实景三维成果如何服务于智慧城市<br/>——全空间基础信息平台赋能智慧城市

实景三维成果如何服务于智慧城市
——全空间基础信息平台赋能智慧城市

2023-03-03刘冰陈磊

智能建筑与智慧城市 2023年2期

刘冰，陈磊

（南京国图信息产业有限公司）

1 方式——智慧城市基础空间底座升级

《实景三维中国建设技术大纲(2021版)》（下文简称《大纲》）明确了实景三维中国对于智慧城市的定位：“为数字中国建设提供统一的空间基底”。《大纲》里提到的“空间基底”其实并不陌生，这个可以追溯到数字城市地理空间框架、时空大数据平台等。所以，我们认为对于智慧城市来说，实景三维中国的建设就是原来智慧城市空间基底的升级，包括两方面：数据升级和平台升级。

国图信息针对“空间基底升级”提供了软数一体化的解决方案：数据方面，我们提供了包括地形级、城市级和部件级实景三维数据采集、建库方案（本文将不展开阐述）；形成了实景三维数据库后，原有的空间框架无法满足管理需求，因此，需要全面升级智慧城市基础空间底座。国图信息结合智慧城市基础空间底座（时空大数据平台、新型测绘成果基础支撑平台、CIM基础平台等）的实践经验，围绕实景三维成果如何赋能智慧城市，构建了智慧城市全空间基础信息平台，为实景三维成果的管理、展示、共享及应用提供支撑。

2 方法——智慧城市全空间基础信息平台建设思路

结合城市实景三维成果和智慧城市基础空间底座信息化现状，遵循“兼容并包、按需建设、分布实施”的设计思路构建智慧城市全空间基础信息平台。以实景三维空间对象（地理实体）为载体，关联各类属性、感知信息及文件信息，形成能够感知城市运行、体现城市发展的全空间底座，以此为基础，提供统计分析、仿真模拟工具集，并共享全空间资源池和分析模拟能力，赋能城市全生命周期管理[1]。

2.1 兼容并包

智慧城市全空间基础信息平台会尽可能复用已有的实景三维数据和信息化成果，并以此为基础，进行数据治理、融合及平台建设，通过扩充已有空间资源池、提升基础空间底座能力，以“小代价、高效率”的方式构建实景三维成果与智慧城市各类应用的桥梁。

2.2 按需建设

我们遵循“承载平台按需、服务范围按需、应用方向按需”的原则构建符合客户需求、具有地方特色的智慧城市全空间基础信息平台。

1）承载平台按需

作为承载实景三维成果的基础平台，其核心定位是实景三维成果的应用、共享，那么是通过什么平台来实现呢？我们认为可以是时空大数据平台、CIM基础平台或者全新的平台，这个一定程度上依赖于城市基础空间底座现状、智慧城市的顶层设计以及主体牵头建设部门[一般是自然资源局、大数据局（政数局）或者市级信息中心]。国图信息智慧城市全空间基础信息平台不仅能够满足实景三维成果应用共享的核心定位，同时也能兼容目前各个主流基础空间底座（时空大数据平台、CIM基础平台等）[2]。

2）服务范围按需

产品根据不同行政区划级别提供对应版本的空间底座，行政区划级别越高，平台资源池越偏于宏观（偏于地形级、城市级），平台能力越注重资源共享、空间分析、仿真模拟基础能力；反之平台资源池越偏向于微观（城市级、部件级），平台能力越注重可视化、综合监管、辅助决策等应用能力。截至目前，国图信息已经积累了涵盖城市级、区县级、园区级多个空间底座和应用案例。

3）应用方向按需

实景三维成果应用方向从时间维度上涵盖城市规划、建设、管理全生命周期，从应用对象上包括政府、企业、公众，应用方向应结合城市信息化现状、建设优先级、服务对象等因素按需建设[3]。

2.3 分布实施

分布实施主要是与城市现状、智慧城市建设步调相关，我们遵循“从无到有，从有到优”的实施步调。空间底座资源池按需逐步丰富，空间应用能力先做到支撑“可看”、“可用”；随着数据的丰富、应用的拓展以及智慧城市运营的常态化发展，借助二三维一体化、时空大数据、人工智能等技术手段，空间应用能力向“可思考”层面拓展，为城市仿真模拟、综合监管以及辅助决策提供支撑。

3 成效——现阶段实践成果分享

新型测绘技术为实景三维数据的采集、建库提供了保障，最终形成的实景三维成果不管数据体量、还是数据种类或者是数据与数据之间的关联复杂度都超越以往。国图信息基于多年在智慧城市基础空间底座的实践积累，构建了智慧城市全空间基础信息平台（兼容时空大数据平台、CIM基础平台），为实景三维成果的管理、可视化表达、共享应用提供全面支撑，赋能智慧城市。

3.1 多融合

多融合主要包括数据之间的融合和技术之间的融合，通过多维融合实现数据与数据的串接、虚拟与现实的联动。

通过空间数据融合（数字高程模型和正射影像、BIM和三维场景、地上空间和地下空间的融合等），构建基础空间底座；通过空间对象和业务属性、感知监测的融合，给空间对象关联各类属性，最终形成动静一体的二三维空间底座。例如对于建筑物，我们除了展示它的空间坐落、内部结构、地下空间，还能了解其建成年代、设计图纸、常住人口、消防设施、各个户室的权利状态、能耗情况、维修记录等等。

技术之间的融合是指在地理信息技术的基础上，融合大数据、游戏引擎、物联网及人工智能等技术，综合提升在可视化表达、城市综合监管以及辅助决策等方面的能力，以更好地服务各类智慧应用。

3.2 优表达

在融合的基础上，通过城市沙盘实现现实城市的全方位、立体化、多角度、动态化呈现，除了对场景设计、可视化效果、渲染性能优化之外，通过接入各类感知信息，实现了与现实城市实时联动。

宏观上可以呈现多种城市大场景，以表征城市地形、地貌及现状，场景间可以自由切换；大场景可以平滑过渡到各类中小场景，以表征区域空间形态、功能布局；对于重点建筑物、设施设备、地下空间，可以进入到内部微观场景，以呈现内部结构、部件设施组成等。

现实的城市是在不断运行的，我们以空间对象为载体，关联其业务属性、感知监测信息，接入各类城市运行实时数据，通过构建城市运营中心，在各类场景中刻画城市运行状态：例如黄码红码分布、热门景区的实时人流、车辆的实时位置及轨迹、卡口进出入情况、商场实时车位、建筑体实时能耗、水域河流的水位流量等[4]。

3.3 全兼容

全空间资源池兼容所有主流的实景三维数据成果，并且形成了从资源接入、管理、可视化到共享应用全系解决方案，依托超图平台，对外共享的资源和能力支持各类主流技术框架，可构建包括桌面端、大屏端、移动端等多端应用；另外，平台技术架构全面升级，能够完全适配全国产化环境（包括服务器、操作系统、数据库、中间件等），并在多个项目中成功实践。