上海市测绘院首席专家顾建祥：实景三维要好看，更要好用、管用 | 实景三维观察
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报道数字经济
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实景三维有助于打通基层服务的最后一公里甚至最后10米。
编辑 | 鹿野
随着新型基础测绘试点工作的推进，部分实景三维试点城市建设已经完成验收。在新型基础测绘方面，上海是第一个“吃螃蟹的人”，也是第一个通过国家验收的城市。
5年前，上海率先着手基于地理实体的全息要素采集与建库试点，在测绘数据采集的智能化技术，以及地理实体的建库、应用等方面，实景三维上海都进行了诸多尝试，也产生了不少创新成果，为超大城市实景三维的建设和应用提供了经验和参考，也为科学、精细、智能的城市治理提供了空间底座。
“从几年前我们讲的全要素实景模型到如今的实景三维，都是要实现物理空间在数字世界的精准映射、空间数据与经济社会管理和运行数据的深度融合，都是面向于城市数字化转型，服务于经济、生活、治理的数字化需求，为城市数字化转型提供空间定位框架和分析基础，是重要的新型基础设施。”
上海市测绘院首席专家顾建祥全程深度参与实景三维上海的建设过程。同时，作为行业资深专家，顾建祥对实景三维的规划建设、成果应用及发展前景，都有自己的独到思考，本次他也向泰伯网分享了自身对实景三维建设的经验和见解。
顾建祥：
各地实景三维建设正在逐渐铺开，从现阶段试点城市的建设情况来看，我认为仍然存在三方面的不足。
其一，重模型，轻实体，这也是最需要重视和厘清的问题。官方定义中，实景三维是对一定范围内人类生产、生活和生态空间进行真实、立体、时序化反映和表达的数字空间，是新型基础测绘的标准化产品，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。
尽管目前对实景三维的定义大家还在探索之中，但它具有三实特性，即实时、实体、真实是业界公认的。实时镜像确保了实景三维数据在时态上的实时，实体化确保机器可读，精准映射实现实景三维准确反映现实世界，从而推动城市形态向数字孪生演进。
但从目前公开出来的建设成果和应用情况来看，部分地区更重视展示模型，甚至简单地将以往用航测方法生产的城市三维模型或者倾斜摄影的Mesh模型等同于实景三维，对实体化这一实景三维最重要的特征不够重视。
地理实体主要解决两大基本问题，其一是解决了地理信息的唯一性问题，其二是解决了信息关联承载体的问题，让各类经济社会数据和动态感知数据能够通过地理实体相关联，并融入实景三维当中。这两大基本问题，也关系到实景三维怎样得到更好的应用。
第二，就是重技术，轻体制。现阶段，各个试点在技术层面的探索比较多，对体制革新的探索还存在不足。比如，省市县应该怎样协调一体，真正做到每个实体只高精度采集一次；还有省级层面与国家层面的关联和数据共享机制，也仍然需要进一步探索。
第三，就是重展示，轻应用。不少地区实景三维数据的应用多数仍然围绕可视化方面，在进一步深度挖掘实景三维数据价值、提升服务能力方面仍有差距。真正的实景三维，应该与政务、经济、民生大数据深度结合，充分发挥其在城市治理、经济发展、生活服务等方面的作用，做到既好看、又好用、更管用。
泰伯网：针对您说的这几个问题，业界应从哪些方面协同攻坚？
顾建祥：
从数据采集方面，业界已经形成了空天地网的采集体系。
硬件方面，目前我国已经在国际上处于领先地位，诸如华测导航等国内企业在移动测量、倾斜摄影、水下测量等方面推出了不少创新产品。在多源数据高精度融合方面，武汉大学杨必胜教授团队也推出了相对领先的解决方案。
但是在采集数据智能提取方面，目前虽然已有智能提取软件，还仍然只能实现半自动化，这方面还需要进一步攻坚。
对于地理实体的智能构建水平也应该进一步提高，这其中包括存量数据的实体化改造。在设计方面，需要重点突破地理实体编码与经济、社会属性数据、物联感知数据及政务数据的关联问题。在语义化技术方面，还需要集中力量攻关，构建知识图谱，做到自动识别、机器理解。
对于新型时空数据库的构建，也应打破原有框架，设计能够适应包括实景三维数据等全空间数据的新型架构，不能旧瓶装新酒。
针对时空数据库的构建，我认为应该具备6个方面的特征：第一是要与区块链融合，做到去中心化；第二，要支撑数字孪生；第三，要支持实时更新；第四，必须要面向地理实体；第五，要适合按需组装，把数据仓库变成数据超市，做到自主分发；第六，要支持高效地三维可视化浏览。
同时，实景三维还应该构建面向知识服务的发布平台，从提供地理信息数据服务、信息服务，转变为提供地理信息知识服务，利用计算机视觉、机器学习、知识图谱等人工智能技术，实现城市运行数据感知—图像智能识别—知识图谱构建—数据深度学习—智能决策的循环，通过对城市数据的深度学习，推进智慧城市的自我优化运行，满足政府、企业、民生需求，基于地理知识服务构建智能发布系统。
泰伯网：除技术问题外，实景三维应用和发展还需要解决哪些难题？
顾建祥：
除技术体系之外，体制机制方面的问题也制约着现阶段应用的拓展，需要伴随实景三维中国建设的进程不断摸索。
在信息安全方面，对于精细化的地理数据，能不能发布，能用到什么层面还没有明确规定。业界也希望在政策上能够合理平衡数据安全与技术发展之间的关系。
在应用服务标准方面，三维地理信息相对二维地理信息仍未形成完整的标准体系，在开放性、安全性、高效性方面都缺乏高可用性的标准，各厂商之间的产品也尚未形成统一，与其他领域的多种交互可能也增加了数据不兼容等不确定因素，这些都需要进一步解决。
实景三维作为新的智能化、标准化产品，不能用传统的质量检验方法来进行评估，但目前尚未形成针对实景三维的完整的质量检验标准体系。
近期，我国已经成立了由陈军院士领衔的实景三维中国建设专家组，将深入开展需求分析，厘清实景三维的科学内涵，明确主要的应用场景，提出技术实现路径，建立组织实施模式，形成政策保障机制。
泰伯网：实景三维成果目前有哪些相对明确的应用方向？
顾建祥：
从几年前我们谈的全要素实景模型，到如今的新型基础测绘、实景三维，其实背后的理念是一致的：都是要生产从地形级、城市级到部件级的真实地理数据，要实现物理空间在数字世界的精准映射、空间数据与经济社会管理和运行数据的深度融合，都是面向城市智能数字化转型建设数字底座，服务于经济、生活、治理的数字化需求。
实景三维的应用场景可以分为推动经济数字化转型、服务生活数字化、服务治理数字化等几大方面。
在推动经济数字化转型方面，可以将动态数据纳入建筑结构、地理空间打造智慧经济。如华为河图结合实景三维在上海南京路步行街提供的AR导览服务，传达人文历史的同时兼具趣味性和便捷性，促进消费、带动经济。还有针对实体经济的实时热力图能够直观测算出规划上的过剩与不足，进行合理布局。三维底座还能监测产业发展现状、分析产业特征等。
在服务生活数字化方面，地图应用已经无处不在，真实三维场景的叠加能够让用户体验更加优化。如近期提出的15分钟生活圈涉及交通、出行、旅游、养老、学校等多个方面，需要三维数据为交通提供拥堵监测、路径规划，为生活圈和配套设施提供精准服务。同时，近几年兴起的智慧泊车也离不开三维空间数据的辅助。
在赋能治理数字化方面，与“一网通办”、“一网统管”融合，应用范围则更加广泛，基本可以用4个字来概括，就是规、建、管、用。
利用全空间实景三维数据能够有效辅助规划、支撑决策，这在上海黄浦江、苏州河沿线区域的规划中已经得到了有效应用。三维数据对建设项目的全生命周期监管则更加直观，叠加物联感知数据之后，还可有效推进流量监控、风险评估、监测预警等应用。一屏观全域、一网管全城的数字化治理模式，其实也是实景三维最直接的应用方向，在此基础上，还可能延伸出针对各领域的应用，就不展开详述了。
在这里，我还想特别讲一下空间数据在疫情管控方面的应用。现阶段，空间数据在宏观管控方面已经起到了一定成效，但是对于最后一公里甚至最后10米的基层服务问题，仍然缺乏精细化的空间数据做支撑。当数据从小区细化到每幢楼、每个门栋、每一户，高精度的实景三维数据在基层精细化监管的应用中将大有可为。
泰伯网：未来实景三维还可能存在哪些应用机会？
顾建祥：
元宇宙应用可能将是实景三维未来最大的应用场景之一。
清华大学新媒体研究中心的观点认为，元宇宙就是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态，它基于扩展现实技术提供沉浸式体验，基于数字孪生技术生成现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合，并且允许每个用户进行内容生产和世界编辑。既然实景三维是现实世界的精准映射，那么它就具备成为元宇宙空间基底的可能性。
同时，基于自然资源监管的基础，实景三维也将有较大潜力服务于双碳战略。在双碳工作中，自然资源部门承担着建立生态系统碳汇监测核算体系，开展森林、草原、湿地、海洋、土壤、冻土、岩溶等碳汇本底调查和碳储量的评估，实施生态保护修复，碳汇计量与潜力评估等工作。当地理实体从二维走向三维，对于森林的蓄积量、碳汇的计量和估算都将更加精准。
智能驾驶，也可能是实景三维的应用方向之一。现阶段，智能驾驶仍然离不开高精地图，离不开三维化的空间数据，实景三维成果有可能为智能驾驶提供一定的数据支持。
泰伯网：参与单位应如何适应新型基础测绘及实景三维项目建设需求，迎接空间信息产业的机遇和挑战？
顾建祥：
从事测绘、空间信息数据生产工作的人，必须要有超前眼光。
在数字化发展背景下，测绘在社会经济发展中的重要性日益凸显，传统的测绘地理信息行业已经发生了根本性的变化。
测绘单位一定要主动改变认知，解放思想，从自身出发，认知到数字化对现实生活的重构。只有清醒认识到数字化的技术趋势和市场的深刻变化，及时融入到新型基础测绘的建设进程当中，在技术、产品、服务方式上全面寻求突破，才能夯实参与实景三维建设及空间信息产业服务的基础。
周成虎院士曾表示，测绘地理信息行业已经进入了以服务为核心的时代，我也非常认同他这一观点。近几年会发现，阿里、华为、腾讯等企业都在入局，技术边界正在消失，只有需求与服务的互相激发。
伴随不断更新的客户需求，测绘地信正在向着空间信息的大概念拓展边界，地理信息系统逐渐转变为时空信息系统，从业者不要将自身局限于数据提供者或者地图绘制者这样一个简单的层面，无论是实景三维还是其他测绘地理信息成果，都要紧跟社会发展和用户的实际需求，向更广阔的领域拓展地理信息的应用。
但同时也要注意，业界必须合作共生，连接的意义要大于拥有。在这个快速变化的时代，实景三维的建设和应用都不可能一家独大，只有聚合智慧才是解决之道。
（封面、内文图片来源：受访者供图）
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