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,是建设数字中国的核心要素和重要内容。今年3月,自然资源部印发了关于《实景三维中国建设总体实施方案(2023—2025年)》的通知,标志着实景三维将作为国家重要的新型基础设施,全面加速开展布局建设。
PART.01
聚焦需求
构建实景三维“采建融用”综合解决方案
蓝图信息聚焦国家与地方实景三维建设和管理需求,以“建设统一空间基底,服务支撑自然资源管理和社会经济发展”为总体目标,按照“可视化、可计算、可推演”的建设思路,构建更高建模效率、更优数据表达的实景三维数据成果和更智慧化的实景三维应用,打造实景三维“采建融用”一体化全流程高效工程化生产和智慧应用的综合解决方案。
解决方案依托强大的硬件、网络、存储、计算环境的支撑,充分利用遥感卫星、无人机、激光雷达等全息数据采集手段,结合分布式计算、云架构、大数据、人工智能等高新技术,完成多模态海量实景三维数据的生产。结合基于深度学习的三维重建技术、多源空间大数据轻量化技术等,进一步构建包含地理场景、地理实体、地理单元等在内的实景三维数据库,完成地理实体编码、入库等处理。利用模型轻量化、动态渲染等技术完成实景三维数据库管理系统建设,实现实景三维的管理、发布、展示及智慧应用分析。
PART.02
聚力创新
打造“采建融用”全流程技术
为全面支撑实景三维建设,技术团队积极探索实景三维数字化生产关键技术,创新软硬件一体化数据高效采集技术、深度学习和规则化处理的自动单体化技术、实景三维知识关联融合技术等“采建融用”全流程技术,为实景三维数据生产提供技术支持。
软硬件一体化实景三维数据高效采集技术:构建软硬件一体化研发技术链条,具有高精度倾斜摄影相机、无人值守智能机库以及冗余航片剔除算法等软硬件一体化研发基础,能够实现实景三维数据高效采集和动态监测更新,全面提升大范围实景三维数据采集效率、成果精度和自动化监测水平。
天势五目倾斜摄影相机
天合无人值守智能机库
地理实体建库关键技术:面向实景三维模型建设及优化表达管理,打造实景三维自动单体化生产、“一体多态”的实体数据综合管理和多场景实景三维智能组装能力,面向各类复杂应用场景也能自动化、智能化生产出来多细节层次的实景三维数据。
实景三维自动单体化技术
基于知识图谱的实体关系关联技术:研发集成实景三维管理平台和实景三维知识关联融合能力,以地理实体编码为链条,以知识图谱建立实体关系,通过交互式的知识图谱编辑工具将业务关系快速导入知识图谱中,串联业务环节,满足业务应用中的数据组织、处理分析和决策管理。
知识图谱业务关联能力
基于GIS引擎+游戏引擎混合架构的可视化技术:研发集成兼顾GIS引擎的定量化分析能力和游戏引擎的高效动态渲染展示能力的“数字底盘”技术,全面提升多尺度的实景三维数据高效渲染和分析能力,为自然资源三维立体一张图应用系统、CIM基础平台、历史文化名城保护系统等相关三维业务应用方面带来更大的应用价值和更佳的用户体验。
游戏引擎渲染技术
PART.03
聚势赋能
发挥实景三维数字底座泛在应用价值
实景三维数据具有“精度更准确、细节更饱满、视角更丰富”等优点,可在全空间、宽领域中得到广泛应用。面向自然资源管理需求,以“数据智慧”驱动国土空间规划、调查监测、确权登记、生态修复等自然资源管理科学决策;面向跨领域空间治理需求,以“算法模型”助推城市综合管理、园区建设运营、应急指挥调度等数字政府精准决策治理。
自然资源管理:面向自然资源管理需求,搭建“N”项自然资源三维应用场景,高度还原自然资源的分布利用情况、管制情况,促进自然资源各项业务规划科学、管理精细、监管精准。
三维立体一张图
国土空间规划:以三维立体空间数据为支撑,充分展示规划区域现状,提高国土空间规划的直观性、科学性和高效性,为城镇开发边界精准划定、建设用地合理选择、道路交通组织、市政管线布局等提出更合理、更具操作性的方案。
历史文化保护规划
智慧住建行业:结合房屋、市政基础设施等普查数据,为用户提供多样化、直观化的智能化分析工具和综合展示工具,服务于住房建设及管理决策、市政管理及普查、城市更新过程决策等。
拆迁补偿费用测算
综合领域赋能:融合实景三维、物联感知、城市地形、水文、管网等数据,为公共安全、公共管理、公共服务、经济运行等各类应用场景提供实时感知、智能分析、优化配置等智慧化决策服务。
智慧社区
PART.04
聚智汇识
躬身实景三维数据建设和信息化实践
实景三维对于建设数字中国建设具有深远意义。蓝图信息深耕实景三维中国建设,打造了实景三维“采建融用”全链条服务体系,并通过数据、平台、应用等各类业务实践在实景三维相关领域积累了丰富经验,其中包含多项专著编撰、标准编制、数据建设,以及三维基础软件平台、二三维一体化开发项目等百余项信息化项目的建设工作,为各级自然资源部门、农业农村部门、交通部门、水利部门,以及企事业单位等提供全方位的实景三维技术服务。
科研及系统平台:“实景三维建模与智慧应用产学研融合创新基地”与“实景三维平台”获中国地理信息产业协会认定,为实景三维建设提供智力支持和系统支撑。
产学研融合创新基地
多项自主知识产权:基于创新研发形成《一种激光点云与航空影像集成的建筑物三维建模方法》《基于空间综合互信息的多时空谱遥感影像自动校准方法》《一种倾斜摄影相机总成》等18项发明专利、104项软件著作权和4项高新技术产品,参编《实景三维应用与发展》系列专著及《三维立体自然资源“一张图”规范》《基于倾斜航空摄影的实景三维模型构建技术规范》《基于实景三维模型的数字测图技术规范》3项标准规范,为实景三维建设提供技术支持。
丰富项目经验:承担了包括广东省、江苏省、四川省、湖南省、安徽省、广西壮族自治区等地区的多个市县级实景三维中国建设工作,积累了丰富的项目生产经验,助力实景三维中国建设。
(1)地形级——黟县基础测绘更新和实景三维采购项目:基于计算机网络、无人机等智能高效软硬件基础设施,开展黟县全域航空摄影测量,采用分布式超大规模自动空三算法,生成高精度三维实景模型,基于模型高效采集各类地形要素,辅以外业修补测,生产和制作1:1000比例尺数字线划图,利用自动拼接和镶嵌技术进一步生成0.1m分辨率数字正射影像图,为黟县自然资源确权登记、国土空间规划、土地整治等工作提供基础数据支撑。
(2)城市级——廉江智慧城市实景三维建模:基于倾斜摄影测量、GNSS/RTK测量等技术,完成廉江市160平方公里的中心城区和核心区城市级实景三维模型构建,并结合地理实体生产、BIM建模等关键技术,建立全域、多类型、多要素的空间数据底座。基于微服务开发和运行架构,以原生构架的服共享与运维体系为支撑,研发集成城市三维基础平台,进而实现城市的模拟仿真、运算推演和智能决策。
(3)部件级——白云机场工作区实景三维系统建设:使用基于SLAM/GNSS定位技术的架站式和背包式三维激光扫描仪获取多源点云数据,并结合地面相机设备采集建筑物部件结构和纹理,真实反映白云机场工作区管理实体的外观、位置、高度、面积、使用状态等信息,实现资产状态信息管理从二维向三维转变。
未来,蓝图信息将创新研发实景三维建设的关键技术,打造更具有实践优势的工艺流程,致力于提供更加普惠化的实景三维服务,让实景三维数据真正发挥空间基底的核心作用,助力数字中国建设。