刘先林院士: 地形三维、实景三维、实体三维将异途同归至"全息三维"（PPT可下载）

GIS前沿 2022-03-16

随着科技创新不断涌现，云计算、大数据、虚实融合等前沿技术的发展在测绘行业不断渗透，并与测绘地理信息技术相互融合，例如消费级测绘技术，就正在以手机AR的方式服务大众，传统测绘模式也逐步升级为新测绘。在上个月举办的2020地理信息技术创新大会上，我们有幸邀请到了中国工程院刘先林院士，为大家带来了新时代、新测绘的主旨演讲。

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刘院士在演讲中指出，新时代的测绘将具备以下5点要素：

新测绘将改变过去按照图幅（成图）的测绘模式，转为面向实体的全息三维。
新时代的测绘成果将是结构化的。
新测绘是“纯”三维的时效性更强。
新测绘要应用最新的科技成果（云计算、AI、物联网）。
测绘成果主要面向机器使用，也可以输出定制化图件供人观看。

新测绘一定是具有高时效性

传统测绘更新较为缓慢，新测绘对时效性提出更高的要求，例如1:5万基础地理信息，更新频率已经从过去的三年一更到现在一年一更，但依然只是基本要素的更新。采用新测绘，更新周期将逐步加快，其中，城市三维更新有望加速到3个月以内。以现在自动驾驶(L5级)为例，车联网中的地理数据传输会到秒级以下，这在过去是不敢想的。

新测绘一定是三维的
自然资源部最近在全国大规模开展实景三维测绘工作，标志着中国的测绘工作要全面从二维走向三维，需要将二维测绘的工作经验积累推广到三维测绘工作中，例如分类体系的建立、各种属性的录入、二维GIS的各种统计分析、二维语义分割与变化监测等。

刘先林院士介绍到，目前从测绘来看存在三种三维形式，从本质上来说它们是不一样的。第一种三维是模拟测绘时代，以DEM+DOM，服务器计算的地形三维。第二种是智慧城市、信息测绘时代，以刀片机工厂处理的实景三维。最后一种是新测绘时代，以CPU、GPU双并行云计算，智能化的实体三维。以上三种三维，将会异途同归至最后一种：全息三维。现在全息三维的时代正在到来，新时代新测绘的城市测绘，基本思路是一次测绘能满足各个行业的使用。新测绘的成果一定是结构化的

时空大数据的结构化与非结构化。无结构化的时空大数据很难用机器进行统计分析，若想用电脑观看并产出知识，必须对其进行结构化处理。其中，产出知识的核心问题是要挂接属性，而挂接属性一定是挂接在实体对象上，这就引出新测绘面向实体和属性管理的概念。

其中属性又分为几何属性、人文属性、社会属性以及专业属性。非几何形的数据录入、建库需要依靠各专业部门来完成。有的一个实体属性项可能有几百个属性，如果要全部管理起来是很难的，但是测绘人员可以把我们看的见的，我们能提取的都提取出来，当然主要是一些几何属性和一部分人文属性。从长远看，大数据分析所要求的时空数据是结构化的，这就是我们说的数据一定是分类的、结构化的、是不能混沌的。这样才能为精细化城市管理提供服务。结构化的四要素：分类、实体化、三维矢量、属性管理。

全息三维，为城市精细化管理提供服务

目前，城市全息三维建设正逐步开展，城市地理信息产业界正在兴起全息三维的试点，基本思路是一次测绘增量更新，面向全社会服务。现已在上海、武汉开展试点。有理由相信，在AI等高新技术的支持下，这种看似不可能的全息三维测绘，一定会成为新时代新测绘的发展方向。

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