若問2022年，測繪地理信息產業最關注的話題是什么，毫無疑問是“實景三維中國”。隨著《實景三維中國建設技術大綱（2021版）》《新型基礎測繪與實景三維中國技術文件》《自然資源部辦公廳關于全面推進實景三維中國建設的通知》等文件的相繼頒布，實景三維中國建設進入全新的時代。
在實景三維中國建設如火如荼之際，相關課程直播紛紛涌現，各界專家學者云端對話，呈現實景三維新技術新思路。國產GIS軟件企業中地數碼參與承辦的系列公益大講堂，更是接連兩期聚焦全空間GIS在實景三維上的創新與實踐，讓人不禁遐想，面向新時期測繪地理信息事業服務經濟社會發展和生態文明建設新定位、新需求，行業常青樹中地數碼在實景三維中國究竟有何部署？MapGIS技術將在實景三維中國建設發揮怎樣的作用？
一、乘實景三維東風 發展自主可控國產GIS軟件
作為國家基礎性資源，高精度的實景三維數據將在未來國家和城市治理能力現代化中發揮重要作用，數據的信息安全是無法回避的問題。如果長期由國外軟硬件壟斷我國實景三維數據的生產、處理，一旦出現極端情況，將對國家地理信息安全甚至國家安全帶來災難性影響。
中國地理信息產業協會會長李維森敏銳地指出：謀劃實景三維中國建設，需要更多考慮戰略安全，軟硬件設備的自主可控成為必要前提，需要進一步提升和加強技術自主可控以及產品的競爭力。同樣，作為實景三維中國建設不可或缺的基礎軟件GIS，自主可控以及信息安全也是其關注的重點。近年來，基于信創技術的發展，國產GIS軟件在技術的自主可控以及產品的競爭力提升上，得到了長足的發展。中地數碼持續加大MapGIS研發投入，全面發展自主可控國產GIS軟件，在全國產化技術上統一內核架構層層加固安全升級，構建多元的全國產化新生態，打造國產軟硬件一體化解決方案；在國產化產品競爭力的提升上持續升級數據管理、制圖、分析、服務、成果遷移能力，優化全產品體系與用戶體驗。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，是國家重要的新型基礎設施，其涉及面廣、任務量大、產業鏈條長，包含數據采集、處理、管理、共享、分析、更新、應用……在環環相扣的產業鏈條中，GIS與新興技術的融合創新有著廣闊的應用空間。
在談及實景三維中國建設與新基建相關問題時，中國工程院院士郭仁忠曾發表見解：“很難想象，沒有地理信息技術支撐能夠建成數字孿生城市，能夠建成智慧城市。很難想象，沒有實景三維中國建設，國土空間治理能夠實現模式、體系和能力的全面現代化。”這也點明了以GIS為代表的地理信息技術與新技術的融合創新在實景三維中國建設中至關重要的作用。
伴隨著新技術日新月異的涌現與突破，GIS早已摒棄了過去閉門造車的模式。面對實景三維中國建設巨大機遇，中地數碼相關負責人在公益大講堂期間也曾表示“堅持國產GIS技術自主創新，融合人工智能、大數據、BIM、物聯網、游戲引擎等先進技術，攜手生態合作伙伴，共繪實景三維新未來”。近年來，MapGIS在融合創新中凝練自身特色的技術路線，在全空間、地理大數據、人工智能、全國產化等技術方向上的持續深耕，為實景三維中國建設打下了堅實可靠的基礎。如MapGIS持續推動新一代全空間GIS的創新與應用，發展大數據接入、存儲、計算、分析、可視化和應用技術，以及在AI新技術上的探索，基于主流的人工智能基礎框架，提供豐富的人工智能模型、專業的流程處理工具和多元化的智能GIS產品，將為海量實景三維數據生產、接入、存儲、分析和應用帶來效率的顯著提升。
二、著力實景三維數據處理、融合與服務
《實景三維中國建設技術大綱（2021）版》明確實景三維中國建設按照統一的時空基準進行數據獲取與處理、建庫與服務的技術路線，給測繪地信科技提出新的挑戰。在中國測繪學會主辦的測繪大講堂第三季中，陳軍院士一語點出了實景三維中國建設的技術本質：“將國土空間及其上的各類地理空間實體、相互關系及變化數字化，進行形式化描述、數字化建模、集成化管理，提供賦能化的服務應用。”
基于對實景三維技術路線的理解，中地數碼在MapGIS平臺技術融合創新的基礎上，深入實景三維數據處理、數據融合、服務應用等方面，從全空間數據建模、全空間數據融合渲染、全空間三維GIS數據格式標準化、全空間數據分析等角度為實景三維中國建設提供技術支撐。
三維全空間GIS技術體系結構圖
全空間數據建模，讓數據“立”起來
MapGIS提供了外部模型導入、地上景觀建模、地表地形建模、地下空間建模等豐富的建模方法以及M3D數據生產，服務于多樣且精確的實景三維數據生產。
對較為常見的3DMAX、Smart 3D、Revit等建模軟件成果，MapGIS可將其進行導入管理，包括BIM模型數據、傾斜攝影數據、點云數據、*.3ds、*.obj、*. dae、*. osgb、*.x、*.fbx和*.xml等模型，同時支持模型數據的參照系矯正和批量導入，實現模型數據由地上地表到地下的完美表現，由室外到室內的細節變化以及海量數據的加載預覽。
obj模型、傾斜攝影、BIM模型
地上景觀建?？煞譃槎S矢量數據建模和三維數據建模兩類?；诙S矢量數據或CAD數據，MapGIS提供符號化的景觀建模方法，實現從地上、地表到地下空間的城市部件三維模型快速、批量、自動化、低成本構建。
傾斜攝影模型很真實，具有“照片化”的渲染效果，但是它實質上是一個表面模型，不是實體模型，無法進行分析查詢，MapGIS 提供傾斜攝影單體化功能，將傾斜攝影變成一個個單獨的、可以被拾取的實體，可以附加屬性，可以被查詢統計等。
傾斜攝影單體化
三維地形建模能夠真實地反映地表特征和地表現象，MapGIS能基于等高線或者DEM的數據進行地表三維建?？梢暬?/p>
地下空間建模分為管網建模和地質體建模，管網建模典型應用場景是地下三維管線，三維的地下管線不僅直觀逼真，并能正確展示豎直管段等二維圖形中不便于表示的部件，能夠更清楚地識別管線與管點設備之間的連接情況。地質體構建可根據建模數據的不同，提供鉆孔自動建模、鉆孔約束分區建模、剖面交互建模、層位自動建模、屬性建模、矢柵一體、實際材料圖建模等多種建模功能。
二維與三維管線展示對比
三維管線與地下管廊
動態建模
鉆孔、剖面建模
全空間數據融合渲染，讓數據“富”起來
面對海量實景三維數據，如何將各種城市信息對齊，如何解決多源數據的深度融合，是GIS平臺面臨的挑戰。
MapGIS提供了專業的融合工具，通過坐標轉換、數據配準、裁剪、鑲嵌等技術，支持景觀、BIM、傾斜攝影、管線、地質體、地形影像等一體化管理，實現全空間數據的一體化融合，滿足實際應用需求。在數據接入方面，兼容國內外多種時空數據標準（M3D、BDS、GPS、IOT協議標準等），全面支持智慧城市“全空間”、“二三維”、“動靜態”的基礎地理、公共專題、行業專題、物聯感知、互聯網數據接入。
二三數據與影像融合顯示
地上地下數據融合顯示
城市多源異構數據融合
全空間GIS標準化，讓數據“活”起來
全面融合的多源異構數據體量巨大，如何實現大體量數據的高效渲染，是亟需解決的問題。
MapGIS通過開放的《全空間三維模型數據格式及服務接口規范》( M3D ) 標準實現景觀模型、傾斜攝影模型、BIM、激光點云、地質體等多源異構數據與服務的全面融合、共享與標準化；通過WebGL、虛擬現實 (VR)、增強現實 (AR)、游戲引擎多種終端來實現三維數據的交互與輸出。
通過開放的M3D SDK開發包（可通過二維碼下載）及豐富數據優化處理工具，MapGIS可將融合后的數據生成為高效的M3D數據。
基于M3D和三維客戶端交互與輸出技術，MapGIS構建了高性能的三維數據共享服務體系。將經過處理后的M3D數據存儲到MapGIS Datastore，實現全空間數據的分布式存儲；通過無縫融合Spark分布式計算框架，滿足全空間數據多任務并行調度的請求；再通過WebGL、虛擬現實 (VR)、增強現實 (AR)、游戲引擎多種終端來實現三維數據的交互與輸出，支持跨操作系統、設備、瀏覽器的TB級地上下數據無縫切換、一體化展示，實現城市級BIM模型高性能渲染、TB級傾斜攝影數據秒級加載、千萬級三角網的地質體高效渲染和億級點云數據高效加載渲染，滿足地上、下高精度大范圍場景的渲染需求。
全空間數據分析，把數據“用”起來
MapGIS支持地上下一體化的通用分析功能，為城市規劃建設、基礎設施管理等提供立體、動態的空間輔助決策。同時，融合地學大數據提供專業的三維分析工具，實現地下空間適宜性評價、資源量估算、地溫地熱分析、地面沉降模擬、水流向分析、水污染模擬等，輔助城市空間規劃、環境監測和保護、資源的開發利用和保護，充分挖掘實景三維數據價值。
地上空間分析
地下空間分析
有專業人士預測，“實景三維中國”將為GIS市場的爆發式增長帶來更多市場空間，也是未來幾年GIS領域的主旋律。實際上，中地數碼早已將實景三維中國建設列入MapGIS發展規劃中，在2022年1月戰略發布會議上，董事長吳亮教授曾表示，“將聚焦實景三維中國建設、新型智慧城市建設等國家重大發展戰略，推出新一代空間信息底座，打造新型時空大腦，支撐數字經濟建設，服務生態文明建設和經濟社會發展。”今年以來，無論是加大MapGIS平臺產品研發投入、MapGIS CIM平臺的升級，還是舉辦公益大講堂濃墨聚焦實景三維中國建設，都是其戰略的落地表現。據內部人士透露，目前新一代的MapGIS平臺產品研制已進入最后收官階段，新產品將在全空間三維GIS技術上帶來新的飛躍，為實景三維中國建設提供更強技術支撐，預計在今年將正式發布，我們拭目以待！
