实景三维中国，国内下一个Web版Google Earth~

2022年2月24日测绘地理信息迎来重大利好，自然资源部办公厅发布《自然资源部办公厅关于全面推进实景三维中国建设的通知》，朋友圈的同行们也都在转发这条消息，相对于CIM基础信息平台，实景三维中国对于测绘地理信息领域来说，建设模式会更单纯，更经典一些。

同时在推动意见中还释放出了一个非常好的信号就是未来的实景三维成果会运行在三个不同的环境中，包括互联网、政务网和涉密网，也就意味着未来实景三维的成果可能会以目前“天地图”的方式开放给公众使用，2021年7月5日，该平台也更新了高清版本地图，其实就是采用了矢量渲染的方式，可视化效果会比瓦片模式有很大的提升，虽然节奏显得慢不少，但是可以看出该平台也是处于一直更新的状态。

通过互联网提供公众版本服务会在很大程度上降低下游应用的建设成本和提升应用的效果，避免了大量的重复建设，而且会以3年为周期进行更新，除了三维实景数据，对应的还会生成高分辨率的正射影像，比如地市级需要构建0.5米分辨率DOM。

高质量的空间数据对于时空类应用建设来说非常重要，尤其是在公众端应用，比如前些时间被下架的奥维，其实野蛮生长的奥维在测绘勘察领域的用户非常广泛，之前我的一个同学找到我，说他们他们希望做一个应用，具体的交互模式可以沿用奥维的交互逻辑，因为他用的比较多，而奥维被广泛接受的一个很重要的原因就是里面集成了大量的数据，尤其是未经过审核但是质量很高的数据，比如谷歌地图的数据，在下游这个需求其实是一直都在的。

其实对于谷歌来说，他们不仅有在线的谷歌地图，他们还有Web版本的Google Earth，这个我也之前的文章中很多次提及，这个版本的Google Earth采用了BS架构，除了影像还是丰富的倾斜三维数据，如下展示的是该平台的三维数据。

Google 地球中的第一个 3D 建筑物是使用SketchUp等3D 建模应用程序创建的，并从 2009 年开始使用Building Maker，并通过3D Warehouse上传到 Google 地球。2012 年 6 月，谷歌宣布将用自动生成的 3D 网格取代用户生成的 3D 建筑物,这将分阶段实施，从选定的大城市开始，伦敦和伦敦等城市除外,多伦多需要更多时间来处理其大量建筑物的详细图像,当年开始覆盖四个国家的 21 个城市。到 2016 年初，3D 图像已扩展到 40 多个国家/地区的数百个城市，包括美国的每个州以及除南极洲以外的所有大陆（来自维基百科）。

由于独特的政策其实香港地区也有相应的三维数据覆盖，所以从时间上来看，这种全域对公众开发的实景三维平台的建设工作，国内的节奏还是有点慢，同时国外主要是依托企业来实现，国内主要还是依靠政府先行。

除了谷歌，去年苹果发布的的IOS15中也包括了白模风格的3D地图，但是主要还是通过APP的方式进行访问。

当然这个版本的谷歌地图不仅仅是有服务于浏览和查询的地图，对应的还有配套的Google Earth Studio服务于三维场景动画的制作，其实当前热门的自媒体或者新闻报道中有很多素材都是使用这个工具制作的。

所以对于实景三维的建设我还是挺期待的，尤其是公众版本，也希望如部里文件的精神，加快推进，越快越好，同时我也相信国土测绘司在地理信息公共服务平台的建设上积累了丰富的经验，也一定会把这件事能够组织好。

虽然住房和城建建设部提出的CIM模型信息也比较丰富，但是在具体运行的环境上也没有明确会运行几个版本，是主要服务于政务网，还是也可能运行于互联网，毕竟运行到互联网还是有很多安全方面的工作要做的，同时住建的CIM和自然资源在平台的建设上还是有一些重合的。

相对于住房和城乡建设部在推进CIM基础平台的建设节奏上，自然资源局的节奏显得稍微有点慢，同时之前行业里面对于这些基础时空平台之间的关系的理解也没有达成一致意见，包括实景三维中国、国土空间基础信息平台、三维立体时空数据库、时空大数据平台、地理信息公共服务平台、自然资源的CIM基础平台和住房和城乡建设的CIM基础平台等等这些平台之间逻辑联系，到底是承上启下还是有本质的区别，在实际的招标过程中也会发现项目打架的问题，城市是否真的需要这么多的基础时空平台？

从推动的文件上来看，住房和城乡建设部和自然资源部在城市数字空间底座的构建上，似乎也并没进行目标的对齐和互锁，比如住建部2020年9月份联合六部委的下发的《关于加快推进新型城市基础设施建设的指导意见》中，在牵头的六个部委中也没有看到自然资源部，而本次实景三维中国建设的通知中，明确表示“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”，而且也明确“实景三维中国为智慧城市时空大数据平台、地理信息公共服务平台及国土空间基础信息平台等提供适用版本的实景三维数据支撑，并为数字孪生、城市信息模型（CIM）等应用提供统一的数字空间底座”，从这里面可以看出，自然资源部是将自己的实景三维中国定义为城市新型基础设施，而且是城市的统一数字空间底座，而CIM是上层的应用。

关于统一数字空间底座的模式、未来会是什么样子，可能目前来看，只能还是“让子弹飞一会儿了~”

从前景上，这次部里面的推动意见是很利好的一面，同时也有一些问题需要在建设过程中需要重视，这块可以引用青岛市勘测测绘研究院专业总工王海银在2021年WGDC大会上针对青岛在实景三维中国项目建设过程中遇到的一些技术问题进行了总结，我觉得具有很重要的参考价值：

1、性能问题，小场景的基本上都没有什么问题，但是在数据范围放大到几百平方公里、几千平方公里就会发生明显的质变，性能就会出现问题（目前我们自己测试的其实也只是针对一百平方公里以内的，相对来说也看到了一些不错的效果，相信这个后面会逐渐能够解决这个问题，同时在这块补充一下，我们之前基于一些框架使用的过程还发现一个问题就是会出现长时间使用会崩溃的问题，这个问题可能就就是因为由于三维瓦片的调度使得内存出现碎片化，经过长时间的积累也会出现诸如内存泄露的问题，从而可能会出现崩溃，而这个在大场景上出现这个问题的时间可能会更短）；

2、生产过度依赖人力，成本很高，在数据采集方面，相控测量和刺点方面还是需要很多的人力，希望能够实现大分辨率无相控，提高采集效率；

3、自动化重建效率很低，采集之后的数据还需进行自动化重建，目前的效率比较低，同时还需要对自动化重建的结果进行人工的修整，否则无法满足视觉美观的需求；

4、海量数据传输困难，比如从飞机中将数据导入到服务中也需要大量的时间来进行数据传输；

5、模型实体化成本很高，为了服务机器的使用和语义化，实体化会造成真实的信息丢失，而且目前实体化还是大量的依靠人力，对于目前基于AI的智能化提取，经过和很多厂商对接之后，应用效果还是不仅如此人意。

从应用上来看，以国家牵头的实景三维建设可以比Google Earth Web的实景三维具备更好的开放性以及标准性，但是也希望能够改变“重建设轻运营”的情况，因为我们在之前的项目建设中发现，虽然客户要求我们使用地方天地图的数据，我们发现很多地方节点的天地图平台年久失修，基本上都处于无法使用的状态。所以总的来说，实景三维的公众版建设成果可以加大的丰富下游应有对于高质量三维数据的使用需求，同时在技术上还是充满着挑战，当然这些挑战也同样孕育着机会~

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来源：GIS小丸子

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