今年2月，自然资源部发布了《关于全面推进实景三维中国建设的通知》（以下简称《通知》）。《通知》指出，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，是国家重要的新型基础设施，是数字政府、数字经济重要的战略性数据资源和生产要素。《通知》明确了全⾯推进实景三维中国建设的目标、任务和要求。geovis智能数据工厂围绕实景三维的数据获取、处理及应用等相关技术进行研究和探索，形成了实景三维数据建设流程全覆盖的业务体系。
实景三维数据采集
通过长期深耕测绘地理信息领域，geovis智能数据工厂具备“空天地”一体化实景三维数据获取能力，建立了卫星遥感、航空遥感、低空倾斜航摄、三维激光扫描、地面采集等多种数据获取方式，通过获取的高分辨率立体测绘卫星遥感影像、航空倾斜摄影影像与激光点云、倾斜摄影或近景摄影影像与激光点云数据，构建满足地形级、城市级、部件级的不同三维地理场景的实景三维成果数据，形成了实景三维数据的全空间⼀体化获取能力。
图1 数据获取体
实景三维数据处理
geovis智能数据工厂通过“空天地”一体化数据采集体系，可获取高精度影像、倾斜影像、激光点云等多源实景三维数据。对以上数据进行整合处理后，可生产高精度4d产品，构建倾斜三维模型及bim模型等。根据《实景三维中国建设技术大纲（2021版）》对实景三维建设的规定，geovis智能数据工厂基于高精度dem、dom、tdom等数据，可构建多时相地形级实景三维；基于多比例尺dlg、倾斜三维模型、激光点云等数据，可构建城市级实景三维；基于bim模型等数据，可按需构建部件级精细实景三维。
geovis实景三维建设思路
图2 实景三维建设思路
关于实景三维模型构建，geovis智能数据工厂在多年实践经验基础上，探索形成了多种建模方法。
1、大区域的卫星影像建模
利用测绘卫星立体影像进行倾斜三维建模，构建地形级的实景三维模型。立体测绘卫星包括gf-7、天绘卫星、资源三号、高分多模、pleiades、kompsat、worldview1-2-3等，为保证三维模型质量，采用一般为亚米级（分辨率越高，模型精细度越高）的高分辨率立体测绘卫星影像，分辨率范围为0.3-0.8米。geovis智能数据工厂使用倾斜三维自动化建模软件进行数据处理，形成卫星立体三维模型。
2、基于倾斜航空摄影数据进行倾斜三维自动化建模
利用多镜头倾斜航摄仪，获取前、后、左、右、垂直五个视角的地物照片，通过软件智能处理后，形成实景三维场景。其中，垂直影像地面分辨率不宜低于0.2米，重点区域分辨率不低于0.05米。倾斜三维建模流程如下所示：
图3 倾斜三维建模流程
倾斜摄影建模过程当中，倾斜三维模型可能出现结构破损、变形、纹理拉伸、缺失、色彩不均等问题，为使实景三维模型更加精细化，需要使用模型整饰软件对模型中明显错误的地方进行精修。
3、基于倾斜摄影 激光扫描技术融合进行实景三维建模
通过密集匹配从航拍影像中抽取大量的密集点云，并将提取的点云数据与三维激光扫描仪扫描的激光点云进行数据融合。以三维激光点云为基准，将倾斜摄影密集点云与三维激光点云进行配准，得到高精度的融合点云模型。在此基础上，基于影像之间的三角关系构成不规则三角网（tin），再由tin构成白模，并自动将纹理映射到对应的白模上，最终形成真实三维场景。其中，倾斜摄影测量重叠度需控制在60%-80%，激光雷达不需要航带重叠。倾斜三维建模流程如下所示：
图4 基于倾斜摄影 激光扫描技术的实景三维建模流程
4、倾斜三维模型与bim融合集成处理
建筑精细模型与实景三维场景的集成，使得倾斜三维数据模型既能方便地对模型进行视域分析、阴影分析、淹没分析以及空间影响域分析等各类空间分析，还可出具建筑物的详细信息报表、计算区域的各类指标等。建筑物bim 模型与实景三维模型融合的主要工作在于bim模型到倾斜模型格式的转换与融合。倾斜三维模型通过格式转换可直接生成用于融合的目标数据格式。建筑物bim 模型需经过一系列转化流程，形成新的可融合的建筑物模型，融合与转换过程主要包括重构模型、几何信息转化、空间位置配准、语义映射等步骤。
实景三维数据应用
实景三维数据作为新型基础测绘的标准化产品，其应用和服务是发挥数据价值的重要方式。geovis智能数据工厂依托自身多年数据采集、智能数据处理经验以及研发优势，为智慧城市、三维国土信息化、三维数字景区等领域提供重要支撑。
1、智慧
依托遥感影像、激光点云、实景三维模型等基础地理信息数据，并融合基础时空、公共专题、物联网实时感知和互联网在线抓取等数据，为各行业的多种智慧化应用提供支撑。
图5 智慧
2、三维国土信息化
基于遥感影像、二三维基础地理信息数据和国土调查数据等数据，构建三维实景三维模型，并融合基础时空、公共专题、物联网实时感知和互联网在线抓取等数据，为国土信息一张图管理，以及三维宗地、三维楼幢、三维户室的多层级精细化地籍管理提供数据依据。
图6 三维国土信息化
3、三维数字景区
采用无人机从空中多个角度采集相片数据，全覆盖对景区现状风貌进行清晰、准确记录，形成三维实景模型，并结合景区公共专题、物联网实时感知数据，助力三维数字景区建设，切实解决景区精细化管理、应急管理、导游导览和资源保护面临的问题。
图7 三维数字景区（西安钟楼）
愿景
geovis智能数据工厂愿与各方共同努力，紧密围绕实景三维中国建设改革发展目标、任务和要求，充分发挥自身实景三维数据的全空间⼀体化获取能力，以及三维模型数据范围广、数据类型多，数据体量大、数据精度高等特性，为智慧城市的数字基底、实景三维中国建设以及自然资源三维立体时空数据库建设提供有力支撑，为城市的智能化治理、自然资源信息化提供强有力的数据保障。