全面建设在即,如何让实景三维中国发挥基底作用？
行业大事
2月底，自然资源部发布《关于全面推进实景三维中国建设的通知》。这是继去年8月发布《实景三维中国建设技术大纲 (2021 版)》以来，国家层面指导实景三维中国建设所出台的又一项重要文件。有关实景三维中国建设的标准规范、经费保障、社会化应用等业内关注的话题，在通知中都得到进一步的明确披露。
更重要的是，实景三维中国建设工作的全面开启，正在将传统意义上的测绘地理信息产业带至一个前所未有的高度。得以实现全国范围覆盖的实景三维数据，已成为国家重要的基础设施，为数字中国提供统一的空间定位框架和分析基础，是数字政府、数字经济重要的战略性数据资源和生产要素。
全面建设实景三维中国，充分发挥其基底作用，既迫在眉睫又任重道远。
直面挑战
来自国家层面在需求侧的提振，让供给侧更加明晰实景三维中国建设任务中的挑战：
其一，数据割裂问题长期存在。数据资产长期存放在政府各部门，难以被统筹和利用。作为数字中国的重要基底，实景三维中国建设应当在既有的可视化能力和空间分析能力的基础上，有效承载从政府各部门到各行业领域的数据资产，真正驱动数据成为业务决策的核心要素。
其二，自主化技术底子相对薄弱。围绕实景三维中国的建设，有关三维建模、时空信息管理、大数据分析等算法与功能自研投入不足，并且广泛依赖国外软件，导致难以满足国家层面对于安全性和建设效能的基本要求。
其三，服务方式低效，普惠化程度不高。如何让实景三维服务像生活中的水、电、气一样，以更高的效率和更低廉的价格，便捷地触达更多行业场景之中，有赖于利用技术手段在服务模式上推动创新。
实景三维中国为数字中国建设提供统一的底版与数字基底
（图片来源：中国测绘学会）
值得期待的是，国内越来越多提供实景三维服务的企业逐步加强自主研发与模式创新，在技术、市场方面均取得了长足的进步，共同推进实景三维中国建设。
通过弗雷云生产的城市实景三维数据（上图）及单体化处理成果（下图）
这其中，在青岛、西安等国家新型基础测绘体系建设的试点城市，智能时空云服务商土豆数据已深入参与、或正在对接当地的实景三维城市建设，构建以实景三维数据为基础的时空数字化底座，满足自然资源、住建、公安、应急、交通等各部门对于实景三维数据的应用需求，打造实景三维城市示范标杆。
如何发挥基底作用？
基于云原生、人工智能、大数据等前沿技术，依托开放性时空数字化基础设施——弗雷云，土豆数据从实景三维数据常态化更新难、生产效率低下、业务和数据链割裂、数据资产不易共享、应用场景单一化等行业痛点出发，以“云原生+AI”的服务方式，在实现市域级、城市级实景三维数据常态化更新的同时，通过数据资产的跨部门安全共享，快速构建面向各部门业务需求的场景化应用，向市场提供更加普惠化的实景三维服务。
自弗雷云底层构建的智能超算云（TudouKubeOS），作为面向时空信息领域大规模密集型计算需求打造的时空数据智能操作系统，在有效统筹算力和存储服务器资源的同时，能够针对多样性计算框架进行高性能融合计算。在实景三维业务中，结合土豆数据自主研发的三维建模和单体化算法，遥感数据处理及解译算法，以及时空大数据治理和空间分析等应用，智能超算云可助力实景三维数据生产、处理，以及业务分析效率的大幅提升。
基于弗雷云的实景三维业务体系管理
以智能超算云为支撑，土豆数据立足弗雷云打造全在线、全链路的实景三维服务体系：
在实景三维数据采集环节，土豆数据自主研发的豆寻智能倾斜摄影相机，通过内置FPGA芯片所封装的原始数据预处理功能，以及4G/5G通信模块对处理后数据的实时传输，形成了边采集、边处理、边传输、边建模的服务能力，满足应急或区域性常态化数据更新的需要。
在实景三维建模环节，土豆数据持续优化建模算法，支持全域范围地形级、城市级的实景三维建模，并支持生成DSM、DOM标准化产品。此外建模及精修后成果，再进一步基于自研AI算法，对建筑、道路、植被、水体等要素进行单体化处理，助力三维形式表达下的地理实体标注。
在遥感数据处理环节，针对实景三维中国建设对各类遥感数据的应用需求，通过对大规模多源原始遥感影像在各流程环节的处理，高效率、高质量生产DOM、DSM、DEM数据产品。针对DOM成果则无缝衔接对建筑、道路、水体、植被等地物要素的目标提取、地物分类和变化检测，并面向地域差异或定制化需求，提供从样本标注到AI深度学习模型训练的能力支持。
在时空大数据治理与应用环节，土豆数据将涵盖自然资源、住建、公安、应急、交通、农业等来自于不同部门、不同时期，标准和格式不尽相同的数据资产，在统一的标准和标签体系之下全面统筹，构建三维立体时空数据库，使海量数据资产得以一体化融合与集成，并在单体化实景三维模型之上挂载，在可视化环境下进行高效的信息查询、检索、统计与分析。
在数据资产的安全共享环节，从区块链技术的防篡改、行为可追溯、规则全透明、数据可信共享等特性出发，建设私有云和公有云环境的区块链网络及其监控和运维的平台，形成数据隐私计算能力，充分保障数据资产流通、共享、调用的安全性与可靠性。
在行业应用环节，为推动实景三维数据向多行业领域的纵深应用，土豆数据联合生态合作伙伴构建面向垂直行业的知识计算框架，使相对粗放的实景三维与时空信息服务，能结合行业领域数据及知识进行建模，构建行业知识图谱，从而支持业务决策、行业研究以及社会服务中的需求。
让实景三维真正发挥空间基底作用
综上，面向实景三维中国建设，土豆数据致力让实景三维数据真正发挥作为空间基底的核心作用，呈现“可服务”、“可计算”、“可迭代”、“可运营”的实景三维服务理念，高效率、低成本赋能政府各部门，以及越来越多的行业应用场景之中。
今年初，土豆数据引入数字建筑平台服务商广联达的战略投资，并建立战略合作。双方优势互补，通过在解决方案层面的深度融合，打造涵盖物理世界全空间要素的智能时空底座。双方的合作将推动倾斜摄影等三维模型与BIM模型的融合展示与应用，并在物联网技术的支持下，实现室内外一体化的数字孪生。从部件级实景三维中国的建设任务出发，土豆数据将持续提升和完善实景三维服务能力。
承载数字化未来
此次《关于全面推进实景三维中国建设的通知》重点提出强化科技创新，鼓励多方参与，积极采用新兴技术，促进实景三维中国高质量建设。
与此同时，在深刻理解和准确把握总体国家安全观，以及严格维护测绘地理信息安全的前提下，更可期待政府部门进一步开放实景三维应用试点，通过制定分级、分层、分场景的数据保密策略，推动数据资产的充分共享及应用。
承载着数字化的未来，实景三维中国不仅是对物理世界的高精度还原，更作为一个从多源感知到智能决策的基底，对于促进数字经济、数字政府以及数字中国的建设与发展，将始终发挥着不可替代的作用。
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