實(shí)景三維武漢試點(diǎn)實(shí)踐

P1實(shí)景三維武漢試點(diǎn)實(shí)踐1234P2關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐項(xiàng)目背景建設(shè)思路項(xiàng)目背景P3P31實(shí)景三維實(shí)景三維：3DRS（3DReal

Scene），是對人類生產(chǎn)、生活和生態(tài)空間進(jìn)行真實(shí)、立體、時序化反映和表達(dá)的數(shù)字虛擬空間?！秾?shí)景三維中國建設(shè)技術(shù)大綱》武商廣場P4需求牽引實(shí)景三維建設(shè)是國家現(xiàn)代化治理體系和治理能力建設(shè)的重要基礎(chǔ)，習(xí)近平總書記指出“城市管理應(yīng)該像繡花一樣精細(xì)”（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(shè)、城市更新、綜合應(yīng)急、環(huán)境保護(hù)、自然資源管理、智慧城市建設(shè)等方面，均需要三維的基座和底版支撐。漢江大道20192018P5需求牽引自然資源立體表達(dá)和三維化管理需求《自然資源部信息化建設(shè)總體方案》（自然資發(fā)〔2019〕170號）：充分利用基礎(chǔ)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(wù)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(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)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(shè)總體方案》（自然資辦發(fā)〔2021〕21號）：建設(shè)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(shí)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)。P6P7能力驅(qū)動隨著空天地一體化采集、云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的成熟發(fā)展，以及軟硬件設(shè)備算力的不斷攀升、算子的不斷豐富，驅(qū)動了實(shí)景三維建設(shè)能力的不斷提升。P8目標(biāo)使然《實(shí)景三維中國建設(shè)技術(shù)大綱》提出的建設(shè)目標(biāo)：“分級分步開展實(shí)景三維中國建設(shè)，‘十四五’期間完成全國和省區(qū)范圍的地形級實(shí)景三維建設(shè)，基本完成全國地級以上城市的城市級實(shí)景三維建設(shè)，積極拓展部件級實(shí)景三維建設(shè)，形成‘分布式存儲、邏輯式集中、共享式應(yīng)用、動態(tài)式更新’的實(shí)景三維中國數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建具備法定性、唯一性、權(quán)威性特征的時空基底?！苯ㄔO(shè)思路P9P92建設(shè)思路P10國家層面-

總體謀劃，

頂層設(shè)計(jì)總體規(guī)劃、科學(xué)部署、頂層設(shè)計(jì)實(shí)景三維中國建設(shè)，組織研制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、制度辦法等，指導(dǎo)省市開展實(shí)景三維建設(shè)。省區(qū)層面-

統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，

組織實(shí)施組織編制省區(qū)層面的實(shí)景三維建設(shè)方案，并進(jìn)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(shè)。市縣層面-

具體建設(shè)，

搭建體系編制城市實(shí)景三維建設(shè)方案，開展城市級實(shí)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，

共享應(yīng)用開展單體級實(shí)景三維建設(shè)，開展面向行業(yè)的應(yīng)用傾斜三維仿真三維視頻三維P11王家墩中央商務(wù)區(qū)香海園實(shí)景三維基于傾斜攝影測量技術(shù)生產(chǎn)的傾斜三維模型數(shù)據(jù)，3cm影像分辨率基于設(shè)計(jì)圖紙和竣工測量數(shù)據(jù)，采用手工建模方式建設(shè)的模型基于移動測量設(shè)備采集的視頻三維，分辨率可達(dá)8K以上實(shí)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(shí)世界進(jìn)行建模、表達(dá)模型形態(tài)實(shí)景TIN實(shí)景TIN實(shí)景模型白模三維點(diǎn)云手工模型P12關(guān)系與對比

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城市模型三維與實(shí)景三維模型三維P13實(shí)景三維萬松小區(qū)關(guān)系與對比

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城市模型三維與實(shí)景三維模型三維實(shí)景三維中山大道-民生路P14分類分級

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表現(xiàn)形式傾斜三維仿真三維視頻三維P15分類分級

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表現(xiàn)形式傾斜三維仿真三維視頻三維P16分類分級

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表現(xiàn)形式傾斜三維仿真三維視頻三維P17分類分級

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場景尺度分級建設(shè)內(nèi)容 地形級城市級（框架級）部件級（單體級）地理場景DOM/TDOM最高分辨率1m，最高平面精///DEM/DSM傾斜攝影三維模型度5m~7.5m。最高格網(wǎng)尺寸5m，最高高程精度1m~10m。/分辨率優(yōu)于1m，平面精度優(yōu)于5m~7.5m。格網(wǎng)尺寸優(yōu)于5m，高程精度不低于0.5m~10m。//分辨率不低于0.2m，城市建成區(qū)及其他重點(diǎn)區(qū)域分辨率不低于0.05m。分辨率不低0.03m。地理實(shí)體基礎(chǔ)地理實(shí)體重要河流、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(diǎn)：每年12月底。河流、湖泊、海域以及附屬設(shè)施；支線及以上街道、軌道交通、鐵路居民地、構(gòu)（建）筑物及場地設(shè)施；各類管線的主干管道；各實(shí)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(diǎn)：每年12月底。城市主次干道、橋梁、河流、湖泊、公園、主要建筑等；建（構(gòu)）筑物及其附屬設(shè)施、城市綠地、公共場地、其他附屬設(shè)施等。可細(xì)化至不動產(chǎn)登記單元；各類管線、綜合管廊及其附屬設(shè)施；院落；各實(shí)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(xì)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(diǎn)：總體每年12月底，重點(diǎn)區(qū)域按需。/部件三維模型///建（構(gòu)）筑物結(jié)構(gòu)部件、建筑室內(nèi)部件、道路設(shè)施部件、地下空間部件等。更新時點(diǎn)：動態(tài)更新。數(shù)據(jù)P18共享其他行業(yè)部門生產(chǎn)的專業(yè)類實(shí)體。省級重點(diǎn)區(qū)域或重大自然資自然資源管理涉及的自然資源實(shí)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)。其他實(shí)體物 自然資源實(shí)時聯(lián) 感知數(shù)據(jù)感知 城市物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)國家級重點(diǎn)區(qū)域或重大自然資源管理工程涉及的自然資源實(shí)時感知數(shù)據(jù)。/源管理工程涉及的自然資源實(shí)時感知數(shù)據(jù)。/互聯(lián)網(wǎng)在線抓取數(shù)據(jù)//城市經(jīng)濟(jì)社會建設(shè)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(dá)的基礎(chǔ)地理實(shí)體，組裝生成地形級實(shí)景三維產(chǎn)品。DEM+DOM黃陂木蘭山P19城市級（框架級）1、簡模（白模）面向中觀尺度，以DEM+DOM為基礎(chǔ)，結(jié)合房屋基底進(jìn)行拉伸或者獲取建筑物真實(shí)高度，生成框架級實(shí)景三維產(chǎn)品。成本低，技術(shù)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(jìn)行實(shí)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(jī)載、車載、架站、背包）數(shù)據(jù)，構(gòu)建或轉(zhuǎn)換生成單體級實(shí)景三維產(chǎn)品。點(diǎn)云語義分割P23部件級（單體級）2、傾斜實(shí)景三維運(yùn)用傾斜攝影測量技術(shù)，通過對多鏡頭采集的影像進(jìn)行三維重建，生產(chǎn)傾斜三維，生成單體級實(shí)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(xì)化建模的三維進(jìn)行可視化渲染和管理。P25P26地理信息檔案大樓室內(nèi)實(shí)體查詢新世界國貿(mào)室內(nèi)外一體單體級實(shí)景三維新世界國貿(mào)語義查詢地質(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

實(shí)景三維建設(shè)6個一體化 P27技術(shù)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1體塊白模建模房屋DLG，DOM+DEM白模三維成本低，技術(shù)簡單，生產(chǎn)效率高無紋理，細(xì)部結(jié)構(gòu)缺失，抽象、精度較低2激光點(diǎn)云建模多源激光點(diǎn)云（車載、機(jī)載、架站、手持）、影像點(diǎn)云三維、模型三維識別/幾何精度高、采集條件要求低，采集效率高、細(xì)節(jié)突出多源點(diǎn)云融合/建模/分類處理難度大，海量數(shù)據(jù)3仿真三維建模DLG、紋理貼圖仿真三維技術(shù)/應(yīng)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、抽象表達(dá)4視頻三維建模分鏡頭視頻、定位軌跡、POS等視頻三維成本低，效率高，實(shí)景，高清晰度海量數(shù)據(jù)，實(shí)體化程度不高，應(yīng)用少5傾斜三維重建序列傾斜影像、POS、相控等傾斜三維生產(chǎn)效率高，精度高，真實(shí)現(xiàn)實(shí)海量數(shù)據(jù)、輕量化難、僅上帝視角真實(shí)（地面視角變形大）政策支撐《“

十四五”

全國基礎(chǔ)測繪規(guī)劃》“

按照‘

需求牽引、集約節(jié)約、分步實(shí)施、邊建邊用’

原則，

系統(tǒng)性完成實(shí)景三維中國建設(shè)頂層設(shè)計(jì)，

按照地形級、城市級、部件級，

通過專項(xiàng)建設(shè)方式分步實(shí)施，

統(tǒng)籌推進(jìn)實(shí)景三維中國建設(shè)”《新型基礎(chǔ)測繪體系建設(shè)試點(diǎn)技術(shù)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(shí)施’

支撐下，

共同推進(jìn)基礎(chǔ)地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫建設(shè)，

支撐‘

實(shí)景三維城市’

、‘

實(shí)景三維省區(qū)’

和‘

實(shí)景三維區(qū)域’

建設(shè)，最終形成’

實(shí)景三維中國‘

”《實(shí)景三維中國建設(shè)技術(shù)大綱》“

準(zhǔn)確把握測繪工作“

兩服務(wù)、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(shí)景三維中國建設(shè)”

，

“

形成“

分布式存儲、邏輯式集中、共享式應(yīng)用、動態(tài)式更新”

的實(shí)景三維中國數(shù)據(jù)庫，

構(gòu)建具備法定性、唯一性、權(quán)威性特征的時空基底?！盤28標(biāo)準(zhǔn)支撐P29基礎(chǔ)型、公共性描述，

使標(biāo)準(zhǔn)化涉及的各方在一定時間和空間范圍內(nèi)，

達(dá)到相對一致的理解，

促進(jìn)實(shí)景三維數(shù)據(jù)、產(chǎn)品、信息的融合、共享和使用。滿足特定要求，

對實(shí)景三維生產(chǎn)所采用技術(shù)方法、途徑等需要協(xié)調(diào)的事項(xiàng)進(jìn)行規(guī)范統(tǒng)一，

以滿足連續(xù)、重復(fù)使用要求的通用性標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)景三維產(chǎn)品生產(chǎn)、使用和維護(hù)中需遵守的技術(shù)準(zhǔn)則、要求方面的專用標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)景三維服務(wù)對象定義與描述、技術(shù)要求與流程、服務(wù)運(yùn)行等方面進(jìn)行規(guī)范的專用標(biāo)準(zhǔn)。驗(yàn)證實(shí)景三維生產(chǎn)、產(chǎn)品和服務(wù)是否滿足確定準(zhǔn)則，

對產(chǎn)品、儀器設(shè)備、系統(tǒng)環(huán)境進(jìn)行檢查和驗(yàn)收的通用或?qū)Ｓ脴?biāo)準(zhǔn)。保障實(shí)景三維建設(shè)工作的協(xié)調(diào)運(yùn)行、安全監(jiān)管和順利實(shí)施，

以實(shí)景三維管理領(lǐng)域共性因素為對象所制定的通用標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量服務(wù)產(chǎn)品技術(shù)基礎(chǔ)管理關(guān)鍵技術(shù)P30P303實(shí)景三維生產(chǎn)、管理、應(yīng)用中存在的客觀問題P31生產(chǎn)中的最大難題：采集能力強(qiáng)，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(shí)體化、單體化方法（重建單體？標(biāo)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(gòu)三維數(shù)據(jù)融合（點(diǎn)云、傾斜、仿真模型）、平臺系統(tǒng)調(diào)度5、應(yīng)用：可視化、真三維空間分析功能.......P32傾斜三維（原片）傾斜視角1正射視角傾斜視角4傾斜視角3傾斜視角2模型形態(tài)（實(shí)景格網(wǎng)）P33模型形態(tài)（實(shí)景格網(wǎng)）P34激光點(diǎn)云按高程渲染按回波強(qiáng)度渲染按地物分類DEMDSMP35白模生成DLG二維地圖體塊白模P36P38規(guī)模化實(shí)景三維生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)1、算法技術(shù)：通過攝影測量、計(jì)算機(jī)視覺、人工智能等技術(shù)，以及面向融合傳感器的一體化處理等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在三維重建、數(shù)據(jù)融合建模、實(shí)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(jì)算、云調(diào)度能力長江左岸P39規(guī)?；瘜?shí)景三維生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)3、融合建模：多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合建模、交互編輯建模4D產(chǎn)品和機(jī)載LiDAR融合建模P40規(guī)?；瘜?shí)景三維生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)4、質(zhì)量提升：紋理優(yōu)化、構(gòu)網(wǎng)優(yōu)化道路紋理優(yōu)化水面修補(bǔ)場地修補(bǔ)優(yōu)化P41實(shí)體化處理與分析應(yīng)用技術(shù)1、單體化：物理單體、邏輯單體物理單體邏輯單體P42實(shí)體化處理與分析應(yīng)用技術(shù)2、語義化：基于人工智能的圖元（實(shí)體）類別提取，屬性掛接與編碼、三維模型語義分解P43實(shí)體化處理與分析應(yīng)用技術(shù)3、實(shí)體化分析：淹沒分析、拆遷量統(tǒng)計(jì)、區(qū)域規(guī)劃指標(biāo)分析運(yùn)算4、實(shí)體化應(yīng)用：三維地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫建設(shè)、三維實(shí)體數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)化定制拆遷量計(jì)算匯水與淹沒分析P44海量數(shù)據(jù)管理與輕量終端服務(wù)1、標(biāo)準(zhǔn)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(wù)調(diào)度管理3、泛在服務(wù)：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(yīng)用：移動端應(yīng)用、云渲染應(yīng)用實(shí)踐P45P454實(shí)景三維為自然資源管理、國土空間規(guī)劃提供時空基底多尺度、分辨率的DEM、DOM融合產(chǎn)品三維可視化表達(dá)雙評價分析坡度、坡向、高度分析