实景三维青海 跑出“加速度”

青海省自然资源厅 张朝坤 索菲 魏薇

从二维到三维,从平面到立体,从矢量到实景……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。青海省地理空间和自然资源大数据中心按照自然资源部“实景三维中国”建设要求和青海省关于建设实景三维的工作部署,主动承担实景三维青海建设的重任,采用“边建设、边应用、边提升”的建设应用一体化模式,加快推进实景三维青海建设及应用。

乘“数”而上,空间数字底座优化升级

多维众源的数据是建设实景三维的基础,大数据中心汇集了全省172处倾斜三维、564处360全景、5.75万张照片、45个县驻地城区多期街景及格尔木、玉树和德令哈市精细化单体模型等各种空间类数据,融合倾斜摄影、数字高程模型等数据,打造了二三维一体化的空间底座。利用空间数字底座,实景三维青海实现了多级别格网实景三维地形场景全域覆盖,构建了政务版多时相地形级三维场景;形成了2021-2024年全省域覆盖的地理实体年度版本;实现了2米影像的季度覆盖,1米影像的年度覆盖。

从二维到三维,从局域到全域,初步形成全域覆盖的实景三维数据体系,接入涉及现状、规划管控、管理、社会经济共计4大类、200余小类、700余项的数据成果,满足了自然资源管理、政务数字化转型及经济社会发展对真实、立体、时序化、高精度数据资源的需求。

科技赋能,打造实景三维“一张图”

为打造效果逼真、要素全面、智能感知的“实景三维青海”,大数据中心利用云计算、增强现实、虚拟现实及物联网等技术等现代信息技术的力量,赋能实景三维建设。

基于国产自主的超融合私有云技术体系,引进云算力单元,构建统一的资源池,打造了实景三维数据生产基础支撑环境。研发海量异构数据资源分布式管理系统,完成数据统一存储管理、逻辑库权限管理、多态混合存储、多库数据联动更新,实现了实景三维成果的“分布式存储、逻辑式集中、一站式服务”。通过分布式存储和云计算技术,省去了遥感影像切片过程,实现了遥感影像数据入库即服务,打通遥感影像从生产到服务的“最后一公里”。

同时,依托微服务技术构建国产化云原生GIS管理平台,使得实景三维服务更弹性、更稳定、更实时,可靠性由原来的90%提升到95%,保障了实景三维服务的连续性,满足数字政府建设对时空底座可靠性的需求。

通过技术集成,初步搭建了实景三维青海服务系统和展示平台,实现地形级实景、城市级实景、全景、街景、照片及视频多源数据的一体化展示和基本服务能力。

应用为要,实景三维青海赋能自然资源和经济社会高质量发展

建构非终点,应用显价值。

当前,在政府决策、城市治理、生态保护、规划建设等方面,实景三维青海建设正发挥着越来越重要的作用。

助力自然资源三维化管理。在祁连山南麓青海片区生态环境综合整治三年行动中,大数据中心以“实景三维青海”为基底,搭建了具备数据集中统一管理、排查整治台账同步更新、图斑整治前后照片对比等多种功能的祁连山南麓综合整治展示系统,实现了“1+N”(1个图斑对应多种信息)的可视化展示模式,依托真实、立体实景三维服务使得祁连山南麓整治图斑在三维立体空间中得以展示,为快捷查看图斑范围、地形及影像信息,科学高效掌握图斑现状及整治进度提供了高效的信息化平台支撑。自然资源调查成果是自然资源业务管理及应用工作的基础,大数据中心基于实景三维时空底座,通过整合多年度调查监测数据,建立了青海省自然资源监测基础立体数据库。实现全省自然资源监测数据及“山、水、林、田、湖、草、沙、人类活动”专题数据的“即时分析、实时展现”,为监测成果二三维一体化数据浏览、空间分析和直观展示奠定基础。

助力青藏高原科考展示和博物馆智慧化建设。青海省自然资源博物馆是展示“大美青海,自然之窗”的主要平台,也是科普宣传的重要窗口。大数据中心与青海省自然资源博物馆开展合作,充分发挥技术优势,通过开展DEM模型构建、三维符号化建模、场景级三维模型构建等多项工作,建成了青藏高原250万平方千米全数字三维模型,同时利用海量影像高压缩数据、免切片影像数据发布等技术,搭建了青藏高原高分辨率虚拟仿真三维模型系统,立体化、多维度在时空三维底座上展示了第二次青藏高原综合科考历程、科考任务、科考成果等系列专题,为博物馆科普加“数”前行搭建了坚实的数字平台,为社会公众了解青藏高原提供了全新的技术手段。

助力高原美丽城镇建设。玉树市作为省部共建高原美丽城镇示范省“智慧管理城市”试点,其智慧城市管理中心利用实景三维青海应用平台获取了丰富的时空基础数据资源。基于实景三维平台数据,构建了涵盖二三维一体、室外室内一体、历史现状规划一体的各类信息丰富的CIM 底图,为玉树市城市信息模型(CIM)基础平台建设奠定了数据基础,推动了CIM基础平台在全市网格化管理、数字乡村、智慧公共设施、智慧社区、地质灾害预警、智慧校园、共享单车监测管理等多场景应用。

助力军警数字化建设。依托实景三维青海的资源优势,武警青海总队基于遥感航测、数字高程模型、系列电子地图、三维场景数据等资源,融合生成三维地图,实现对全省三维数字场景的数字模拟等功能。实景三维青海为武警勤务信息化提供可靠、适用、及时的空间地理信息支持。实景三维平台中的电子影像地图,可将城市街道、地标点、建筑物、机动目标等要素信息进行详细展现,公安部门利用实景三维青海数据优势,实现了监控、定位执法等工作需求,助力公安综合掌控治安态势。

当前,社会化应用对实景三维需求也在日益增长,实景三维青海应用场景正向建设项目选址规划、用地审批、突发事件应对、以地控税及社会综合治理等多个领域逐步拓展。未来,实景三维青海成果将在支撑自然资源管理、服务政府决策和数字经济发展以及服务百姓美好生活等多个方面发挥重要作用。

实景三维青海建设是青海省“十四五”基础测绘转型升级的重要内容,是新时期测绘地理信息事业服务经济社会发展和生态文明建设新定位、新需求。面对机遇和挑战,青海省地理空间和自然资源大数据中心将立足青海实际需求,不断拓展实景三维青海建设成果的应用场景和服务领域,让实景三维青海跑出“加速度”拼出“新高度”,绘就青海测绘地理信息发展蓝图。