自2022年12月自然資源部發(fā)布實景三維中國建設總體實施方案（2023-2025年）以來，全國各地緊鑼密鼓的出臺了各省實景三維省級建設實施方案，目前實景三維建設已經(jīng)進入火熱的建設階段。根據(jù)自然資源部官方通報：“目前全國地形級實景三維數(shù)據(jù)建設進度已過大半，完成了東部和西部重點區(qū)域約600萬平方千米優(yōu)于5米格網(wǎng)地形三維模型建設；建成了11版覆蓋全國陸地國土2米分辨率、2版覆蓋重點區(qū)域優(yōu)于1米分辨率影像數(shù)據(jù)，完成了黃河流域約40萬平方千米基礎地理實體數(shù)據(jù)建設。在城市級實景三維建設方面，目前已有26個?。▍^(qū)、市）264個城市，開展了城市級三維建設工作，其中60個城市初步完成了城市級實景三維建設?！?/span>

隨著實景三維中國在各地的開展，安圖公司積極參與到相關建設工作中，我公司先后在上海、西安等地參與新型基礎測繪及實景三維中國試點項目。提供的服務內(nèi)容涵蓋實景三維數(shù)據(jù)生產(chǎn)建庫、實景三維數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、實景三維行業(yè)應用三大類型。

實景三維數(shù)據(jù)庫是實景三維世界構(gòu)建的基礎，實景三維數(shù)據(jù)生產(chǎn)建庫內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)質(zhì)檢、數(shù)據(jù)入庫等內(nèi)容。安圖具備一支高效專業(yè)的測繪數(shù)據(jù)處理工作團隊，擁有二十多年測繪數(shù)據(jù)采集生產(chǎn)經(jīng)驗，參與多地新型基礎測繪試點項目數(shù)據(jù)生產(chǎn)建庫工作，具有豐富的實景三維數(shù)據(jù)處理經(jīng)驗，針對實景三維單體化、語義化、實體化處理工作總結(jié)了一套高效的工作方法。

公司提供靈活的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及質(zhì)檢工具，支持超過500多種數(shù)據(jù)格式，自帶600余種標準化數(shù)據(jù)處理子模塊，支持靈活的數(shù)據(jù)處理流程模塊化，在二維地理實體轉(zhuǎn)換工作中，自動化轉(zhuǎn)換率達90%以上。

圖2 二維實體轉(zhuǎn)換模板 

實景三維數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)需要實現(xiàn)實景三維海量數(shù)據(jù)成果統(tǒng)一管理、展示、分析、統(tǒng)計、共享、發(fā)布，滿足不同群體對實景三維數(shù)據(jù)的使用需要。系統(tǒng)本身需要具備高性能、穩(wěn)定運行、敏捷靈活的能力以適應一庫多能按需組裝的應用需求。

安圖基于分布式、大中臺、微服務的架構(gòu)理念，構(gòu)建了實景三維數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，系統(tǒng)架構(gòu)如下：

圖3 系統(tǒng)架構(gòu)圖

系統(tǒng)具有以下特點：

安圖基于分布式云原生技術架構(gòu)，構(gòu)建高性能實景三維數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，從架構(gòu)設計到部署設計到運行設計全面提升管理效率，實現(xiàn)百萬級構(gòu)件數(shù)精細模型的流暢加載，支持PB級二三維空間數(shù)據(jù)混合管理。

圖4 TB級傾斜攝影WEB端加載

安圖實景三維數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持大規(guī)模二三維場景融合展示，支持視頻數(shù)據(jù)與三維模型融合展示，同時兼容游戲引擎渲染效果，實現(xiàn)實景三維高逼真模擬展示。

圖5 天氣模擬

基于國產(chǎn)Supermap GIS引擎，安圖實景三維數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供上百個空間運算分析算子，實現(xiàn)基于各種時空位置關系的交并差數(shù)學計算及基于應用場景的復雜分析運算，實現(xiàn)各種從看到用的“真”三維分析運算。

圖6 多種三維分析內(nèi)置

安圖實景三維數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)全面支持數(shù)據(jù)服務化、分析服務化、場景服務化，支持對外提供數(shù)據(jù)服務、分析服務、組合定制功能服務。同時，基于高效的時空引擎技術，通過免切片技術，對影像數(shù)據(jù)無需預處理，快速發(fā)布成符合OGC標準的影像服務。將原先數(shù)日的發(fā)布時間縮短為小時級以內(nèi)，節(jié)約存儲空間、發(fā)布快，實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的極速發(fā)布和即時服務。

圖7 即采即用免切片發(fā)布

安圖實景三維數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供基于低代碼應用平臺的實景三維應用場景快速構(gòu)建能力，通過低代碼、零代碼模塊化組裝的方式，對實景三維數(shù)據(jù)、三維分析、三維可視化場景進行自定義按需組裝?？筛鶕?jù)業(yè)務管理需求快速構(gòu)建三維應用系統(tǒng)，實現(xiàn)實景三維應用的快速推廣。大大降低了實景三維應用系統(tǒng)建設難度與建設成本，促進實景三維從看得到向用得到快速過渡，發(fā)揮實景三維的社會應用價值。

圖8 一庫多能，按需組裝

基于業(yè)務管理場景的需求挖掘、應用分析、系統(tǒng)構(gòu)架是實景三維數(shù)據(jù)、實景三維技術落地到生產(chǎn)管理實際發(fā)揮應用價值的關鍵。安圖通過將實景三維與自然資源業(yè)務管理場景深度結(jié)合，用技術力量驅(qū)動自然資源業(yè)務管理升維。

實景三維賦能地質(zhì)災害風險識別，打破傳統(tǒng)二維地圖的局限性，提供直觀、立體、全方位的視角，幫助技術人員更加準確地判斷地質(zhì)環(huán)境中的潛在隱患，從而有效保證了地質(zhì)災害識別的準確性。結(jié)合移動地質(zhì)災害核查APP，實現(xiàn)風險點發(fā)現(xiàn)、風險核查確認或排除、風險點治理工程全流程的管理，大幅提升地質(zhì)災害風險點精細化程度并實現(xiàn)全生命周期可追溯可回查。

圖9 實景三維賦能地質(zhì)災害管理

實景三維不動產(chǎn)應用通過構(gòu)建三維不動產(chǎn)數(shù)據(jù)模型，探索實現(xiàn)房地一體化不動產(chǎn)三維管理，通過分層分戶三維模型的加載觀看，為購房者提供沉浸式房屋觀看體驗，并結(jié)合AR、VR等設備為存量不動產(chǎn)交易、抵押等業(yè)務提供遠程看房、遠程勘測抵押物等服務。

圖10 實景三維與三維不動產(chǎn)

圖11 實景三維賦能礦山生態(tài)修復

實景三維賦能工程規(guī)劃項目審批工作，可通過將實景三維數(shù)據(jù)與上報的工程項目三維設計方案進行三維模型融合展示，直觀查看設計方案與周圍實地的協(xié)調(diào)性和預計建設成效。同時基于三維分析功能，對規(guī)劃方案審查要點進行自動分析比對，如審查建筑間距、建筑后退、建筑限高等指標進行定量分析。此外支持項目設計二維方案、項目報批手續(xù)文件的在線瀏覽，方便審查的工作人員按審查要點快速審查，提升工作效率。

圖12 三維規(guī)劃方案審查

基于地形級實景三維數(shù)據(jù)，提升自然資源調(diào)查精細程度，同時作為自然資源動態(tài)監(jiān)測的三維立體底板，通過融合基礎地理實體語義信息構(gòu)建自然資源知識圖譜，形成全自然資源全生命周期管理體系，全面提升自然資源地上、地下綜合監(jiān)測管理成效。

圖13 自然資源全生命周期管理

實景三維賦能耕地保護工作，融合先進的AI技術、傾斜攝影遙感技術，通過實景三維統(tǒng)一數(shù)字底座直觀展示耕地現(xiàn)狀，同時對耕地非糧化非農(nóng)化進行重點識別監(jiān)管，通過多光譜、高光譜智能解譯技術自動識別耕作植被。基于實景三維地表模型，可快速識別25度以上的陡坡耕地，對于虛報、偽報、耕地上山下河問題實現(xiàn)智能發(fā)現(xiàn)。

圖14  基于實景三維的耕地坡度識別

供稿 | 西部售前中心 薛靜

初審 | 王進

編輯 | 譚琳 曾悅