打造数字经济时代的时空基础底座

青海年保玉则国家公园地形级实景三维。

    “十四五”规划纲要明确指出，要“迎接数字时代，激活数据要素潜能，推进网络强国建设，加快建设数字经济、数字社会、数字政府，以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革”。实景三维中国建设是自然资源部落实数字中国、平安中国、数字经济战略的重要举措，是落实国家新型基础设施建设的具体部署，是服务生态文明建设和经济社会发展的基础支撑。因此，实景三维中国建设不仅是自然资源行业的一次涉及重大空间信息技术、应用体系和服务能力变革的转型契机，更是我国社会和经济发展的必然要求，具有巨大而深远的意义。

    实景三维是自然资源领域重要的数据基础 

　　规划业务从二维走向三维是必然趋势。基于传统二维地理信息数据的规划，具有平面数据底座无法直观反映自然与人工环境以及地上地下资源分布情况的局限性，对国土空间进行统一、科学规划有难度。实景三维数据用三维模型精确表达地形、地貌、地物等的空间位置、范围、布局和属性，能够直观反映人文地理格局和自然资源状况，同时结合坡度坡向分析、淹没分析、日照分析等三维分析工具，可以对自然资源利用合理性、城市规划美观性、居住环境合理性等问题进行科学性识别，为“三区三线”划定、耕地保护、宜居社区建设等自然资源管理与规划决策提供重要支撑。

　　通过实景三维对自然资源真实、立体、时序的表达，能够克服传统二维数字高程模型和数字正射影像在自然资源资产管理和监察业务中的信息缺乏、监管片面等不足，更加细致直观地洞察和统计自然资源资产质和量的变化，有力支撑规范和科学的管理和检查。如在土地综合整治项目中，严格实施规划设计、工程实施和验收确认三次实景三维数据采集与存档，可对土地综合整治中整治区域现状、整治工作的开展、整治工作的成效等方面情况进行精确的判定。通过实景三维在自然资源资产管理和监察方面的支撑，可有效贯彻山水林田湖草沙冰系统治理和绿色发展的理念要求，更好地守护绿水青山，建设美丽中国。

　　实景三维可为地质灾害预防与治理工作提供决策依据。开展地质灾害调查时，实景三维数据可以快速为应急现场指挥者、决策者展示更加直观、真实、立体、可量测的三维空间模型，为灾害体的稳定性及处理方案提供更有力的研判依据。此外，结合三维空间数据应用分析技术方法，不仅能完成滑坡、泥石流、危岩落石等地质灾害调查工作，还能识别岩性组合、结构面产状及卸荷带走向和宽度，为地质灾害隐患普查作业方式带来重大突破。

　　实景三维中国建设是发展数字经济必要的基础性工作

　　2022年1月，国务院印发《“十四五”数字经济发展规划》，明确“到2025年，数字经济迈向全面扩展期，数字经济核心产业增加值占GDP比重达到10%”。

　　数字经济是继农业经济、工业经济之后的主要经济形态，是以数据资源为关键要素，以现代信息网络为主要载体，以信息通信技术融合应用、全要素数字化转型为重要推动力，促进公平与效率更加统一的新经济形态。在国家推动数字经济发展的过程中，不管是通过数字化实现资源的优化配置，还是提升公共服务数字化水平、健全数字经济治理体系，或者是加强城乡融合发展、建设美丽乡村，都离不开高精度的三维空间信息底座。

　　实景三维可塑造新一代地图。地图作为空间信息的表征手段之一，从古至今都是国家的基础性资料，对国家治理和安全极为重要，支撑了各个行业的运行。实景三维的出现推动了地图的发展。从本质上来看，实景三维中国可塑造新一代地图，是适应我国新发展阶段的地图的进一步升级，其信息的丰富、数据的现实性、表达的现势性及服务能力都要远远高于传统意义的地图。

　　立体、复杂、高动态的社会运行需要三维的空间信息底座。改革开放40多年来，我国城市建筑已经从原来的低矮平房变为现在的高楼林立，城市往立体空间上纵向发展，大量高层建筑物和地下空间的开发和利用，让城市空间结构、支撑体系更为复杂。原有的以二维为基础的空间信息数据体系难以满足现有需求，而实景三维能够对城市进行立体表达，在垂直维度将其进一步分解成每一个楼层、地上地下空间等实体和单元，将城市GIS和BIM技术融合，可有效实现城市的精细化管理。

　　原有地理空间数据结构需要升级才能满足数字经济建设的需求。地理空间数据种类很多，传统的空间信息的组织是以图层的方式来组织，不同比例尺、不同类型的数据放在不同的图层，便于实现数据的快速检索，在以前空间信息种类较少、需求较为简单时，能够满足应用的需要。然而，随着应用的深入、数据维度的增加，这种数据结构的问题逐渐显现：图层过多之后，任何一个图层数据的更改都会导致所有图层的数据变动，常常出现各个图层之间的数据不一致。另外，由于传统的图层式数据组织方式，图层之间的关联是隐含在数据中的，二维三维数据之间的不一致极为常见。实景三维用对象化的地理实体对空间数据进行表达，二维数据和三维数据都是一个地理实体的表达方式，数据的更新在一个实体中就可以完成，避免了跨图层的数据更新。

　　显然，实景三维利用对象化地理实体的空间表达方式，更加有利于数字经济建设中高维度地理信息的更新、分析和应用。

　　开展实景三维中国建设的建议

　　实景三维中国被认为是未来数字世界的时空数字底座，是国家的空间信息基础设施，支撑各行各业的发展和应用，具有广泛的适应性。建设实景三维中国，让实景三维真正发挥空间基底作用，在整体架构和实施中需注意以下问题。

　　首先，要考虑到基础设施的基本特性。基础设施具有基础性、不可贸易性、整体不可分性、准公共物品性几个特点。实景三维中国的目标是建设一个全社会、各行业可用的空间信息基础设施，必然需要考虑数据可维护可更新、服务可被触达，并且能够安全稳定运行。

　　其次，要从提供数据成果思维转变为提供能力思维。传统测绘的做法是提供标准的数据成果，实景三维中国不仅要建设数据的基础底座，还要建设服务能力的底座。让用户能够调用实景三维平台的计算与处理服务，生成自己的数据能力也是一种重要的能力。

　　最后，要以应用的价值来指导实景三维数据中各种要素的价值。目前，国家已经开展了多个新型基础测绘的试点，实景三维作为新型基础测绘的重要组成部分，取得了积极进展。下一步，要坚定以应用为核心来驱动实景三维中国框架体系的建设，以应用需求为导向控制数据的粒度和信息的丰富度。

　　实景三维中国不仅是数字孪生时代的数字底座，更可为新基建提供完整性好、现势性强、精准度高的时空数据，是国家新型基础设施建设的重要组成部分，是建设数字中国的技术支撑。实景三维中国的建设能够为经济社会发展和各部门信息化与智能化提供统一的空间基底，可在新基建的三个方面——信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施同时发力，推进数字产业化、产业数字化及数字经济的发展。

　　（作者：黄先锋  为武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室教授）