实景三维技术与应用白皮书(2023版)南方数码 2023-4_第1页
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文档简介

南方数码实景三维技术与应用白皮书2023年4月I目录 11.1建设背景 1 11.3建设挑战 2 2第二章实景三维建设工程服务 42.1咨询研究服务 42.1.1工作方案编制 42.1.2标准规范编制 42.1.3关键技术研究 52.2多源地理场景数据融合 52.2.1地理场景生产关键问题 52.2.2“空天地一体化”数据获取 52.2.3多源异构全息数据融合 62.3二三维地理实体构建 72.3.1地理实体数据生产关键问题 72.3.2地理实体生产技术思路 82.3.3存量数据实体化改造 82.3.4全息地理场景构建地理实体 92.3.5独创“DLG+结构线”构建三维地理实体 2.4南方数码实景三维建设亮点 3.1生产建库软件 3.1.2自主式数据库结构配置 3.1.3高效能存量数据实体化改造 3.1.4批量式三维单体化模型生产 I3.2质量检查软件 3.2.1可视化质检方案设计 3.2.2多种自动化质检模式 3.2.3分布式云计算质检 203.2.4标准化质检报告输出 3.3数据库管理系统 213.3.1二三维数据一体化管理 213.3.2主动式数据动态更新 3.3.3精准化数据统计分析 233.3.4灵活式数据按需组装 233.4共享服务平台 243.4.1实景三维服务统一共享 3.4.2实景三维信息智能识别 3.4.3实景三维应用智慧决策 第四章案例经验 274.1标准建设案例 274.2生产建设案例 274.2.1武汉试点 274.2.2山东试点 284.2.3株洲试点 284.2.4北京试点 284.2.5其他试点 284.3行业应用案例 4.3.2智慧住建领域 4.3.3城乡管理领域 第五章应用展望 1第一章背景与思路1.1建设背景实景三维作为真实、立体、持续化反映人类生产、生活和生态空间的时空信息,是国家重要的新型基础设施。近几年来,实景三维中国建设热度持续提升,多方因素不断推进实景三维建设,实景三维已成为自然资源领域的重要工作内容。在政策发展方面,自然资源部近两年陆续发布实景三维相关技术文件及通知,从顶层着手规划,持续推动实景三维建设。在技术发展方面,人工智能、云计算等新一代技术为实景三维建设创造了新的条件。在现实需求方面,各行各业对空间信息的需求从传统的二维向三维转变,精细度要求也越来越高。实景三维建设是全国自上而下的统一行动,是测绘地理信息行业的重大战略方向,带动地理信息行业实现从二维到三维的全面转型,实现行业的自我革命和再发展。实景三维中国建设为社会民生、环境治理、设施保障等提供空间信息决策支撑服务,是数字政府、数字经济重要的战略性数据资源和生产要素。整体而言,开展实景三维建设对测绘地理信息行业具有划时代的意义,能够充分发挥测绘地理信息的基础支撑作用,更好地服务生态文明建设和社会经济发1.2建设目标开展实景三维建设是一项系统性工程,需要紧密结合国家政策要求和地方实际展开筹划,依据国家制定的目标进行规划,具体围绕以下四个方面的目标展开。构建一套标准规范体系,保障实景三维多级统一。以国家相关标准规范为依据,补充完善地方生产管理规范,省市县以一套标准规范体系为指导,确保实现实景三维多级统一和同步管理。建设一套数据产品体系,满足多种场景应用需求。开展地形级、城市级、部件级实景三维建设,形成完整数据产品体系,为不同场景应用提供对应产品,满足多种场景应用需求。建立一个成果管理体系,实现多类数据动态管理。结合数据产品内容构建实景三维数据库,并建设数据库管理系统支撑实景三维数据动态管理,保障实景三21.3建设挑战1.4建设思路3撑软件系统进行研究和设计,形成如下技术路线。航空摄影倾斜三维模型化背包、车仪矢量数据站仪。距仪基础实体构建变化发现共享接入网络抓取数据库像控、航飞联动更新数据收集与处理实体材光精质量检础地形图外业一体三维图元准语义化取动类维采怕实景三维建设以相关标准规范体系和安全保障体系为前提,结合“继承式发展、突破式创新”理念,按照存量数据实体化改造和全息数据采集两种模式开展地理实体生产,基于生产建库软件实现数据生产与建库,依托地理场景成果和地理实体成果融合形成实景三维产品,通过数据库管理系统实现成果管理和更新,实景三维成果统一汇入共享服务平台以支撑各行业应用。4第二章实景三维建设工程服务2.1.1工作方案编制南方数码在多个地区参与了实景三维建设相关方案编制工作(如点实施方案编制),对建设内容、工作组织等有深入的理解,可助力地方方案编2.1.2标准规范编制5聚焦实景三维建设关键技术,对实景三维建设过程进行分解,探索形成实景三维智能高效生产、一体化管理、动态化更新、实时共享服务技术体系,打通实景三维建设从数据生产、成果管理到共享服务的建设路径,全面提速实景三维建在关键技术研究方面,南方数码主导或参与了多项国家级单位组织的技术研究工作,也多次在地方上主导了实景三维数据生产、管理、更新、共享方面的技术研究和实践工作,取得了良好的成效,解决了实景三维建设的重点问题。2.2多源地理场景数据融合2.2.1地理场景生产关键问题传统单一的地理信息数据已不能满足应用需求,全息测绘成为地理场景数据生产的新思路。而生产能满足需求的地上地下一体、室内室外一体、二三维一体的地理场景数据需要解决两个关键问题:一是如何快速获取全息全空间的原始数据,生产“空天地一体化”数据成果;二是如何将不同平台、不同传感器、不同维度、不同精度的多源异构数据有效融合,实现室内外、地上下城市空间信息的南方数码地理场景数据生产方案重点围绕解决这两个问题展开设计。2.2.2“空天地一体化”数据获取“空天地一体化”的数据获取能力主要取决于采集设备、计算算力、技术能南方数码拥有无人机航摄设备、天宝MX9移动测量系统、FAROFocus350Plus3D扫描仪、NavVisM3手推扫描车、GeoSLAM背包等多平台全空间激光点云数据采集设备,可根据应用场景选用合适的设备和处理技术,获取丰富完整的全息地理场景数据。6国内第1台视相机、双三维激光扫描仪集5000m的扫描速度适用中大型场所室内秒测量护,可作为机载、车载设备的补充目前广泛应用于地2.充足数据算力资源实景三维建设数据量巨大,需要大量的高性能电脑组成计算集群。南方数码专门配置了数百台高性能计算机组成算力集群,拥有每天生产30平方公里2厘米分辨率的高精度倾斜三维模型或100平方公里5厘米分辨率的高精度倾斜三维模型的算力,完全满足一般城市的实景三维建设需求。南方数码具有丰富的激光点云数据获取经验,对数据采集参数设置进行了全面经验总结,可根据不同的测区环境和生产场景设置参数。已形成一套点云精度控制和点云优化处理方法,对室内三维空间、城市道路路面形态、地下市政设施结构、城市部件分布等多场景下的点云数据获取精度提供汇总分析及评价总结,为多场景、多模态下的点云数据获取提供有效指导。数据获取后,需对多源异构全息数据进行处理,以实现地上下、室内外、全空间的全息数据融合,生产全空间场景下的实景三维成果。多种激光扫描系统结合无人机倾斜航测获取多源异构全息数据,并通过一系列生产处理形成实景三维场景数据,具体流程如图3所示。7机载点云以天宝MX9获取的室外车载点云数据为基础,融合GeoSLAM背包获取的室外点云数据和室内点云数据、大疆M300RTK搭载塞尔102S获取的倾斜摄影影像经密集匹配生成的点云数据,融合效果见图4。融合数据为后期地理实体生产和三维模型制作提供数据基础。2.3二三维地理实体构建从表现形式上,基础地理实体分为二维地理实体和三维地理实体,其生产关键主要有三点:一是利用好已有数据,最大化挖掘存量数据价值;二是基于地理场景高效采集图元数据;三是提高三维单体化建模效率以降低生产成本。南方数码结合多个新型基础测绘与实景三维项目建设经验,梳理地理实体生产技术思路,研发形成支撑新型基础测绘生产的软件iData数据工厂3.0,助力实景三维生产建库。82.3.2地理实体生产技术思路在地理实体生产总体要求下,围绕地理实体生产环节的几个关键问题,南方数码制定了地理实体数据生产总体技术思路,具体如图5所示:二维图元采集二维图元采集二维图元提取地理实体构建地理实体质检地理实体入库三维图元生产2.3.3存量数据实体化改造1.存量数据实体化改造存量数据实体化改造基于iData数据工厂3.0实现,主要技术流程包括源数据收集分析、源数据预处理、转换方案配置和构建实体数据。源数据分析表源数据分析表基础比例尺数据地理国情数据其他专题数据数据转换数据编辑实体数据属性结构实体数据逻辑结构转换配置模板地理实体数据成果坐标转换几何信息补偿源数据预处理转换方案配置实体数据与图元数据关联构建地理实体地理实体编码资料收集分析待转换数据集图形编辑属性编辑格合不图6存量数据重构地理实体流程92.存量数据改造实例与效果评价为验证地形图数据库转换到地理实体的自动化生产方案,从地形图数据库提取两幅相邻地形图,将其命名为“生产区1.gdb”和“生产区2.gdb”,按照国家新型基础测绘地理实体标准进行转换,要素总量分别为2655和1875个,包含地类共109种。转换效率情况总结如下:生产区1图元数据(1)地形图数据中约有60%的要素与图元标准完全对应,可直接提取转换;(2)需要人工预处理才能提取的地形图要素约占16%;(3)经人工预处理后再进行提取转换,成功率均在99.5%以上;(4)若不经人工预处理,直接自动提取转换,并将不需转换的要素当作成功转换的条件下,成功率为70%-80%;(5)自动化提取转换无法完美处理房屋、道路类地理实体,这部分需人工处理。而一些地区建立的对象化地形图数据库,已对数据进行了构面、合并等操作,其自动化程度会大幅提高。此外,若能调整地形图的采集标准,使其兼容图元数据标准,做到兼容地理实体数据,则可实现地形图与地理实体的100%转换。2.3.4全息地理场景构建地理实体对于存量数据未覆盖或存量数据精度不足的区域,需要基于新测的航天航空立体遥感影像、倾斜三维模型、激光点云数据等开展基础地理实体数据采集生产,采用南方数码iData数据工厂3.0可实现多种场景数据一体化生产地理实体。iData数据工厂3.0可直接读取Inpho、VirtuoZo、MapMatrix等格式的立体像对数据,与其他系统无缝衔接,并支持多源影像建模。采用南方数码iData数据工厂3.0进行立体采集,可采用红绿、交错、闪闭以及非立体采集等多种采集模式。同时,依托iData数据工厂3.0可从DOM(数字正射影像图)获取纹理并结合DEM(数字高程模型)生成DSM(数字表面模型),进而通过DSM进行(1)裸眼二三维一体化智能采集采用iData数据工厂3.0的倾斜模型图元采集模块,调用三维模型OSGB瓦(2)效果评价结果表明1.5cm分辨率的倾斜摄影三维模型中误差为4.2cm,满足5cm中误较理想;2.5cm分辨率的倾斜摄影三维模型中误差为6.5cm;3cm分辨率的倾斜摄影三维模型中误差为8cm。通过该项目得出空间精度中误差约为分辨率的3倍左右,满足实景三维建设(1)点云数据智能化分类采用iData数据工厂3.0对建筑、道路、室内、地下等要素和部件进行自动经大量的样本数据及训练经验模型,正确率可达90%,可通过已有属性的矢(2)AI语义识别分割(3)地物智能化提取软件依据点云的空间坐标、强度、颜色信息,自动对点云数据进行渲染,提高点云的识别度。在软件中使用点云切片工具对点云数据进行图形采集,实现地物智能化批量提取。2.3.5独创“DLG+结构线”构建三维地理实体根据CityGML标准,建筑物的三维建模分为LOD0-LOD4五种级别。LODO级主要通过二维DLG数据生成,或通过三维模型直接拍平投影生成。LOD4级主要依赖推车、背包或手持点云扫描设备进行全息扫描,通过三维建模工具人工完成。城市级实景三维中大部分区域建设内容是生产LOD1-LOD3级模型。1.三维地理实体构建关键问题传统城市级建模思路主要采用人工辅以建模工具方式完成,效率低下、生产成本巨大,且人工建模与DLG基础测绘生产脱节,很难有效地利用已有的DLG数据,也难以保证其与DLG数据的拓扑一致性。2.三维地理实体构建总体思路解决实景三维生产的效率和成本问题,除了持续推进人工智能方面的研究工作外,当前最有效的方法是尽量使用现有的DLG成果,小幅度地改造生产技术,在生产DLG数据的同时就能完成实景三维模型单体化的生产工作。南方数码基于这种思路,首次提出并实现了“DLG+结构线”构建三维地理实体。通过DLG数据增加顶部结构线的采集方式可快速实现LOD2级模型生产,并能通过增加立面结构线的采集方式实现LOD3级模型的生产。该方法可应用于大部分城市级实景三维建设。3.“DLG+结构线”破解三维单体化难题(1)技术思路80%的房屋结构简单,采用快速处理方法对三维单体建筑提取简单结构线,南方数码实景三维技术与应用白皮书自动完成LOD2级建模。20%的房屋结构复杂,需单独处理,部分核心区域可采集立面门窗,建立LOD3级模型。还有少量特殊建筑需要精细化建模。普通房屋普通房屋采集结构线立面采集核心区域采集立面门窗(LOD3级单体)复杂或核心图8单体化路线结构线”方法建模效率是传统方法效率的2.5倍,表2“DLG+结构线”建模效益对比分析优点缺点(元/km²)主要特点否有女儿墙,是平单只能解决结构简单的房屋马,生产成本高结构线的批量建模方案中增采结构线,统一批量提取LOD2道工序解决问题次加工备注:人工成本按月24天,人均月工资9600元推算。2.4南方数码实景三维建设亮点1.存量数据转换率高,减少人工工作量存量地形图数据通过软件自动转换地理实体的转换率超过60%,人工辅助修改后转换率达到90%以上,有效提高了二维地理实体数据生产效率,减少了人工采集工作量。2.一体化采集手段,提高数据质量数据采集以个人空间数据库(PersonalGeodatabase)为存储格式,完全面向GIS和空间数据库。同时,iData数据工厂3.0通过骨架线符号化各类地物,达到入库和出图的完美统一,实现DWG格式与数据库格式无缝双向转换,图形、属性不丢失。拥有灵活先进的数据自动处理与质检模块,将质检嵌入到生产的每一个环节,对图形拓扑错误、属性值错误、数据结构错误等问题进行实时监控,极大程度提高数据质量。3.利用存量DLG数据完成模型单体化,自动化程度高DLG变更和结构变化较少的地区可通过存量DLG数据套合倾斜三维模型,进行局部更新并增加部分辅助结构线,自动完成LOD2单体化模型的生产。DLG更新和结构线采集过程完全符合地形图生产规范,房屋及相关的阳台、飘楼等房屋附属皆可被自动纳入计算。4.二三维一体化采集,即采即得采集二维实体数据的同时,只需补充采集少量的结构线即可实现自动三维实体生产。按照建筑模型结构自动优化,实现实时预览,即采即得,有效避免批量建模后的检查和返工。一次采集作业即可生产两种数据成果,减少人工成本,综合效率高。第三章实景三维软件产品服务围绕实景三维建设技术路线,南方数码对实景三维相关软件产品进行研究和设计,基于相关政策制度标准和安全运维保障体系开展软件产品研发,具体架构见图11。数据共享服务数据共享服务功能算法服务智能识别服务智慧决策服务共享服务平台(iDataCloud)三维数据一体化数据统计分析数据动态更新数据按需组装数据库管理系统(iDataManager)质检方案设计多模式质检质检任务调配质检报告输出质量检查软件(iDataSMEPro)数据库结构配置存量数据实体化改造全息采集地理实体生产三维模型单体化生产建库软件(iData数据工厂3.0)计算资源存储资源网络资源传感设备建库环境政策制度标准安全运维保障管理在相关环境支撑下,生产建库软件重点实现实景三维数据的智能化生产,质量检查软件则是满足多种场景下实景三维数据自动化质检,数据库管理系统主要实现各类数据的集中管理,共享服务平台以数据共享服务为中心支撑各类场景应用。3.1生产建库软件结合实景三维建设需求,南方数码开展大量研发和实践工作,自主创新研发iData数据工厂3.0,依托航测、点云、倾斜摄影等多种数据源开展地理实体生产,支持多种格式存量数据改造为地理实体,并能开展三维单体化模型生产,在一个平台即可完成数据生产建库工作。3.1.1智能化全息采集地理实体生产结合基于点云强度、点云形态等特征的智能跟踪技术,在iData数据工厂3.0中简单高效完成图元采集。软件拥有多种采集方法,包括基于航测立体采编、基于点云数据采编、基于点云自动采编、基于倾斜模型采编等。其中,基于点云自动采编引入了人工智能相关分类与匹配技术,对建筑、道路等地物进行自动或人机结合的分类。借助语义分割技术自动识别地物类别,从点云数据中分割出地面点、建筑物、道路等地物类型,实现图元信息自动提取。通过软件智能数据处理引擎,编辑地理实体构建规则,形成实体构建方案,基于采集的图元信息自动构建地理实体,并能对地理实体进行编辑,同时可按需构建“组合地理实体”和“聚合地理实体”。软件支持地理实体的编码与各类专题属性的挂接,形成满足标准规范的地理实体成果。此外,基于地理实体语义关系构建需求,亦可通过智能数据处理引擎制定语义关键构建规则,形成实体语义构建方案,基于地理实体模型设计,结合地理实体语义化关系,从时态、空间位置、业务等维度定义与配置不同地理实体之间的关联关系,形成地理实体关系图谱,实现基于语义化关系构建实体关系图谱。3.1.2自主式数据库结构配置iData数据工厂3.0实现了自主式数据库结构配置方案,用户可结合地方标准规范自主定义数据库结构,实现不同标准规范下的数据生产,主要配置内容包括系统配置、地理实体配置、模板配置。FeDatubaeIpor/taportTable匝ENmy5sYsAFLDINFON在模板配置中的实体符号表达方面,南方数码采用骨架线符号化技术(已取得专利,专利号为ZL201310176981.0),通过多级嵌套和组合简单实体来实现复杂地物符号的绘制,各类复杂地物都仅需用一个要素进行精确表达。这种符号定义方法极大减少了符号所需的存储空间,避免额外的辅助符号和实体的产生,地物的表达更加完整和精确。更为重要的是,它真正满足了图库一体化的需要,实现了跨平台符号表达。3.1.3高效能存量数据实体化改造基于存量数据改造工具,能够高效实现多源存量数据实体化改造,满足各地生产需求。经实践验证,通过使用iData数据工厂3.0对存量数据进行图元提取比例超过99%。在存量数据质量较优的情况下,存量数据实体化改造工期仅为按照标准重新采集图元方法的20%。软件支持DWG、DGN、MDB、GDB、DB、SHP等多种数据改造,可将跨平台异构数据无损改造为标准格式。改造方案可定制,无需编程即能完成各种复杂方案的组合。数据改造过程中能自动完成质量检查,实现改造、质检一个操作传统的“一张皮”三维表达形式只能满足人的理解,而不能达到机器理解的目的。为了兼容人机理解,实现三维模型从“看”到“用”的转变,需要支持三维模型的单体构建。iData数据工厂3.0结合智能跟踪、人工智能、批量模型构建等技术,不仅支持三维单体化模型生产,还能实现三维单体化模型批量构建。1.批量快速模型构建以基础地理实体或现有的二维矢量数据为基本单位,根据不同的实体类型和对象,整合其语义、拓扑、结构和纹理,基于CityGML标准的多细节层次(LevelsofDetail)LODO至4层的分级,批量形成单体化的三维模型数据。该方法具有容量小、有语义、生成效率高、加载速度快的优点,能够满足当前实景三维建设对单体地物的显示、查询、入库等需求。iData数据工厂3.0支持导入三维建模工具(3DMax、Sketchup等)生产的精3.2质量检查软件面支撑实景三维成果质检。通过iDataSMEPro,能够结合质检要求自定义质检质检不仅可在本地执行,还可在局域网内提供在线质检,将数据处理的能力赋予服务器,简化工作流程,节省软硬件资源投入。软件具备两级质检能力,既能与生产工具联动实现边生产边质检,也可在成果汇交完成后进行质检,全面保障成果质量。3.2.3分布式云计算质检iDataSMEPro支持分布式、云架构、负载均衡部署,实现企业级数据汇交,统一质检。在数据质检中,结合流程化分布式复杂任务调度技术,实现大规模质检任务自动分派与继承。可根据负载情况动态调整不同流程节点资源分配,最大程度地保障质检规则执行的效率,减少排队等待时间。3.2.4标准化质检报告输出执行完质检任务,即可通过数据浏览窗口查看输出的结果。软件预设各类成果报告样例格式,可根据成果类型自动识别对应成果检验报告模板,结合成果质检情况自动生产质检报告,确保检验报告的规范性、统一性。主要面向管理和应用需求实现各类数据的集中管理和更新,重点构建动态更新机制,实现二三维数据一体化管理,提供数据自由组装服务。3.3.1二三维数据一体化管理系统支持地理场景、地理实体等数据的统一管理,形成统一的数据资源中心,数据分布存储于多个服务器,基于统一的数据管理实现二三维空间数据无缝融合。基于系统对各类数据进行统一更新和维护,形成二三维一体化管理机制,支持二三维场景下的数据组织,实现数据上传与下载,并支持快速查询和多维度空间分析,同时能够实现地理实体汇总统计,满足不同条件下的数据管理需求。3.3.2主动式数据动态更新以地理实体为中心,以实体的全球唯一标识码为索引,建立新一代数据更新模式,一改过去以图幅或范围线为单位批量更新的方式,形成主动变化发现机制,实现多类数据动态更新,提升数据更新效率和精准度,持续更新维护实景三维数据。1.主动变化发现变化发现有多种途径,包括移动端巡查、公众主动反馈、影像自动识别等。(1)移动端巡查。南方数码研发的移动端巡查软件,支持照片信息采集并能自动记录坐标、方向、角度等信息,可辅助作业员在外业巡查中记录变化情况和行动轨迹。(2)公众主动反馈。构建公众变化举证小程序工具,由公众对变化区域或地物拍照取证并主动进行变化举证。(3)影像自动识别。利用深度学习技术实现不同时相影像数据的自动监测,自动检测变化区域,极大提高变化发现执行效率,减少人工成本。2.基于地理实体的数据增量更新(1)地理实体更新。结合人工识别和系统自动判断确定待更新的内容,选择对应方式更新地理实体。更新方式主要有三种,一是对个别地理信息的更新,二是对某类地理实体的某一类信息的更新,三是地理实体整体信息的更新。(2)地理场景更新。对地理场景数据(影像数据、倾斜摄影模型等)进行更新,主要有局部更新和整体更新两种方式。基于地理实体的更新模式,可为数据生产和管理提供更精准的统计分析服务。在生产任务核算方面,通过与业务管理系统关联,可改变传统的以图幅为单位的任务统计和从价核算模式,采用基于地理实体的核算模式,精准统计数据生在汇总统计方面,既可精准统计每个地理实体的更新变化频率,也可结合应用和管理需求实现地理实体的统计。根据应用需求对数据进行组装,数据组装基于既定组装规则进行,组装规则可自主定制,具有高度灵活性。基于构建的地理实体数据库和组装规则,综合利用数据挖掘、制图综合等技术,从数据库中自动提取、派生出包含特定信息并满足特定空间范围、应用目的等需求的实体要素集,经过组合快速生成地理信息产品。2.按需输出地形图实现地理实体向地形图的规则映射,直接从地理实体库中按需提取基础地形图,并可对输出的地形图进行无级化缩编处理,达到无级化制图效果,支持对常用数据库格式直接缩编以及缩编后自动化建库和出图处理。图24按需发布3.按需组装实景三维根据目标空间范围、地理实体类型等信息提取对应地理实体,并结合空间范围和地理实体信息,从数据库选择与应用需求相适应的地理场景,实现地理实体与地理场景的适配,组装形成实景三维产品。3.4共享服务平台采用时空大数据、人工智能、三维GIS等技术手段,构建实景三维共享服务平台,全面赋能数字政府、智慧城市和自然资源信息化等建设。平台提供三大核心能力,一是实景三维服务统一共享;二是实景三维信息智能识别;三是实景三维应用智慧决策。3.4.1实景三维服务统一共享基于共享服务平台实现各类实景三维服务的统一共享,打造提供数据服务、功能服务、开发服务等一系列实景三维服务的“服务超市”,满足服务发布、注册、发现、申请、审核、使用、监控等全周期管理需求,实现一站式服务。基于时空服务引擎实现各类数据快速发布和共享,服务标准遵循OGC-WFS、OGC-WMS、OGC-WMTS、OGC-3DTiles、OGC2.三维数据轻量化采用纹理压缩、单独空间索引优化等方法实现轻量化处理,提升数据显示性能,支撑三维数据在web端、移动端的可视化和应用。3.服务治理基于微服务治理技术,对服务超市中的每个服务进行统一调度和管理,为数据服务、功能服务的全方位监控和精细化治理提供技术支撑。3.4.2实景三维信息智能识别基于地理场景和地理实体数据,结合地理信息、人工智能技术,提供实景三维智能识别服务,解决海量时空数据存储及高性能计算瓶颈问题,为智能识别提供数据、算法、算力支持。平台提供多种模型算法,可对多类地物进行自动识别,如“非农化”识别、违法建设识别、违法开采识别、地质灾害隐患识别,帮助及时发现各类问题并开展治理工作。3.4.3实景三维应用智慧决策整合共享服务平台提供的数据服务、功能服务、智能识别服务等服务资源,通过“一张图”方式构建智慧应用中心。平台具备二三维一体化、地上下一体化、室内外一体化、动静态一体化等特点,直观、动态展示实景三维数据,实现地理空间多维度、多精度、时序化的信息化表达。如基于多源数据融合技术,可在静态的地理场景和地理实体基础上,融合叠加动态的物联网感知数据,实现对静态实体的动态监测。平台提供专题数据查询、统计分析、空间分析、辅助决策等功能,采用端渲染引擎和云渲染引擎组成的“双引擎”渲染技术,实现实景三维数据渲染,打通实景三维数据应用的最后一公里,满足不同应用场景的成果服务和智慧决策等需第四章案例经验4.1标准建设案例近年来,南方数码积极参与新型基础测绘与实景三维建设相关的标准规范、技术文件研究工作,既有国际性的标准,也有国家级和地方级的标准。其中一项国际标准是OGC(国际开放地理空间信息协会)首个地理人工智能国际标准。在国家层面,参与了2021年新型基础与实景三维中国建设关键技术中的7项技术研究;在自然资源部测绘标准化的研究任务中参与了标准总体框架设计、并参与标准技术内容的审核与完善;在2022年新型基础测绘与实景三维中国建设技术文件编制中,参与了《基于1:5000、1:10000基础地理信息要素数据转换生产基础地理实体数据技术规程》《基础地理实体空间身份编码应用规范技术服务规范》两项内容编制。在地方层面,南方数码将技术探索与规范建设付诸实践,在多地多级试点中参与技术文件和标准规范的编制,支撑试点新型基础测绘与实景三维工作的推进,建设案例覆盖湖北、江苏、广东、山东等多个区域。南方数码拥有丰富的新型基础测绘与实景三维生产建设经验,陆续参与了武汉、北京、山东等国家级试点,以及株洲市、深圳市等地方级试点建设工作。4.2.1武汉试点武汉市新型基础测绘试点于2022年9月正式验收。南方数码深度参与试点工作,完成了地理实体数据建库、服务发布等规范编制工作,基于维思3.0平台完成试点区域数据生产建库作业,为多家合作伙伴提供可定制的地理实体数据服解决了现有基础测绘分尺度、分图幅、分点、线、面的成果向实体化成果改造的难题。运用试点已有的数据基础,完成数据改造,打通了存量数据的实体化改造技术路线。4.2.2山东试点4.2.3株洲试点南方数码参与试点15平方公里试验区地理实体构建与建库、成果展示系统4.2.4北京试点4.2.5其他试点提供试点实体构建、单体化建模的技术能力支持,并提供从数据采集生产到展示应用的全流程解决方案。此外,南方数码还参与了广东、黑龙江、珠海等地的地理实体构建、单体化建模等工作。实景三维作为统一的空间基底,未来重点工作在于将成果广泛应用到生态文明建设和社会经济发展各领域当中,持续创造成果应用价值,做好服务支撑。南方数码在探索实景三维建设中对实景三维成果应用进行了一定的实践,并将继续聚焦实景三维价值最大化,挖掘更多的应用方向和场景。4.3.1自然资源领域1.建设背景随着城市建设的发展,现行的二维地籍管理模式弊端日益明显,无法满足立体产权管理的登记需求。国家相关政策文件明确提出各地要建立以三维地籍为核心的土地立体化管理模式,建议城市三维不动产要素统一表达方法,解决立体化土地开发利用中存在的诸多管理问题。通过实景三维+不动产模式,可以更加直观、真实地反映不动产与周边建筑的空间信息,满足复杂的空间不动产登记需求。2.建设内容基于城市级实景三维开展不动产管理,结合传统二维图形与纸质化不动产属性信息对不动产宗地、楼幢等进行立体化展示,为用户提供二三维一体化的空间整合与应用,打通各部门间的业务协调,提高对不动产监管的办事效率。(1)地楼房一体化管理以实景三维基础底图作为电子沙盘,充分结合倾斜摄影、三维模型与不动产数据,直观展示不动产数据中宗地、楼幢、单元的空间关系,状态及相关属性,实现不动产登记数据和三维空间数据地上地下、室内室外的一体化表达,提供“由图查地、由地查图”“由图查楼、由楼查图”“由图查房、由房查图”功能。南方数码实景三维技术与应用白皮书(2)不动产抵押查封分析(3)地下空间确权管理(4)空间分析图28不动产二三维一体化管理3.建设成效(1)提供二三维一体化解决方案(2)解决空间定位难的问题(3)更好地提升日常办公效率充分挖掘三维数据价值,解决不动产统一登记领域“房找地难、房找地慢”的痛点,有效克服“外业调查指认落宗耗时耗力、房屋落宗编号耗时长、即时业务办理不及时”等困难,更好提升日常办公效率。目前,南方数码基于实景三维的不动产管理已在清远市、东营市、新泰市、无棣县、长沙县得到应用,正在利用该技术探索三维地籍管理模式。1.建设背景实景三维是三维空间的构架和底座,而国土空间规划是用地管控和实施监督的基础。基于实景三维开展空间规划,能助力规划更好落地和执行,提升规划科学性和合理性。2.建设内容以城市级实景三维为数字底座,将传统的二维规划方案图纸模拟还原成真实建筑环境,叠加部件级建设工程规划设计方案,通过立体空间的全方位数字化模拟,验证规划设计效果,同时辅助验证建筑形式、颜色和视廊关系等三维空间指标,实现规划方案最优化。(1)辅助规划设计达到边看边画边验证方案(地块整体建筑外立面形式、色彩、材质等)的效果。(2)规划成果对比通过对多个规划设计方案进行同屏幕显示对比,辅助决策最佳方案,实现规划审查智慧化、信息化,提升审查的科学性与合理性。(3)辅助技术审查系统基于三维场景自动计算规划方案的用地面积、建筑面积、容积率、绿地率等经济技术指标,实现三维限高分析、三维日照分析、三维通视分析,辅助建筑合规性、设计合理性等审查。3.建设成效(1)高效的三维立体规划方案设计基于部件级实景三维技术,在线设计规划方案,规划设计成果所见即所得,极大提高规划设计效率。(2)直观的三维立体规划方案比对在三维立体视角下直观展示和对比多个规划设计方案,可方便快捷选出最佳(3)智能的三维立体规划方案分析以地形级、城市级实景三维数据为底座,叠加部件级三维立体规划方案,通过三维空间分析等技术手段,辅助规划技术审查,智能辅助规划审查。目前,南方数码基于实景三维的空间规划在江门市、新会市等多地得到应用。实景三维+地质灾害管理1.建设背景自然资源部下发的《地质灾害防治三年行动实施纲要》提出要以隐患识别和风险评价为重点,以实施地质灾害风险管控、减轻灾害风险为目标。依托实景三维数据,实现三维可视化和预警管理,能够有效提高地质灾害风险防范能力,最大限度保障人民群众生命财产安全。2.建设内容基于实景三维成果,结合地质灾害信息,实现“一站式”决策支持服务和风险监测预警。(1)地质灾害领导驾驶舱基于实景三维成果,实时获取灾害险情数据,在三维环境中展示全域地质灾害空间分布及有关信息,并能结合有关指标数据进行分析,实现隐患点的识别和核实,快速发现潜在地质灾害隐患点,并做出快速反应和决策。同时可结合治理搬迁数据进行分析和展示,提高对治理搬迁工作的决策水平和效率。(2)地质灾害全周期管理基于地形级实景三维数据,结合时间轴的方式,通过演进播放形式展现该地质灾害点从发现到核销的过程,可快速、直观的回溯了解该地质灾害点前世今生促进各个部门之间的协调配合,并能辅助评估灾害治理成效。(3)地质灾害辅助决策一方面结合地形级实景三维和历史灾害数据评估地区地质灾害的潜在危险性;另一方面结合城市级实景三维对不同类型的地质灾害进行分类识别和定量分析,灾后可对经济损失情况进行统计分析,为政府制定搬迁避让方案提供参考。此外还可通过物联感知实时监测隐患区域,并结合气象、水文等数据,预测灾害的演化趋势和规模,进行提前预警,辅助制定应对措施。3.建设成效(1)结合实景三维数据,基于二三维一体化场景实现避险、防灾结合二三维可视化技术优势,针对宏观分析、现场决策等不同应用需求,实现二三维场景灵活切换的防灾应用。如在进行缓冲区分区、周边分析等场景则切换至二维场景下进行,保障空间分析高效进行,分析结果位置分布清晰;在模拟巡查、巡线场景自动切换至三维场景,结合灾害位置的地形地貌为避险、防灾等决策提供支撑。(2)结合实景三维数据,实现大范围地质灾害风险动态评价综合利用已有成果(包括气象预警、易发性分区、形变、灾险情、人类活动等)提取致灾因子,进行“样本制作-模型训练-风险评价”及综合研判,形成具备时间空间属性的区域风险性评价结果,实现区域风险评价。目前,南方数码基于实景三维的地质灾害管理已在云南省得到应用。1.建设背景传统基于遥感影像等二维手段辅助调查监测无法区分地上和被地上遮盖的地表自然资源,同时无法表示地下的矿产等自然资源类别。当前自然资源信息化需求重心从二维平面扩展到三维全空间,从宏观拓展到微观。实景三维技术较传统二维测绘技术、三维建模技术在高效率高精度、高真实感等方面具有突出优势,基于实景三维环境能够实现全空间分布的自然资源调查、监测和管理。2.建设内容基于实景三维数据,建立统一的自然资源三维立体“一张图”,全面真实地反映自然资源的现实状况和自然地理格局,赋能自然资源调查和确权更加科学、高效。以实景三维为底图,整合三维地形、专题地图层和精细三维模型数据,构沙等风貌,实现自然资源多源数据集成到全要素三维可视化管理。(1)自然资源动态展示基于实景三维成果和基础地理实体数据(库),以地形级实景三维数据为底实时动态更新自然资源调查监测数据,清楚掌握区域内自然资源情况。(2)自然资源潜力分析基于地形级实景三维成果,整合自然资源全要素实体(包含各类自然信息、管理信息),结合实体属性信息丰富的特征,提取组合分析全域耕地质量分类、耕地后备资源情况和造林绿化空间潜力情况。(3)自然资源演变追溯根据自然资源时间属性信息特征,在实景三维底图上对自然资源实体历史演变过程进行追溯跟踪,辅助了解地块的流转情况、历史的用地报批情况等。3.建设成效(1)数据集成与监测,还原自然资源空间基于实景三维场景,汇聚自然资源全要素,高逼真、高精度还原自然资源现实场景,实现各类自然资源空间管控要素精准落地,形成覆盖全域、动态更新、权威统一的自然资源立体三维“一张图”,全面、准确、快速、高效地反映自然资源开发利用和保护修复情况及有关政策执行落实效果。(2)多维分析与评价,揭示自然资源关系在三维数字空间中,对自然资源调查监测数据进行多维度统计、分析和评价,揭示自然资源的相互关系和演替规律,为自然资源调查、立体监测和自然资源监管提供可视化、直观化、立体化的环境信息与空间信息。(3)三维展示与更新,助力自然资源管理通过实景三维可视化技术,实现各类自然资源现状、变化、分析评价等内容的二三维一体化融合展示,并对自然资源调查监测数据进行动态更新管理,为自然资源调查监测、国土空间规划、监管分析等自然资源管理工作提供数据服务支目前,南方数码基于实景三维的自然资源调查监测管理已在广西自治区得到实景三维+集约节约用地1.建设背景自然资源部印发的《关于推进土地节约集约利用的指导意见》,对节约集约用地的目标、任务、标准和要求等进行了进一步明确。土地利用管理方式也向着精细化、智能化、动态化转变。面向集约节约土地监管,可充分利用天、空、地等多方位感知手段,结合实景三维基础地理实体数据(库)及多种成果,借助人工智能分析,建立和完善综合评价分析、分类分档、实绩排序、动态管理的园区亩均效益综合评价机制,大力完善落实资源要素差别化配置政策,不断提高要素配置效能,强化督促区域经济面向有限资源的高效利用和产出,赋能集约节约用2.建设内容以基于实景三维的亩均效益评价分析业务为例,实现企业级、子园区级、园区级关于发展质量、发展实效、发展动力、资源环境、园区管理五大类别多项核心指标数据的统一管理、大数据分析和实景三维可视化展现,满足相关部门决策需要及赋能园区的集约节约用地。(1)基于实景三维的企业级亩均效益评价分析基于实景三维部件级数据成果,实时展示企业各项生产经营情况,还原展现企业经营场景,真实直观反映企业的亩均生产总值、亩均税收等核心指标信息,为相关管理部门实施差别化施策提供决策依据。(2)基于实景三维的子园区级评价分析以实景三维城市级数据成果可视化为基础,集成融合子园区内专题数据(发展质量、资源环境、园区管理等)、子园区内企业生产经营数据、专业实体模型等,实现子园区级亩均效益评价分析,全方位反映子园区亩均效益情况。(3)基于实景三维的园区级亩均效益评价分析基于实景三维进行监管决策、辅助审批和综合调度,实现实景三维可视化空间下的动态管理过程,全面直观掌握整个园区的亩均效益情况;同时可实时反映园区发展过程中可能的风险隐患,辅助园区优化空间布局、加快升级整合等。3.建设成效(1)有利于引导企业转变经营模式突破二维信息表现的束缚,全方位、立体化呈现园区内企业亩均效益情况,在“亩均效益”评价体系下,企业可聚焦产业链两端,转变粗放式经营模式,合理配置资源,提高全要素生产率,提升产品核心竞争力,推动企业走向科技含量高、产品附加值高、资源能耗低、经济效益高的新型发展道路。(2)提升园区科学规划水平结合亩均效益评价体系和实景三维技术,综合运用指标设置、指标分析、企业生产经营分析、园区运行监测等手段,为园区找准产业定位、优化产业结构和空间布局、加快产业升级整合,重点发展主导产业、优势产业、特色产业和未来产业提供更加科学的决策依据,提升园区科学规划水平。(3)推动园区集约节约用地推动资源要素向优质高效领域集中,以最小的资源环境代价获得最大的产出效益,促进优势产业集聚,推动园区集约节约用地。随着实景三维应用的不断深入发展,面向土地集约节约利用,以实景三维数据成果为基底,打造基于实景三维的企业级、子园区和园区级亩均效益评价分析,是新时期下构建高质量土地监管的重要手段。1.建设背景耕地保护作为一项基本国策,习近平主席多次就做好耕地保护作出重要指示,国务院、自然资源部、农业农村部等部门就耕地占用问题先后发布了相关文件,形成耕地保护合力。2.建设内容促进耕地保护工作的精细化与智能化,为耕地保护工作提供支撑、辅助决策,全面压实耕地保护责任。(1)事前问题发现主要有两种渠道。一是影像解译发现问题,融合实景三维地形级数据,运用AI影像识别技术,建立样本库、研发语义分割模型、变化检测模型,对耕地变化图斑识别发现。二是物联感知发现问题,融合实景三维与物联网感知数据,运用机器视觉感知技术,建立图像识别模型,识别各类耕地违法问题。(2)事中问题整改将耕地问题纳入问题“一本账”、问题“一张图”,掌握耕地保护问题的空间位置、基本信息、整改措施及整改进度,通过“事前-事中-事后”全链条、多级联动的信息化追踪机制,对问题整改全流程进行监管、督办,就违法问题的整改成效进行分析,避免监督考核机制流于形式。同时落实责任考核机制,理清问题责任清单,实现对重点违法问题的打击有据可依。(3)事后保护监管汇聚土地开发、土地整治、土地复垦、旱改水、高标准农田建设和生态修复等耕地流入信息,集成建设占用耕地、设施农业用地涉耕、人为损毁耕地、自然灾害损毁以及农业结构调整耕地等耕地流出数据,形成图数一体、指标联动的耕地流入一本账,并进行动态监测监管。3.建设成效(1)多源一体智能发现问题基于AI遥感影像解译、机器视觉识别、人工巡查发现等众多问题发现手段,及时发现问题,把问题制止在萌芽阶段,最大限度降低违法事件造成的不利影响。(2)耕地全生命周期管理建立全域耕地保护监测监管体系,以耕地地块为核心,分析耕地流入、流出确保实现耕地保有量和永久基本农田保护目标任务。(3)宏观动态指标监管耕地占补平衡、耕地进出平衡关键指标进行动态监管分析,严格落实耕地用途管制工作,为耕地保护监管工作提供决策支持。目前,南方数码基于实景三维的耕地保护已在云南省、广西自治区、无棣县等地区得到应用。4.3.2智慧住建领域1.建设背景随着社会经济发展,房地产行业面临的主要问题已经发生一定的变化。为积极应对这些问题,2023年政府工作报告指出,有效防范化解优质头部房企风险,改善资产负债状况,防止无序扩张,促进房地产业平稳发展。2.建设内容房地产监管融合实景三维数据,通过三维呈现、空间分析技术手段,采集、汇聚、融合分散在不同业务系统里面的涉房数据,整合关联,建立以房屋(项目)为核心的全生命周期管理模式,使管理部门能够及时感知问题所在、防范化解风(1)项目分布一张图物业服务项目的位置、边界、生命阶段等信息进行可视化联动呈现。(2)项目关联业务信息集成项目关联业务信息,包括房屋网签备案、预售款缴纳与支取、维修资金缴纳与支取、物业服务活动等,基于实景三维成果展示项目动态信息,为监管分析提供更多细节数据。(3)房地产行业环境监测从宏观角度,反映房地产行业环境的主要是“五企双金”。“五企”即房地“双金”即房地产预售资金、物业维修资金。融合业务数据与地形级、城市级实景三维数据,建立房地产行业“五企双金”监管平台,对房地产行业企业和从业人员、合同、项目、资金进行动态监管,帮助监管部门掌握其各项数据,及时甄别风险企业及风险项目,防范风险事件发生。3.建设成效(1)全生命周期以房地产项目全生命周期为主线,梳理企业、项目、资金等信息,基于GIS地图管理各类数据,形成房地产行业大数据中心。(2)全行业覆盖建立房地产开发、物业服务、中介服务、租赁服务、估价服务等房地产市场全行业一体化综合信用监管平台。(3)智能风险预警围绕重要主体、重大事项、关键环节、核心指标展开自动分析、预警预测,提高房地产市场风险防范能力。(4)强化资金监管强化预售资金和维修资金监管,防范房地产开发项目烂尾风险,确保“保交楼”目标实现,同时增强资金使用透明度,防目前,南方数码基于实景三维的房地产监管已在长沙市、佛山市、东莞市等地得到应用。实景三维+历史文化保护1.建设背景国家“十四五”规划纲要中提出,强化重要文化和自然遗产、非物质文化遗产系统性保护。保护、利用、传承好历史文化遗产,已成为城乡建设工作中的重要行为准则。以实景三维为代表的数字技术应用于历史文化保护,已经成为业界共识。以文物古建的实景三维作为数据载体,挂接各类历史文化属性数据,构建历史文化数字化底座,支撑历史文化资源管理、保护、利用等管理需求,也是文化遗产保护行业的迫切所需。2.建设内容以“要素全囊括、空间全覆盖、过程全监管”为目标,基于城市级、部件级实景三维数据,建设集二维三维、室内室外、历史现状、宏观微观于一体的历史文化保护体系,辅助管理部门建立历史文化保护传承体系并将保护措施落到实处,综合提升历史文化保护传承能力。(1)历史文化资源展示一张图以实景三维为数字化底图,汇聚融合历史文化保护专题数据,形成历史文化资源一张图,直观展示各类历史文化遗产的空间分布情况和相关信息,实现历史文化资源的精细化、可视化管理。同时,叠加历史文化保护规划信息,使历史文化保护范围和管控要求更加可视化。(2)历史文化全生命周期管理结合城市级、部件级实景三维成果,融合历史文化保护对象从普查申报、保护修缮到拆除管理全过程数据,实现历史建筑“一表、一图、一资料、一实体”的精细化展示和管理,形成覆盖历史文化保护全生命周期的数据支撑,为历史文化保护决策提供数据参考。(3)历史文化实时监测预警基于部件级实景三维模型,结合物联网设备,对重要历史建筑、历史文化街区等保护对象的结构状态、整体环境等方面进行自动化监测,客观评估保护对象的健康状态,快速识别风险因子,对触碰预警线的情况及时预警,尽可能将事后修复转变为事先预防。3.建设成效(1)一张图,保护要素全覆盖结合实景三维成果,从宏观到微观,有效支撑历史文化遗产全要素的精准表达,立体反映历史文化保护要素基本信息、空间情况和保护修复情况。同时,将历史文化保护与规划信息结合起来、充分落实“保护优先”。(2)一条链,保护过程全监管通过将历史文化保护对象实景三维模型与保护全过程业务数据进行关联,真实还原展示历史文化保护对象保护修缮全生命周期情况,以文化保护业务链条为核心,实现历史文化的全方位、全过程动态监管。(3)一张网,保护风险早预警结合部件级实景三维模型和物联网感知设备,通过对历史文化保护对象的实时监测和预警,将事后修复转变为事先预防为主,提前发现历史文化遗存的潜在隐患和风险,将历史文化保护落到实处。实景三维+完整居住社区1.建设背景民政部、中央政法委等9部门印发《关于深入推进智慧社区建设的意见》,指出按照智慧城市和现代社区的发展要求,依托社区数字化平台和线下社区服务机构,集约建设便民惠民智慧服务圈,提供线上线下相融合的社区生活服务等。社区是治理平台最小的单元,依托实景三维建设完整性居住社区,真实、立体、时序化反映社区建设和运营状况,结合物联感知和政务数据实现对社区范围内生活、生态、治理空间的真实与立体还原,在治理上实现政府治理的精细化,在服务上实现公共服务的均等化和优质化,在运营上实现社区资源的集约化。2.建设内容基于完整居住社区建设指南,结合实景三维成果数据,对社区的基本公共服务设施、便民商业服务设施、市政配套基础设施、公共活动空间、物业管理、社区管理机制等指标,按基础保障项和完善提升项进行可视化分析,给业务处室提供数据支撑参考。(1)完整社区改造全周期监管利用社区改造过程数据,结合城市级实景三维成果,支撑社区改造全生命周期监管。通过社区实景三维模型与改造过程信息的叠加展示,跟踪还原社区改造过程,实现完整居住社区改造管理全流程、决策更科学,社区改造综合态势一屏掌握。(2)完整社区评估预警构建以实景三维为基底的社区空间数据资产,依托实景三维场景,从基础公共服务设施、便民商业设施、市政配套设施、公共活动场地、物业管理、社区管理机制多维度进行评估,直观呈现市区多级的完整居住社区达标情况,并以颜色区分来展示全域完整居住社区的评估评价。(3)完整社区生活圈分析通过将实景三维、路网地图与社区周边设施相结合,构建立体真实的社区生活圈分析单元,直观展示该社区的基础公共服务设施、便民商业设施、市政配套设施、公共活动场地、物业管理、社区管理机制的得分情况。支持分析社区5分钟、10分钟和15分钟生活圈覆盖的公共配套设施分布情况,实现对社区配套的科学评估评价,为社区配套设施增设、改造及选址提供决策依据。3.建设成效(1)全程监管,追踪社区改造变化以实景三维为空间底板,面向完整居住社区改造,构建拥有空间维度、时间维度和信息维度的居住社区信息模型,实现社区改造全生命周期监管。以二三维一体化模式将社区实体信息进行集成化展示,直观了解社区改造发展脉络,为实施社区改造更新提供数据基础。(2)立体评估,呈现社区服务空间依托高精度实景三维地图,精确绑定每个设施、房屋的具体位置,最大程度还原社区范围内生活、生态、治理空间,为实现完整居住社区治理精细化、公共服务均等化、社区资源集约化提供数据参考依据。(3)辅助分析,优化社区设施配置结合城市实景三维数据,通过社区生活圈服务覆盖可视化分析,快速评估社区设施配置情况是否合理,辅助相关部门寻找服务盲区,为社区相关规划完善基础设施、补足服务短板提供支撑;高效识别社区空间的低效、闲置土地,为社区改造提供最佳决策。目前,南方数码基于实景三维的完整居住社区监管已在广州市得到应用。实景三维+房屋应急抢险1.建设背景房屋应急抢险是城市安全管理体系的重要组成部分,建立抢险资源管理、抢险事件报送、抢险指挥调度和抢险培训演练等工作机制是房屋抢险工作的重点,也是房屋抢险工作保障的基础。传统房屋应急管理存在管理层面、感知层面、执行层面等问题,因此建立统一指挥、资源共享、准确预测、科学决策、快速反应的房屋应急抢险平台变得非常重要。实景三维凭借其直观化的优势,已成为城市安全智能应急管理里不可或2.建设内容抢险跟踪、人员培训、装备完善、训练操练、预案演练、信息报送于一体的综合节省救援时间、提高救援效率。(1)应急抢险一盘棋结合城市级实景三维成果数据,总览全域房屋应急抢险相关数据,实时反映房屋应急抢险工作的现状情况,以“一屏”观“全局”,基于实时数据实现对房屋抢险工作的综合监管。(2)抢险资源一张图以实景三维为底图,整合房屋应急抢险各类数据资源,形成房屋应急抢险一张图。全面掌握房屋应急管理相关要素的底数和变化情况,全方位支撑房屋抢险数据资源的图文一体化展示和管理,并提供各类数据分析功能,以数据驱动精准抢险和辅助决策。(3)指挥调度一张图基于城市级实景三维底图,直观展示应急资源的空间分布情况,实现抢险资源的统一调度指挥。通过无人机事采集故现场的视频画面,实时接入与展示应急抢险现场情况,为现场或远程指挥及专家决策提供第一手的事故信息详情,及时有效地处置突发事件。(4)抢险实训一条链结合实景三维模型,实现房屋应急抢险动态演练。通过重建的实景三维模型,模拟房屋安全事故现场,一条链直观展现房屋应急抢险全过程。通过抢险演练实训,可以及时发现房屋应急处置过程中存在的问题,检验和评估应急预案的可操作性和实用性,提高房屋抢险救援能力。3.建设成效(1)资源展示,抢险决策精细化基于实景三维的“房屋应急抢险一张图”,全局、立体、实时地呈现周边应急队伍与装备、应急专家、应急物资和医疗卫生等保障资源信息,并提供房屋安全风险源、房屋抢险事件、抢险物资和抢险队伍等数据分析功能,辅助指挥调度和应急抢险,提升抢险处置能力现代化水平。(2)科技创新,指挥调度远程化对接无人机、侦查机器人等先进监测设备,结合实景三维场景,全面监控现场救援情况。通过融合通信功能实现远程指挥,智能调度各级应急物资和救援力量,精准有效地实施救援,为有效预防和妥善应对各类突发事件提供先进的信息化技术支撑手段,全面提高应急管理水平和突发事件应对能力。(3)平战结合,抢险实训常态化采用网上备战模拟演练与实战模拟演练相结合的方式进行管理,结合实景三维重现房屋应急抢险现场,支撑房屋应急抢险模拟演练,提升房屋救援抢险知识能力储备,全方位提升抢险救援队伍的实战水平。(4)全程管控,房屋抢险智慧化依托全要素、可视化的城市实景三维数据,实现房屋应急抢险管理“事前、事中、事后”业务全流程管理。事前对风险隐患点、事件信息的全面感知,事发期间快速汇集现场情况进行统一应急调度和指挥救援,事后进行事件回顾、预案演练和培训学习,从而实现房屋应急抢险全周期的立体化、数字化和智能化。目前,南方数码基于实景三维的房屋应急抢险管理已在广州市得到应用。1.建设背景“十四五”规划提出,统筹城市规划建设管理,实施城市更新行动,推动城市空间结构优化和品质提升。城市正在迈向精细化管理,城市更新成为国内城市未来发展的新主题。借助实景三维的优势,搭建城市更新统一的空间信息本底,能够全力支撑城市更新精细化管理。2.建设内容基于实景三维成果数据,支撑城市更新精细化管理和应用,提供城市更新项目及周边立体真实的三维空间数据,实现改造项目全过程、全要素的三维可视化,并为项目前期的规划设计、方案审批等提供真实和详实的数据支撑。(1)业务立体审批基于实景三维底图,对城市更新业务图斑进行立体合规检测分析,加载城市更新工程BIM报建模型,通过三维展现及分析功能辅助行政审批,全面实现城(2)方案智能审查结合实景三维成果数据展示城市更新片区策划方案、实施方案规划成果,针对审查意见进行模型统一批注管理,实现方案智能化审查和快速审批,全面提升城市更新业务办理效率。(3)城市更新业务监管通过接入地形级、城市级实景三维数据,围绕城市更新项目全生命周期打通数据链路,汇聚展示城市更新各个业务阶段的关键指标数据,实现城市更新全链条信息的集约展示和管理,辅助领导决策分析。(4)项目全生命周期监管以实景三维成果为数字底座,以更新项目为核心,实现项目从前期项目申报、中期方案编制批复到后期项目实施验收全过程信息的集约化管理和可视化展示。同时,支持以时间轴的方式展示项目改造三维模型的动态演变过程。(5)更新项目实时感知针对已经进入施工阶段的城市更新改造项目,通过关联接入工地项目、工地摄像头的方式,远程实时监控更新项目工地的施工现状信息,并在三维场景中直观展示,提高城市更新项目监管效能。3.建设成效(1)业务协同审批,实现立体带图审批通过整合城市更新各类数据,结合实景三维成果和规划方案信息,实现业务(2)强化监管体系,实现综合立体监管4.3.3城乡管理领域径。党中央高度重视数字乡村建设,自2018年中央一号文件首次提出“实施数2.建设内容(1)村庄规划展示(2)产业振兴分析发展特色产业的现状数据进行可视化分析统计,准确了解乡村当前的特色产业发展现状,发现乡村产业发展过程的短板和弱点,辅助产业振兴发展的精准决策。(3)乡村精准治理通过对乡村人员、设施以及事件等综合治理信息与部件级三维模型进行深度的融合绑定,结合物联网监测设备,实现乡村综合治理工作的精细化管理。对外来人口、重点人群、人居环境等进行动态监管,为乡村的综合治理工作赋能。3.建设成效(1)乡村规划动态展示以电子地图、遥感影像、三维实景地图等空间数据为基底,叠加乡村规划数据,构建乡村实景三维数字化底图,直观地呈现乡村规划布局,在视觉上实现所见即所得,为统筹解决农村用地布局不合理、建设无序化、耕地碎片化等问题提供数据支撑。(2)乡村资产全面感知以实景三维作为数字乡村一张图的基底数据,结合乡村数据资源库,为乡村装上“智慧大脑”,实现一图全面感知,汇聚集成农业集体资产、农业资源、农牧渔信息、产业信息、村民服务信息等动态数据在乡村实景三维场景中进行可视化呈现,充分挖掘乡村实景三维大数据的价值,辅助乡村振兴发展。(3)乡村治理精准可控基于乡村实景三维模型,无缝套合高清影像、监控视频等数据,感知农村社会态势,实现基层治理精准化、基层服务高效化,开启乡村治理智治新模式,进一步加强基层自治组织的信息化管理,打好智慧乡村的信息化基础。1.建设背景在城市地铁运营管理工作中,传统的基于平面的管理手段难以满足精细化、直观化的地铁管理要求,传统的二维数据难以模拟地下空间实景情况,迫切需要三维孪生场景,辅助对地铁资产、地铁运行、工作人员的监控监管工作,地铁运营管理需求从平面延升到了立体空间。2.建设内容基于城市级、部件级的实景三维地铁场景模型,研发智慧地铁时空体系综合服务平台,建设地铁覆盖范围内的地上地下空间GIS“一张图”,统一管理空间信息相关业务数据,有效地管理和控制工作过程中的相关风险,提高服务精益度。(1)地铁三维可视化以城市级实景三维数据以及部件级实景三维数据为基础,对地形、地铁站台、轨道、列车等关键区域和设备进行三维可视化展示,配合游戏引擎强大的渲染能力,打造三维仿真地铁运行环境的三维场景。支持720度视角环游,直观、完整地呈现城市地铁站整体情况。(2)地铁资产管理依托部件级三维数据,还原地铁站内部结构和设施设备。可将门禁、空调、电梯、电力设备、消防设施等所有的建模对象纳入管理范围,并能对各类资产进行统一管理。(3)列车运行模拟融合地铁运行数据与地铁三维模型,模拟地铁运行情况,支持对列车计划执行中的各要素进行可视分析呈现,通过全局视图掌握地铁运行的位置等情况。(4)智能巡检以城市级的多种实景三维的轨道交通场景数据为基础、结合部件级的设备室内定位数据、人员信息数据,为地铁运营部门直接、及时、准确掌握地铁站内站外各区域内现状和时空变化,以及人员作业巡检的动态信息,全面提升区域内的综合监管能力,加强监管、抑制和查处违规行为提供了综合平台。同时,无缝融合视频监控功能,对地铁站台及周边安装24小时展开安防动态监测,形成地铁站及周边全方位一体式无死角监控,支持监控视频的实时调用、回放,实现对视频资源的灵活调用

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