软硬件研发等。

同时，参与方还需要深入了解业务项目知识，主动推动实景三维产品应用。实景三维中国建设，绝非一朝一夕之功，同时也需要不断进化升级。因此采用“边建设、边应用”的原则进行建设，这就要求参与单位主动学习业务相关知识，说清楚、讲明白与实景三维产品的关系，同时开展与实景三维成果应用相关的软硬件工作研发，将数据转换为服务，一定程度上解决最后一公里问题，在应用中完善实景三维产品。

此外，各方需要合作共建、分工明确。实景三维涉及面广、任务量大、新探索多，加之采集、处理、管理、共享、分析、更新等产业链条较长，产业链环环相扣，一个环节阻滞，将影响整体建设进展。

各方需要形成“条块结合、分工合作”的价值网，共建实景三维。国家层面单位牵头加快总体设计、标准体系、实施方案、质检方案等相关内容建设。地方单位及测绘院等单位开展国家文件落地研究、实景三维数据生产建设，高新企业及科研院所应更侧重于做应用推广、软硬件研发等。

“实景三维新产品是对三生空间进行立体、时序化反应和表达的新一代空间信息基础设施，具有高精度、高动态化的特点。”

陈品祥表示：“面向这一特点，必然会带来系列的技术改革，形成一系列系统性、完整性的自主创新核心技术，为测绘地理信息技术及数据带来广阔的应用空间，促进信息化测绘向智能化测绘转型发展”。

“另外，实景三维将传统测绘技术与深度学习、物联网、大数据等先进技术高度融合，进而将基础空间数据、动态时空数据结合起来，使得数据产生了价值，突破了测绘地理信息产品的服务边界。”

这在一定程度上解决了“最后一公里”问题，提升了城市精细化管理、城市规划等传统领域的服务能力，提供相应的机遇。同时，真正为智慧城市建设、双碳战略性目标、自然资源监测等提供精细化的基底，有效拓展了实景三维数据的应用广度、深度。

“让实景三维产品直达用户，将大大提升地理信息产业在数字中国、数字经济、智慧城市建设、双碳战略性目标实现的基础性作用。”

陈品祥希望能够“结合重大项目，百花齐放开展各种基于实景三维的应用，让实景三维北京赋能空间信息产业发展。”

“在北京国际大数据交易所大背景下，为了更好建设实景三维北京，我们计划打造空间数据要素联盟，这是由从事空间数据研究、产品研发、市场服务的企事业单位、高等院校、科研院所等自愿组成的联合性、专业性、公益性的行业性公益组织，通过构建要素联盟，引入社会力量共建，汇聚行业领域数据资源，融合多源数据资源，衔接新技术、链接新模式，拓展新朋友，赋能首都高质量发展。”

“另外，还建立开放实验室，提供数据成果、应用平台及场所，供北京市政府机构、科研院所、行业单位及高新企业等单位来此进行数据分析，可把统计分析成果拿走应用，大大提升实景三维成果的服务水平。”

2022年4月，北京市测绘设计研究院联合多家单位成立了自然资源北京市卫星应用技术中心，可定期接收资源系列、高分系列可见光数据，及微波、高光谱等卫星数据，并按照“资源共享、务实管用”要求，大力推进卫星数据共享和服务共享体系建设。

北京将结合实景三维建设、国家试点以及卫星中心建设，各项工作共同开展，促进北京空间信息产业发展，提升空间数据的服务能力。

（内文首图来源：大C游世界）

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