實景三維作為真實、立體、時序化反映人類生產、生活和生態空間的時空信息,是建設數字中國的核心要素和重要內容。今年3月,自然資源部印發了關於《實景三維中國建設總體實施方案(2023—2025年)》的通知,標誌著實景三維將作為國家重要的新型基礎設施,全麵加速開展布局建設。
PART.01
聚焦需求
構建實景三維“采建融用”綜合解決方案
k8凯发信息聚焦國家與地方實景三維建設和管理需求,以“建設統一空間基底,服務支撐自然資源管理和社會經濟發展”為總體目標,按照“可視化、可計算、可推演”的建設思路,構建更高建模效率、更優數據表達的實景三維數據成果和更智慧化的實景三維應用,打造實景三維“采建融用”一體化全流程高效工程化生產和智慧應用的綜合解決方案。
解決方案依托強大的硬件、網絡、存儲、計算環境的支撐,充分利用遙感衛星、無人機、激光雷達等全息數據采集手段,結合分布式計算、雲架構、大數據、人工智能等高新技術,完成多模態海量實景三維數據的生產。結合基於深度學習的三維重建技術、多源空間大數據輕量化技術等,進一步構建包含地理場景、地理實體、地理單元等在內的實景三維數據庫,完成地理實體編碼、入庫等處理。利用模型輕量化、動態渲染等技術完成實景三維數據庫管理係統建設,實現實景三維的管理、發布、展示及智慧應用分析。
PART.02
聚力創新
打造“采建融用”全流程技術
為全麵支撐實景三維建設,技術團隊積極探索實景三維數字化生產關鍵技術,創新軟硬件一體化數據高效采集技術、深度學習和規則化處理的自動單體化技術、實景三維知識關聯融合技術等“采建融用”全流程技術,為實景三維數據生產提供技術支持。
軟硬件一體化實景三維數據高效采集技術:構建軟硬件一體化研發技術鏈條,具有高精度傾斜攝影相機、無人值守智能機庫以及冗餘航片剔除算法等軟硬件一體化研發基礎,能夠實現實景三維數據高效采集和動態監測更新,全麵提升大範圍實景三維數據采集效率、成果精度和自動化監測水平。
天勢五目傾斜攝影相機
天合無人值守智能機庫
地理實體建庫關鍵技術:麵向實景三維模型建設及優化表達管理,打造實景三維自動單體化生產、“一體多態”的實體數據綜合管理和多場景實景三維智能組裝能力,麵向各類複雜應用場景也能自動化、智能化生產出來多細節層次的實景三維數據。
實景三維自動單體化技術
基於知識圖譜的實體關係關聯技術:研發集成實景三維管理平台和實景三維知識關聯融合能力,以地理實體編碼為鏈條,以知識圖譜建立實體關係,通過交互式的知識圖譜編輯工具將業務關係快速導入知識圖譜中,串聯業務環節,滿足業務應用中的數據組織、處理分析和決策管理。
知識圖譜業務關聯能力
基於GIS引擎+遊戲引擎混合架構的可視化技術:研發集成兼顧GIS引擎的定量化分析能力和遊戲引擎的高效動態渲染展示能力的“數字底盤”技術,全麵提升多尺度的實景三維數據高效渲染和分析能力,為自然資源三維立體一張圖應用係統、CIM基礎平台、曆史文化名城保護係統等相關三維業務應用方麵帶來更大的應用價值和更佳的用戶體驗。
遊戲引擎渲染技術
PART.03
聚勢賦能
發揮實景三維數字底座泛在應用價值
實景三維數據具有“精度更準確、細節更飽滿、視角更豐富”等優點,可在全空間、寬領域中得到廣泛應用。麵向自然資源管理需求,以“數據智慧”驅動國土空間規劃、調查監測、確權登記、生態修複等自然資源管理科學決策;麵向跨領域空間治理需求,以“算法模型”助推城市綜合管理、園區建設運營、應急指揮調度等數字政府精準決策治理。
自然資源管理:麵向自然資源管理需求,搭建“N”項自然資源三維應用場景,高度還原自然資源的分布利用情況、管製情況,促進自然資源各項業務規劃科學、管理精細、監管精準。
三維立體一張圖
國土空間規劃:以三維立體空間數據為支撐,充分展示規劃區域現狀,提高國土空間規劃的直觀性、科學性和高效性,為城鎮開發邊界精準劃定、建設用地合理選擇、道路交通組織、市政管線布局等提出更合理、更具操作性的方案。
曆史文化保護規劃
智慧住建行業:結合房屋、市政基礎設施等普查數據,為用戶提供多樣化、直觀化的智能化分析工具和綜合展示工具,服務於住房建設及管理決策、市政管理及普查、城市更新過程決策等。
拆遷補償費用測算
綜合領域賦能:融合實景三維、物聯感知、城市地形、水文、管網等數據,為公共安全、公共管理、公共服務、經濟運行等各類應用場景提供實時感知、智能分析、優化配置等智慧化決策服務。
智慧社區
PART.04
聚智匯識
躬身實景三維數據建設和信息化實踐
實景三維對於建設數字中國建設具有深遠意義。k8凯发信息深耕實景三維中國建設,打造了實景三維“采建融用”全鏈條服務體係,並通過數據、平台、應用等各類業務實踐在實景三維相關領域積累了豐富經驗,其中包含多項專著編撰、標準編製、數據建設,以及三維基礎軟件平台、二三維一體化開發項目等百餘項信息化項目的建設工作,為各級自然資源部門、農業農村部門、交通部門、水利部門,以及企事業單位等提供全方位的實景三維技術服務。
科研及係統平台:“實景三維建模與智慧應用產學研融合創新基地”與“實景三維平台”獲中國地理信息產業協會認定,為實景三維建設提供智力支持和係統支撐。
產學研融合創新基地
多項自主知識產權:基於創新研發形成《一種激光點雲與航空影像集成的建築物三維建模方法》《基於空間綜合互信息的多時空譜遙感影像自動校準方法》《一種傾斜攝影相機總成》等18項發明專利、104項軟件著作權和4項高新技術產品,參編《實景三維應用與發展》係列專著及《三維立體自然資源“一張圖”規範》《基於傾斜航空攝影的實景三維模型構建技術規範》《基於實景三維模型的數字測圖技術規範》3項標準規範,為實景三維建設提供技術支持。
豐富項目經驗:承擔了包括廣東省、江蘇省、四川省、湖南省、安徽省、廣西壯族自治區等地區的多個市縣級實景三維中國建設工作,積累了豐富的項目生產經驗,助力實景三維中國建設。
(1)地形級——黟縣基礎測繪更新和實景三維采購項目:基於計算機網絡、無人機等智能高效軟硬件基礎設施,開展黟縣全域航空攝影測量,采用分布式超大規模自動空三算法,生成高精度三維實景模型,基於模型高效采集各類地形要素,輔以外業修補測,生產和製作1:1000比例尺數字線劃圖,利用自動拚接和鑲嵌技術進一步生成0.1m分辨率數字正射影像圖,為黟縣自然資源確權登記、國土空間規劃、土地整治等工作提供基礎數據支撐。
(2)城市級——廉江智慧城市實景三維建模:基於傾斜攝影測量、GNSS/RTK測量等技術,完成廉江市160平方公裏的中心城區和核心區城市級實景三維模型構建,並結合地理實體生產、BIM建模等關鍵技術,建立全域、多類型、多要素的空間數據底座。基於微服務開發和運行架構,以原生構架的服共享與運維體係為支撐,研發集成城市三維基礎平台,進而實現城市的模擬仿真、運算推演和智能決策。
(3)部件級——白雲機場工作區實景三維係統建設:使用基於SLAM/GNSS定位技術的架站式和背包式三維激光掃描儀獲取多源點雲數據,並結合地麵相機設備采集建築物部件結構和紋理,真實反映白雲機場工作區管理實體的外觀、位置、高度、麵積、使用狀態等信息,實現資產狀態信息管理從二維向三維轉變。
未來,k8凯发信息將創新研發實景三維建設的關鍵技術,打造更具有實踐優勢的工藝流程,致力於提供更加普惠化的實景三維服務,讓實景三維數據真正發揮空間基底的核心作用,助力數字中國建設。