实景三维建设，牢筑数据底座
前一篇文章《实景三维建设三步走》提出了自然资源实景三维应用体系框架，总结了“数据底座-能力中枢-应用场景”三步走思路。本篇小编会和大家分享实景三维建设的第一步：数据底座建设。
-实景三维数据底座-
01实景三维数据是什么？
实景三维是对人类的生产、生活和生态空间进行真实、立体、时序化反映的数字虚拟空间。实景三维数据按建设内容分为地理场景、地理实体和物联感知数据，常用的有遥感影像、三维地形、倾斜摄影三维模型、建筑模型、道路模型等等；按几何精度分级，分为地形级、城市级和部件级实景三维模型。
-实景三维数据分级-
实景三维数据区别于传统三维模型，具备语义化、结构化、实体化等特性，能够非尺度、全要素表达空间关系及属性信息。通俗点来说，实景三维数据不但有高仿真可视化效果，而且同时承载二维与三维、空间与非空间的属性信息，为计算机自动识别、分析计算奠定基础，可以说是“高颜值、有内涵”。由此可见，实景三维数据底座建设不单单是地形、倾斜摄影模型等数据的采集，而数据采集后的结构化、语义化等处理工作，是保障实景三维数据能否真正支撑分析决策的关键。
目前各地在开展实景三维数据的生产与管理过程中，遇到了一些难点问题：一是各地没有统一的三维数据标准规范，导致数据质量参差不齐，难以为后续的应用分析提供有效支撑；二是各类实景三维数据分散管理，共享不便，没有整合汇集发挥出最大效用；三是实景三维数据在采集后往往忽视实体化处理过程，例如倾斜摄影、建筑模型没有属性信息，只能看看，难以进一步支撑业务场景应用；四是实景三维数据量比较大，存在模型加载时间长、延迟卡顿等问题。
那么到底如何建设高质量的实景三维数据底座，为后续的智慧应用建设打好基础呢？
实景三维数据怎么建？
针对实景三维数据资源建设中的痛点，需要基于统一的标准规范、统一的工艺流程，开展三维数据生产和管理。在数据应用之前，需要依据统一的标准规范，汇集融合多源三维数据，并对数据进行结构化、语义化、轻量化等处理和质检，最后再入库更新、发布服务，构建多源融合、动态更新的实景三维数据底座。
-实景三维数据底座建设工艺流程-
a.实景三维数据标准制定
制定数据标准是规范数据生产和保障应用的手段。在项目实施过程中，应根据地方实际，结合国家标准规范和行业规范，制定一套三维数据标准规范，来保障数据的生产和应用。其中主要包括数学基础、数据格式、数据精度、空间图层和属性字段等内容。
b.实景三维数据多源汇集
实景三维数据有多种丰富的采集渠道，主要包括基础测绘、人工建模、AI自动生成建筑模型、网络公开资源获取等。对三维底图、现状、规划和管理数据进行多源汇集，充分利用倾斜摄影模型、人工精细建模、建筑体块模型等不同三维数据的特点，通过科学组合实现不同精度、尺度数据的融合。例如，在城市中心区、重点地段可以采用倾斜摄影模型、人工精细模型，在非重点地段可以采用建筑体块模型，这样既降低成本，又便于数据的应用与管理。
c.实景三维数据实体化处理
对采集到的实景三维数据，需要进行实体化处理，使其成为具有明确属性或完整功能的地理对象。实体化处理中包含结构化、语义化等处理过程。其中，结构化是对实景三维数据进行单体分割并获取其几何轮廓及组成结构的过程，而语义化是将地理实体的属性以及与其他实体间的关系进行规范化描述。以倾斜摄影三维模型为例，基于建筑物、道路、树木等对应的矢量面，对倾斜摄影模型进行分割，再为分割后的单个建筑物、道路、树木等模型赋予对应的属性信息和关联关系。这样倾斜摄影三维模型不再是简单的“一张皮”，而是转化成了结构化的、含有丰富信息的一个个地理实体，为查询、分析、计算奠定基础。
d.实景三维数据轻量化处理
实景三维数据体量较大，街道范围的数据就可能达到GB或TB级别，未进行轻量化处理的数据具有加载慢、渲染久、交互卡等缺点。三维模型轻量化是指通过去除三维模型的非几何信息，仅保留产品的结构和几何拓扑关系，以大量减少三维文件所占用的存储空间。可以综合采用模型精简化、缓存优化、多细节层次（LOD）等方式在数据和代码层面进行轻量化处理，提高数据加载和分析的效率。
e.实景三维数据质量检查
实景三维构建涉及众多三维数据格式，不同格式的数据标准不同。人力检查数据质量费时费力并且难以保证精确性。通过三维数据质检工具，可以对各类数据进行标准化检测以及不同格式之间的转换，并输出检测结果报告，为三维数据整改提供支撑，保障实景三维数据质量。
-三维数据质检软件-
f.实景三维数据更新管理
根据不同三维空间数据库更新的时间跨度、更新内容等方面存在的差异，将三维空间数据库更新划分为三种模式：整版更新、局部更新和增量更新。例如，对地形数据和影像数据按年或季度进行整版更新；对某一街道重新采集的倾斜摄影数据，采用局部更新操作；对新近竣工验收后的三维建筑模型，可采用增量更新方式。基于上述更新机制，通过三维数据更新管理系统对三维数据进行入库更新，持续更新维护实景三维数据库，保障数据的鲜活性和真实性，为三维数据应用奠定基础。
-三维数据更新管理系统-
有了实景三维数据，接下来如何用好三维数据呢？后续小编会带来《实景三维建设，做强能力中枢》、《实景三维建设，深化场景应用》两篇文章，从技术、应用的角度作进一步分享，期待您的继续关注！
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