實景三維武漢試點實踐2022年6月29日1234項目背景建設思路關鍵技術應用實踐P21項目背景P3實景三維武商廣場P4需求牽引實景三維建設是國家現(xiàn)代化治理體系漢江大道和治理能力建設的重要基礎，習近平總書記指出“城市管理應該像繡花一樣精細”（2017.03.05，于北京）、“努力探索超大城市現(xiàn)代化治理新路子”（2020.03.10，于武漢），在高質(zhì)量發(fā)展過程中，規(guī)劃建設、城市更新、綜合應急、環(huán)境保護、自然資源管理、智慧城市建設等方面，均需要三維的基座和底版支撐。20182019P5需求牽引自然資源立體表達和三維化管理需求?

《自然資源部信息化建設總體方案》（自然資發(fā)〔2019〕170號）：充分利用基礎測繪成果，以遙感影像為背景，集成整合地下空間、地表基質(zhì)、地表覆蓋、業(yè)務管理等各類自然資源和國土空間數(shù)據(jù)，按照統(tǒng)一的標準，構建自然資源三維立體“一張圖”。?

《自然資源三維立體時空數(shù)據(jù)庫建設總體方案》（自然資辦發(fā)〔2021〕21號）：建設自然資源三維立體時空數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，實現(xiàn)自然資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)成果在中央一級的立體化統(tǒng)一管理，形成自然資源調(diào)查監(jiān)測一張底版、一套數(shù)據(jù)。P6能力驅動隨著空天地一體化采集、云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術的成熟發(fā)展，以及軟硬件設備算力的不斷攀升、算子的不斷豐富，驅動了實景三維建設能力的不斷提升。目標使然《實景三維中國建設技術大綱》提出的建設目標：“分級分步開展實景三維中國建設，‘十四五’期間完成全國和省區(qū)范圍的地形級實景三維建設，基本完成全國地級以上城市的城市級實景三維建設，積極拓展部件級實景三維建設，形成‘分布式存儲、邏輯式集中、共享式應用、動態(tài)式更新’的實景三維中國數(shù)據(jù)庫，構建具備法定性、唯一性、權威性特征的時空基底?！?建設思路P9建設思路國

家

層

面

-

總

體

謀

劃

，

頂

層

設

計總體規(guī)劃、科學部署、頂層設計實景三維中國建設，組織研制相關標準規(guī)范、制度辦法等，指導省市開展實景三維建設。省

區(qū)

層

面

-

統(tǒng)

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，

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施組織編制省區(qū)層面的實景三維建設方案，并進行地形級、城市級模型生產(chǎn)、建庫管理，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)市縣開展建設。市

縣

層

面

-

具

體

建

設

，

搭

建

體

系編制城市實景三維建設方案，開展城市級實景三維的生產(chǎn)、更新、數(shù)據(jù)管理，向省級匯交公益性成果。社

會

層

面

-

廣

泛

參

與

，

共

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用開展單體級實景三維建設，開展面向行業(yè)的應用P10實景三維包括傾斜三維、仿真三維、視頻三維、體塊三維、激光LiDAR等多種表現(xiàn)方式，都是對現(xiàn)實世界進行建模、表達王家墩中央商務區(qū)香海園實景三維傾斜三維仿真三維視頻三維基于傾斜攝影測量技術生產(chǎn)的傾斜三維模型數(shù)據(jù)，3cm影像分辨率基于移動測量設備采集的視頻三維，分辨率可達8K以上基于設計圖紙和竣工測量數(shù)據(jù)，采用手工建模方式建設的模型P11模型形態(tài)實景模型實景TIN實景TIN三維點云手工模型白模P12關系與對比

|城市模型三維與實景三維模型三維實景三維萬松小區(qū)P13關系與對比

|城市模型三維與實景三維模型三維實景三維中山大道-民生路P14分類分級

|表現(xiàn)形式傾斜三維仿真三維視頻三維P15分類分級

|表現(xiàn)形式傾斜三維仿真三維視頻三維P16分類分級

|表現(xiàn)形式傾斜三維仿真三維視頻三維P17分類分級

|場景尺度分級建設內(nèi)容地形級城市級（框架級）部件級（單體級）最高分辨率1m，最高平面精分辨率優(yōu)于1m，平面精度優(yōu)DOM/TDOM//地理場景度5m~7.5m。最高格網(wǎng)尺寸5m，最高高程精度1m~10m。于5m~7.5m。格網(wǎng)尺寸優(yōu)于5m，高程精度不低于0.5m~10m。DEM/DSM//傾斜攝影三維模型分辨率不低于0.2m，城市建成區(qū)及其他重點區(qū)域分辨率不低于//分辨率不低0.03m。0.05m。河流、湖泊、海域以及附屬設施；支線及以上街道、軌

城市主次干道、橋梁、河流、湖泊、公園、主要建筑等；建（構）道交通、鐵路居民地、構（建）筑物及場地設施；各類管線的主干管道；各實體地名地址；行政區(qū)劃、自然地理單元和農(nóng)林用地及土質(zhì)單元。更新時點：每年12月底。筑物及其附屬設施、城市綠地、公共場地、其他附屬設施等?？杉毣敛粍赢a(chǎn)登記單元；各類管線、綜合管廊及其附屬設施；院落；各實體地名地址；行政區(qū)劃、自然地理單元和農(nóng)林用地及土質(zhì)單元，農(nóng)林用地細化至自然資源登記和不動產(chǎn)登記單元。三維形式根據(jù)需求建立LOD模型（含地下、水下）。更新時點：總體每年12月底，重點區(qū)域按需。重要河流、湖泊、海域；主要交通干道、鐵路、鄉(xiāng)道及以上等級道路；更新時點：每年12月底?；A地理實體/地理實體建（構）筑物結構部件、建筑室內(nèi)部件、道路設施部件、地下空間部件等。更新時點：動態(tài)更新。部件三維模型其他實體///共享其他行業(yè)部門生產(chǎn)的專業(yè)類實體。國家級重點區(qū)域或重大自然資源管理工程涉及的自然資源實時感知數(shù)據(jù)。省級重點區(qū)域或重大自然資源管理工程涉及的自然資源實時感知數(shù)據(jù)。物聯(lián)感知數(shù)據(jù)自然資源實時感知數(shù)據(jù)自然資源管理涉及的自然資源實時感知數(shù)據(jù)。部件管理涉及的室內(nèi)或部件物聯(lián)感知數(shù)據(jù)。城市物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)在線抓取數(shù)據(jù)//城市經(jīng)濟社會建設涉及的城市物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)?；ヂ?lián)網(wǎng)在線抓取數(shù)據(jù)。//地形級面向宏觀尺度，將數(shù)字高程模型（DEM）/數(shù)字表面模型（DSM）融合數(shù)字正射影像（DOM）/真正射影像（TDOM），或傾斜攝影三維模型，疊加以二維形式表達的基礎地理實體，組裝生成地形級實景三維產(chǎn)品。黃陂木蘭山DEM+DOMP19城市級（框架級）1、簡模（白模）面向中觀尺度，以DEM+DOM為基礎，結合房屋基底進行拉伸或者獲取建筑物真實高度，生成框架級實景三維產(chǎn)品。成本低，技術簡單，生產(chǎn)效率高，可以快速解決城市立體場景需求。P20城市級（框架級）框架級-漢江兩岸P21城市級（框架級）2、中低精度三維模型面向中觀尺度，生產(chǎn)傾斜攝影三維模型或仿真三維模型，并進行實體化、語義化處理。仿真三維傾斜三維P22部件級（單體級）1、激光LiDAR基于高精度的激光LiDAR（機載、車載、架站、背包）數(shù)據(jù)，構建或轉換生成單體級實景三維產(chǎn)品。點云語義分割P23部件級（單體級）2、傾斜實景三維運用傾斜攝影測量技術，通過對多鏡頭采集的影像進行三維重建，生產(chǎn)傾斜三維，生成單體級實景三維產(chǎn)品。P24部件級（單體級）3、仿真模型三維采用3DMax、SketchUp等軟件，多采用UE（UNREALENGINE）、UNITY等可視化平臺，對精細化建模的三維進行可視化渲染和管理。P25實景三維建設6個一體化地質(zhì)地信三維融合地上地下管線三維融合地下空間軌道交通三維新世界國貿(mào)語義查詢新世界國貿(mào)室內(nèi)外一體地理信息檔案大樓室內(nèi)實體查詢P26單體級實景三維技術對比序號建模方法原始數(shù)據(jù)成果數(shù)據(jù)優(yōu)勢劣勢房屋DLG，DOM+DEM成本低，技術簡單，

無紋理，細部結構缺失，體塊白模建模白模三維1生產(chǎn)效率高抽象、精度較低多源激光點云（車載、機載、架站、手持）、影像識別/幾何精度高、采集條件要求低，采集效率高、細節(jié)突出點云三維、模型三維多源點云融合/建模/分類處理難度大，海量數(shù)據(jù)激光點云建模2技術/應用成熟、精度可控、易地上下室內(nèi)外一體化、單體化生產(chǎn)/更新效率較低、抽仿真三維建模視頻三維建模傾斜三維重建DLG、紋理貼圖仿真三維視頻三維傾斜三維345象表達分鏡頭視頻、定位成本低，效率高，實景，高清晰度海量數(shù)據(jù)，實體化程度不高，應用少軌跡、POS等海量數(shù)據(jù)、輕量化難、僅上帝視角真實（地面視角變形大）序列傾斜影像、POS、相控等生產(chǎn)效率高，精度高，真實現(xiàn)實政策支撐《“十四五”全國基礎測繪規(guī)劃》“按照‘需求牽引、集約節(jié)約、分步實施、邊建邊用’原則，系統(tǒng)性完成實景三維中國建設頂層設計，按照地形級、城市級、部件級，通過專項建設方式分步實施，統(tǒng)籌推進實景三維中國建設”《新型基礎測繪體系建設試點技術大綱》“在國家、省區(qū)、市縣三級自然資源主管部門‘統(tǒng)籌規(guī)劃、分級投入、分步實施’支撐下，共同推進基礎地理實體數(shù)據(jù)庫建設，支撐‘實景三維城市’、‘實景三維省區(qū)’和‘實景三維區(qū)域’建設，最終形成’實景三維中國‘”《實景三維中國建設技術大綱》“準確把握測繪工作“兩服務、兩支撐”的根本定位，充分利用各級自然資源主管部門和社會各界力量，分級分步開展實景三維中國建設”，“形成“分布式存儲、邏輯式集中、共享式應用、動態(tài)式更新”的實景三維中國數(shù)據(jù)庫，構建具備法定性、唯一性、權威性特征的時空基底?！盤28標準支撐基礎型、公共性描述，使標準化涉及的各方在一定時間和空間范圍內(nèi)，達到相對一致的理解，促進實景三維數(shù)據(jù)、產(chǎn)品、信息的融合、共享和使用?；?/p>

礎技

術產(chǎn)

品服

務質(zhì)

量管

理滿足特定要求，對實景三維生產(chǎn)所采用技術方法、途徑等需要協(xié)調(diào)的事項進行規(guī)范統(tǒng)一，以滿足連續(xù)、重復使用要求的通用性標準。實景三維產(chǎn)品生產(chǎn)、使用和維護中需遵守的技術準則、要求方面的專用標準。實景三維服務對象定義與描述、技術要求與流程、服務運行等方面進行規(guī)范的專用標準。驗證實景三維生產(chǎn)、產(chǎn)品和服務是否滿足確定準則，對產(chǎn)品、儀器設備、系統(tǒng)環(huán)境進行檢查和驗收的通用或專用標準。保障實景三維建設工作的協(xié)調(diào)運行、安全監(jiān)管和順利實施，以實景三維管理領域共性因素為對象所制定的通用標準。P293關鍵技術P30實景三維生產(chǎn)、管理、應用中存在的客觀問題生產(chǎn)中的最大難題

：采集能力強，建模處理能力待提升1、采集：采集平臺和傾斜攝影裝備多樣，采集速度快，效率高，分辨率和精度高，數(shù)據(jù)量大；2、建模：建模軟件能力、建模質(zhì)量有待提升；實體化、單體化方法（重建單體？標簽單體？）；3、存儲：原始數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)、成果數(shù)據(jù)、臨時空間（解壓）以及處理軟硬件對存儲的需求，從TB級到PB級；4、管理：云化？分布式？多尺度多源異構三維數(shù)據(jù)融合（點云、傾斜、仿真模型）、平臺系統(tǒng)調(diào)度5、應用：可視化、真三維空間分析功能.......P31傾斜三維（原片）傾斜視角1傾斜視角4正射視角P傾斜視角3傾斜視角2傾斜三維傾斜視角1傾斜視角4正射視角P33傾斜視角2傾斜視角3模型形態(tài)（實景格網(wǎng)）P34模型形態(tài)（實景格網(wǎng)）P35激光點云按高程渲染按回波強度渲染按地物分類DEMDSMP36白模生成DLG體塊白模二維地圖P37規(guī)模化實景三維生產(chǎn)的關鍵技術1、算法技術：通過攝影測量、計算機視覺、人工智能等技術，以及面向融合傳感器的一體化處理等技術的廣泛應用，在三維重建、數(shù)據(jù)融合建模、實體提取識別處理等方面，提升生產(chǎn)效率。2、算力能力：分布式集群、CPU與GPU高效混合計算、云調(diào)度能力長江左岸規(guī)?；瘜嵕叭S生產(chǎn)的關鍵技術3、融合建模：多源異構數(shù)據(jù)融合建模、交互編輯建模4D產(chǎn)品和機載LiDAR融合建模P39規(guī)?；瘜嵕叭S生產(chǎn)的關鍵技術4、質(zhì)量提升：紋理優(yōu)化、構網(wǎng)優(yōu)化道路紋理優(yōu)化水面修補場地修補優(yōu)化P40實體化處理與分析應用技術1、單體化：物理單體、邏輯單體物理單體邏輯單體P41實體化處理與分析應用技術2、語義化：基于人工智能的圖元（實體）類別提取，屬性掛接與編碼、三維模型語義分解P42實體化處理與分析應用技術3、實體化分析：淹沒分析、拆遷量統(tǒng)計、區(qū)域規(guī)劃指標分析運算4、實體化應用：三維地理實體數(shù)據(jù)庫建設、三維實體數(shù)據(jù)的業(yè)務化定制匯水與淹沒分析拆遷量計算P43海量數(shù)據(jù)管理與輕量終端服務1、標準規(guī)范：數(shù)據(jù)規(guī)范、接口規(guī)范2、存儲管理：數(shù)據(jù)分布式存儲、服務調(diào)度管理3、泛在服務：物聯(lián)網(wǎng)傳感器融合、互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)同步4、輕量化應用：移動端應用、云渲染4應用實踐P45實景三維應用實踐實景三維為自然資源管理、國土空間規(guī)劃提供時空基底l

多尺度、分辨率的DEM、DOM融合產(chǎn)品l

三維可視化表達l

雙評價分析l