实景三维响应了新时代对地理信息的需求
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——访上海市测绘院地理信息管理与应用处处长毛炜青
2022年2月，自然资源部发布了《关于全面推进实景三维中国建设的通知》（以下简称《通知》）。《通知》指出，实景三维作为真实、立体、时序化反映人类生产、生活和生态空间的时空信息，是国家重要的新型基础设施。这无疑将传统意义上的测绘地理信息产业带至一个前所未有的高度，也向行业提出新的要求。
而早在2017年，上海市规划和国土资源管理局就自告奋勇地向国家测绘地理信息局提出新型基础测绘试点申请。彼时，新型基础测绘尚在概念阶段，而加速推动城市治理体系和治理能力现代化的理念在目标建成社会主义国际大都市的上海已初现端倪。
正如上海市测绘院地理信息管理与应用处处长毛炜青所说的那样，如果摩天建筑接连拔地而起不再是城市的最终目的，如果更聪明、更智慧的城市运转才是未来所向，那么，作为底层支撑的基础测绘应当提供什么样的成果？
当时还没有“实景三维”这样明确的概念，上海市便以建设一个以“能够刻画城市细节、呈现城市运行、推演未来趋势”为目标、基于地理实体建立具有城市语义信息的立体化城市空间信息模型作为新型测绘的成果之一，实现城市物理空间在数字世界的实时镜像、精准映射。其中包括“全要素实景模型”，也就是现在所讲的“实景三维”。
上海市测绘院地理信息管理与应用处处长毛炜青
到如今，实景三维的概念如潮涌至。预见发展趋势，先行一着的上海市实景三维建设又走到了哪一步？面对新发布的《通知》，又有怎样的新理解、新举措、新思路？让毛炜青来分享他对实景三维建设的理解和上海市的相关实践。
新时代，随着数字技术的飞速发展，我国提出了数字中国、数字政府、数字经济等国家战略，加速推动了地理信息产品的升级迭代。
举例来说，要突破比例尺、地图分幅和投影等限制，实现对现实世界进行三维表达，实现机器识别与互动，实现“地上下、室内外、水上下”全空间的一体化描述等。“换言之，除了传统空间地形表达之外，在国家治理体系现代化过程中对地理信息产品提出了更多新的需求。”毛炜青在采访中直言。
而实景三维正是“对一定空间范围内人类生产、生活和生态空间进行真实、立体、时序化表达的数字空间”，响应了新时代社会经济发展对地理信息的需求。建设实景三维中国势在必行。
毛炜青介绍：“实景三维中国作为新型基础测绘的标准产品，可实现城市全要素数字化表达、动态三维呈现，是落实数字中国、平安中国、数字经济战略的重要举措，是落实国家新型基础设施建设的具体部署。”
”对于测绘地理信息行业自身而言，毛炜青认为全面开展实景三维中国建设将在行业内与行业间形成了内外双向的良好循环。
首先，对于传统地理信息行业来说，实景三维的建设是一次自我再发展的好机遇。传统测绘地理信息行业提出实景三维已经有一段时间，但测绘地理信息本身是一个基础性行业，行业成果一定要叠加应用才能体现价值。
过去，行业内有一定的积累和发展，但在建设时缺乏作为基础底座的顶层设计，导致三维成果无法起到类似传统二维成果一样的基础设施的作用。通过实景三维建设，带动测绘地理信息全行业从二维到三维的全面转型，加快全行业三维相关的标准、数据、应用建设，形成行业内循环。“这为测绘地理信息行业自身的发展提供了机会。”毛炜青说。
其次，对于其他信息化行业来说，实景三维作为泛载体基础地理信息成果，形式的改变将带动部分行业直接进入三维领域，这属于行业间的外循环。“通过行业间的外循环，同样能够加快数字城市、数字中国的建设。”
随着实践中对实景三维的不断深入认识，毛炜青指出相较于过去传统的地理信息产品，实景三维的“实体化”“三维化”“语义化”正是贴合当前地理信息应用需求的关键所在。
“实体化”是对一个客观存在的具备固定地理位置的空间物体的描述，空间对象的实体化可以把同一空间地物的多维多态的表现统一到具备“身份证编码”的地理实体上，有利于多部门空间数据的共享和交换，还有利于建立空间地物的时序记录，形成有效的空间信息变化监测体系。换言之，“实体化”用“颗粒度”的空间分级表达替换传统地理信息的“比例尺”和“分辨率”的概念，更能适合各行各业对地理信息的实际需求。
“三维化”包括三方面的含义。一是让地理信息从抽象表达转变为真实表达。三维化后的空间地物可以利用真实的形状和色彩来进行描述，使得专业的地理信息更加普适化，更加易于理解和使用；
二是拓展地理信息分析的维度。实景三维用三维立体的方式，在三维空间中记录和表达现实世界，可满足当前竖向空间的各类型空间分析需求；
三是结合“三生”空间的要求，实景三维的“三维化”特点也将传统地理信息产品从地表引入到全空间领域，以适合自然资源更广阔的内涵表达。
“语义化”则体现了地理信息从让人理解到人机兼容理解的转变。实景三维的目的就是既能让人理解，更要让机器易懂，即把数字化的空间模型转换成计算机可以理解的表达形式，进一步通过实体编码链接各类关联信息，特别是通过物联网融入人流、物流、车流、事件等实时数据。
做好顶层设计 实景三维建设初见成效
技术水平、信息安全、标准仍是拦路虎
2017年，上海市率先开展了新型基础测绘试点工作。毛炜青总结到主要建设思路可以归纳为“创新引领、需求推动、服务增能、开放共享”四个方面。从技术和需求两方面入手，满足了基础的“一库多能，按需组装”，在此基础上，再进行服务增能与数据、资源的开放共享。
明晰的思路在实际的建设过程中，无疑起到了提纲挈领的作用。目前，上海市的试点已基本形成了全息采集、智能处理、实体建库、知识服务、高效更新为特点的新型基础测绘体系。
首先是建立了智能化全息测绘技术体系。
其次是形成了新的基础测绘成果体系。初步实现了测绘成果由可视化表达到可计算分析的提升，丰富了基础测绘成果产品体系。
同时也实现了基础测绘动态更新机制。探索通过城市变化驱动的方式，突破原有的基于图幅的作业更新模式，建立基于范围面的动态更新入库方式。还成功探索了基础测绘组织新模式，充分发挥政府管理的协同作用，汇集相关行政管理信息、众筹行业测绘成果。
最后创新了基础测绘服务模式。在服务方式上实现了由传统的格式化服务向“一库多能、按需组装”的实时在线的智慧服务的转变，实现由人读图向机器识图的跨越，由信息服务向知识服务提升。
上海市实景三维建设初见成效，但毛炜青也坦言在试点过程中他们遇到了不少难题。
“从上海的实践来看，我们希望在数据采集、数据加工、数据检查、数据应用上都有相应的基础软件支撑。当前倾斜三维数据、遥感影像和激光点云数据的生产、处理和应用都存在较多薄弱之处，特别是面向自动半自动化处理的工具，仍然是制约实景三维数据快速获取结果的主要瓶颈。另外在数据发布端，能够支撑起全场景实景三维数据且能达到较为流畅应用的平台也不多。”
毛炜青提到实景三维较传统地理信息产品体系来说，在内容上更全面。实景三维在各层面上都向着“范围更广、表达更细、精度更高”的目标进发。2020年国家部委出台的相关文件对地理信息网上使用的精度和地理范围做了清晰的限定。这样的要求必然带来庞大的数据量和信息。当前如何在非涉密网络上安全发布实景三维信息，还缺少进一步的政策和技术依据，已经成为后续进一步扩大应用的重要问题。
三维地理信息在开放性、安全性和高效性方面都缺乏高可用性的标准，各厂商各自为政，对实景三维的在线共享应用形成了一定障碍。特别是随着跨界虚幻引擎的推行，让三维地理信息的在线应用有了多样选择，反过来对实际实景三维的生产带来了很多不确定因素。
实景三维生产产生了很多新的数据生产发布和技术环节，相对于传统地理信息产品的成熟体系，这些新生事物还缺少具备理论和实践验证的技术检验标准。例如点云数据的采集，数据入库出库，数据发布等检验环节。如何既能保证质量，保持传统测绘地理信息的高可靠性，又能在应用端保证较短生产周期的高可用性，成为当前需要着力思考的另外一个问题。
相信这些也是共性问题。去年，自然资源部国土测绘司印发了新型基础测绘与实景三维中国建设四份技术文件，包含《名词解释》《基础地理实体分类、粒度及精度基本要求》《基础地理实体空间身份编码规则》《基础地理实体数据元数据》。2022年4月下旬，又印发3项技术文件，为行业提供并明确了相关的标准，有效推进着新型基础测绘和实景三维中国建设工作。
在采访中，“需求”成为高频词汇。新型基础测绘的提出，正是为了直面信息化社会和地理信息产业发展中多样化、精细化、个性化的需求。实景三维作为新型基础测绘的标准产品，其应该如何让政府、企业、民众方便易用、觉得好用、主动想用，真正满足多样化、精细化、个性化的需求呢？
部件级实景三维场景
智能化全息测绘道路三维实体成果
在毛炜青看来，“易用”就是要求地理信息表达真实直观，简单；“好用”就是要求地理信息加载分析显示流畅不卡顿，能够适应大屏、桌面屏乃至移动终端的各类载体；“想用”就是要求地理信息能够挂接和融合更多的与空间地理位置相关的属性，在各类场景起到核心支撑作用，而不仅仅是作为背景底图叠加。将需求具像化就能够做到有的放矢，精准直达用户痛点，有效提升产品效能。
当然，这仅仅满足了终端用户的需求。作为新型基础测绘的标准产品，实景三维成果还应该满足中间节点，即开发用户的需求。对于这些用户，“易用”则要求实景三维成果各项标准清晰明了，“好用”就是要求实景三维成果所形成的开发接口简单易用，符合信息化开发主流体系，“想用”就是通过能够和其他跨界的平台充分融合，形成真正的数字孪生空间底座，从而推动整个产业的发展。
“因此我们作为实景三维数据的主要生产部门，要着重围绕信息表达的真实化，信息加工的智能化，成果形式的多样化，数据服务的共性化下功夫，真正做到实景三维的易用、好用、想用。”毛炜青如是说。
”这便要求传统地理信息行业得转换视角，重新认知数字化的生活方式、生产方式，以及数字化的经济社会运行方式，不再停留于固有的优势，而是积极寻求新的突破。
毛炜青透露，在2022年上海市测绘院已经做好了以下规划和准备，真正做好实景三维建设，满足不同服务对象的需求，把各项应用落地赋能现实。
传统测绘地理信息行业正在发生着根本性的变化，已经在不知不觉中被推向了科技迭代的舞台中央，应从自身出发，认识到数字化正在对现实生活进行重构，只有更新认知，将数字化的技术趋势与市场的深刻变化，及时融入实景三维建设全过程中，在技术，产品形式、服务方式上寻求突破，才能打牢实景三维的建设基础。
在实际应用中需求方往往会依据传统地理信息行业的特点画一个框，最常见的就是把地理信息限定在数据提供或者“地图”叠底的这么一个层面，较少从更多领域拓展地理信息的应用。当阿里、华为、腾讯等互联网企业纷纷进军地理信息应用领域，不难看到这些不断拓展的服务中，没有技术的边界，只有需求与服务的相互激发。因此必须意识到只有紧跟用户的实际需求，拓展自身应用边界，才能实现实景三维建设的可持续发展。
在这个快速变化、信息过载的时代，实景三维的建设和应用显然不可能是一家独大的局面，“连接”所带来的时效、成本、价值，正在明显超越“拥有”带来的获得感，因为，数字化与信息化时代的根本特征就是变化与迭代，只有集合智慧才是解决之道；因此，连接比拥有更重要。从传统信息行业来说，既要看到外围互联网企业带来的竞争压力，更应该思考冲突对外“连接”，寻求“共生”之道，从而发挥实景三维的最大价值。
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