核心提示
國產游戲《黑神話：悟空》引爆了全球游戲市場，也引爆了對實景三維技術的關注。
游戲中，重慶大足石刻、山西晉城玉皇廟、天津薊縣獨樂寺……一個個名勝古跡被實景三維技術“搬”進了數字世界，大到地理地貌、建筑外觀結構，小到紋理裝飾，都能與現實世界媲美，讓玩家盡享視覺盛宴。
其實，這樣逼真的實景三維圖景，已走進福建居民的日常生活。
打開元宇宙鼓浪嶼，鼓浪嶼世界文化遺產核心要素之一、地標性建筑八卦樓的部件級實景三維，建筑外觀、結構、材料，到門、窗、柱、頂、線腳，都被真實還原，讓人通過屏幕“身臨其境”；在水系密布的福州城區(qū)，107條內河的地形級實景三維、30余座排澇閘站的部件級實景三維建模，構建出水系治理數字孿生數字場景，實現“多水合一，廠網河一體化”管理；在廈門集裝箱碼頭，基于廈門實景三維建設的集裝箱碼頭數字孿生平臺，讓碼頭作業(yè)實現透明可視、智能推演……
從娛樂到文旅，從國土空間管控到社會“智”理，從行業(yè)運用到生活服務，飛速發(fā)展的實景三維技術，正以更豐富的數據內容、更精細的表達尺度、更實時的更新速度和更便捷的應用服務，悄然改變著我們的生活。
去年起，“實景三維福建”建設工作全面開啟，根據《實景三維福建建設實施方案(2023—2025年)》，至2025年，初步實現地級以上城市數字空間與現實空間實時關聯互通能力，為數字福建、數字政府和數字經濟提供三維空間定位框架和分析基礎。
一年多來，我省“邊建邊用”，實景三維標準體系逐步構建、數據資源日益豐富、應用領域持續(xù)拓展，已初步建成實景三維數據管理系統(tǒng)，在規(guī)劃建設審批、自然災害管理、水系治理、資源監(jiān)測、古厝保護……多個行業(yè)領域探索應用。實景三維，正為數字世界的美麗福建夯基壘臺。
夯實底座
用數字“復刻”國土空間
何為實景三維？
“它是對一定范圍內人類生產、生活、生態(tài)空間進行真實、立體、時序化反映和表達的數字空間�！笔∽匀毁Y源廳國土測繪處負責人介紹說，簡而言之，就是通過三維模型的方式，對真實世界在電腦上進行數字化展現。
為什么要構建三維、真實的數字世界？不僅僅是高仿真、可視化的“酷炫”效果，它更是數字孿生時代的必然要求。
隨著社會發(fā)展，城市從原來以低矮平房為主，發(fā)展為現在的高密度城市，在縱向立體空間上不斷“生長”，并向地下空間不斷延伸。這就導致我國原本以平面二維數據為基礎的空間信息數據體系，已無法滿足現代城市管理的需求。
“現代城市管理需要三維的城市空間信息，從側重陸地表層的描述，轉向‘地上下、室內外、水上下’全空間的一體化描述；需要按照高度，將空間分解成各個樓層、地上地下空間等多種實體和單元，從而實現精細化管理。”廈門市自然資源和規(guī)劃局科技測繪與信息化處處長郭榮芳告訴記者，技術的關鍵，一是立體——在空間信息數據中，對現實世界的表達從平面變?yōu)榱Ⅲw；二是真實——對現實世界的描述從抽象數據轉為真實畫面。
“有了這些基礎，計算機就能識別出哪些數據是平面，哪些是建筑、山巒、地下空間，從‘機器難懂’轉變?yōu)椤畽C器易懂’，從‘人理解’到‘人機兼容理解’�！彼f，讓計算機在“讀懂”數據后，自動計算、生成各類數據產品。
同時，隨著技術發(fā)展，社會進入“萬物互聯”時代，我國城市治理也邁入了智能社會治理階段，需要以“數字孿生城市”為底座，構建社會有機體。實景三維，正是數字孿生城市的基礎。
“與傳統(tǒng)三維模型不同，實景三維承載著二維、三維、空間與非空間的屬性信息�！笔∽匀毁Y源廳國土測繪處負責人說，不僅為數字孿生城市構筑出數字底座，更為新基建提供完整、高精準的時空數據，讓數字空間與現實空間實時關聯互通，助推數字產業(yè)化、產業(yè)數字化和數字經濟的發(fā)展。
2023年，根據國家部署，“實景三維福建”建設工作全面開啟，為數字福建打造統(tǒng)一時空基底，賦能經濟社會高質量發(fā)展。
按照精細程度，實景三維劃分為地形級、城市級和部件級這三種類型。
地形級實景三維，重點對生態(tài)空間實現數字映射，主要包括地形地貌、大型山脈、主要水系、交通等，服務于宏觀規(guī)劃和生態(tài)修復等應用場景；城市級實景三維，重點對生產和生活空間實現數字映射，主要用于支撐智慧城市精細化管理等；部件級實景三維聚焦微觀層面，可以為建筑、文物等留下精細的“3D檔案”。
據了解，我省的實景三維數據資源正加快生成。至目前，在省級層面已經生產3.7萬平方千米地形級的基礎地理實體數據，實現優(yōu)于0.5米分辨率數字正射影像全省年度覆蓋，完成了8.6萬平方千米的優(yōu)于2米數字高程模型和數字地表模型數據生產�，F今，我省正在利用海上作業(yè)窗口期，對7700平方千米的近岸海域10米淺水以下地形數據進行采集。
此外，在城市級數據建設方面，全省已獲取約1500平方千米優(yōu)于0.05米分辨率的傾斜攝影影像，生產了300平方千米的城市級基礎地理實體、100平方千米的LOD1.3級(細節(jié)層次為1.3級的3D模型)城市三維模型數據；各地也結合區(qū)域實際，構建更加精細的城市三維模型、數字高程模型、數字正射影像圖等。
“預計今年內，基本完成全省九市一區(qū)LOD1.3級城市三維模型數據的采集工作�！笔∽匀毁Y源廳國土測繪處負責人說，全省力爭2025年底全部完成數據生產。
一個更直觀、更精細的福建數字空間基座，正逐步成型。
打開應用
初涉全新“考場”
如果說技術是從數據到應用的“橋梁”，應用則是實景三維建設的最終“考場”。 8月29日，自然資源部、國家數據局聯合發(fā)布了實景三維數據賦能高質量發(fā)展創(chuàng)新應用典型案例(以下簡稱“典型案例”)，我省有兩個案例入選。
實景三維作為新型基礎測繪產品，城市規(guī)劃、自然資源管理等與測繪技術相關的應用，是最直接的受益者。
近日，記者來到福州新區(qū)政務服務中心，打開福州新區(qū)智慧城市管理平臺(新區(qū)智腦1.0)，這是此次入選典型案例的《實景三維賦能數“治”福州》的組成部分之一。
在實景三維地圖中，項目技術人員輕點鼠標，帶著記者線上“游覽”，對86平方公里的福州新區(qū)核心區(qū)域進行一次“Citywalk”。
從空中俯瞰這片依海而興的區(qū)域，真實還原的海岸、沙灘、農田、橋梁、樓棟、道路、公園、廠房等盡在眼前。車水馬龍的街道，一處街角小店招牌，一座彩色雕塑，甚至街上熙來攘往的人群，都得到精準描繪。
刻畫城市細節(jié)，正是實景三維建設的特點之一。當普通地圖還是以“比例尺”來描述基礎地理信息的精度，而實景三維中，則用“分辨率”來表達。拖動鼠標，城市街道的各個角度便一覽無余，不僅外觀，每個物體、樓層的位置、高度、面積也與現實一致，可以在電腦上精確測量得出。
不僅是地表，在系統(tǒng)中，地下管廊管網、市政設施、地下空間等部件級實景三維建設，讓地下世界也一目了然，為城市打開立體發(fā)展空間。
平臺下設有“城市設計要素管控系統(tǒng)”，實景三維的作用格外凸顯。
基于實景三維數據基礎，城市規(guī)劃也得以“三維化”，在重大標志性建筑項目選址和審查中，可以更科學地對城市建筑風貌精準把控、精細化管理。
“以往，建筑設計方案只能在二維地圖上進行審查。但新建筑與周邊建筑是否協調？會不會影響旁邊的日照？與城市整體風貌是否和諧？會不會影響城市的天際線？交通動線是否合適？諸如此類，在二維地圖上都難以直觀了解�！表椖考夹g人員介紹說，現在把新建筑設計方案三維化后，直接置入到城市實景三維中，一切都一目了然。
“系統(tǒng)可以支撐至少三套方案比選，把新建筑的設計方案與周邊建筑風格、立面色彩等進行對比，可以把控城市整體景觀風貌，進行城市天際線、日照條件、視線廊道、相鄰關系等各類專業(yè)分析�！彼f，審查建筑與市政道路接口的合理性，甚至根據項目周邊情況定制視頻導覽，模擬車行和人行視角感受項目建成后的情況，讓方案選擇更科學。
用時空信息說話，在建筑三維空間研判，憑科學事實決策。去年底，福清市依托實景三維，建設上線“二三維一體化平臺”，促進審批業(yè)務由二維平面化轉向三維可視化，支撐工程建設項目策劃協同、立項用地規(guī)劃審查、規(guī)劃設計、模型報建審查、施工圖模型審查、竣工驗收模型備案等應用，精簡審批程序、減少審批時間。截至今年9月29日，已有224個項目開展工規(guī)三維報建，每個項目從報建到項目簽章再到發(fā)放證照，流轉時間平均縮短了30%，以高水平規(guī)劃引領高質量發(fā)展。
在龍巖，實景三維在提升礦山治理水平上大顯身手。
基于傾斜三維、激光點云技術，龍巖構建了礦山巷道內外的三維模型，多角度展現礦山開發(fā)利用基本情況�！拔覀冞�高效整合全市礦山管理工作基礎數據，以礦山監(jiān)管、地災監(jiān)測、生態(tài)修復三位信息一體化方式推進數字孿生礦山建設，助力礦產資源高質量發(fā)展。”龍巖市自然資源局測繪與地理信息科科長顏燕燕介紹說。
拓展邊界
賦能千行百業(yè)
應用的邊界還在不斷拓展。
廈門電力大數據智慧調度指揮平臺，是又一入選典型案例的應用。
打開平臺，基于實景三維底座與“雪亮工程”的視頻空間定位等技術融合，借助精準的圖像識別算法，實現了分鐘級的視頻自動獲取、分析現場圖像，能夠有效識別特種車輛停留、煙氣明火、設施撞擊等隱患，及時推送告警信息。
“實景三維數據整合地下電力三維管線，還能快速查詢電力設施資源、精確定位及狀態(tài)實時監(jiān)測，尋找地下電纜何處發(fā)生故障不再盲目。”廈門市規(guī)劃數字技術研究中心林同舟工程師介紹說，此外，結合人口大數據和歷史指標，通過人工智能算法構建出“臺區(qū)負荷監(jiān)測預警模型”，可以對廈門全市的用電負荷風險預警，助力電力行業(yè)迎峰度夏、風險排查，顯著提升了電力供應的安全性、可靠性和智能化水平。
平臺自啟用以來，成功監(jiān)測并預防了13起施工違規(guī)和6次大型機械作業(yè)風險，及時避免了電力事故。在“杜蘇芮”臺風期間，通過視頻監(jiān)控，平臺及時發(fā)現并處理了樹木倒伏等自然災害風險，確保了電力設施的安全穩(wěn)定運行。
在廈門港海天碼頭，以實景三維部件級模型為基礎、運用數字孿生技術架構的“廈門集裝箱碼頭元宇宙數智管理平臺”中，碼頭的集裝箱、船舶、設備、車輛、人員、堆場、設施、道路、管網……一一精細映射，在此基礎上，探索更真實、更豐富的數字孿生服務。
“不僅實時展現碼頭作業(yè)場景，還能通過可視化分析展示作業(yè)熱點區(qū)域，同時可以歷史回溯、未來推演�！睆B門市規(guī)劃數字技術研究中心陳鷺輝工程師介紹說，大量數據支撐港區(qū)的全方位數字化改造，為港口優(yōu)化作業(yè)調度、提升設備管理、加強安全監(jiān)控、輔助資源配置。平臺上線后，能實現集裝箱碼頭無人駕駛導航、港區(qū)智能安防、大數據分析決策等，以及數據匯聚分析、高仿真可視化交互等。
在福州新區(qū)智慧城市管理平臺中，市政道路、建設工地、河湖海等視頻攝像頭的信息，正在實景三維中實時顯示。
數字空間與現實空間實時互聯互通之下，建設工程全過程監(jiān)管系統(tǒng)、市政橋梁管養(yǎng)系統(tǒng)、市政園林環(huán)衛(wèi)綜合管理系統(tǒng)、渣土資源綜合管理系統(tǒng)、美麗海灣系統(tǒng)……都在逐步建設完善，進入試用階段。
“在實景三維數字底座上，可以實時掌握城市運行情況，實現在線治理，它正在成為精細化管理的利器，為重構城市治理體系賦能。”項目技術人員說。
據了解，在整個福州市，依托“福州市時空信息公共服務平臺”，實景三維等測繪地理信息數據已在城市規(guī)劃建設管理、水系治理、古厝保護、警務、農林、綜治、應急、資源監(jiān)管等60多個行業(yè)或領域開展應用。
2023年，福州旅游總收入增長65%，數字文旅的助力不容忽視。其中，以部件級實景三維建模為基礎的元宇宙旅游場景，成為文旅的新元素。
在蓋山鎮(zhèn)陽岐村的嚴復故居前，打開“福元宇宙研學”APP，就能與嚴復跨時空“對話”�；趦A斜攝影、激光掃描、AI等技術，嚴復故里完成了1萬平方米部件級實景三維建模，讓用戶現場感受虛擬與現實結合、歷史與現代交融的“詩和遠方”。
“在我們生活的空間里，社會經濟、生活學習、休閑娛樂……所有與現實地理空間相關的問題，都有可能在實景三維的數字空間去推演、簡化�！笔∽匀毁Y源廳國土測繪處負責人說，“隨著實景三維福建不斷完善，實景三維技術與更多技術深度融合，會啟發(fā)我們不斷釋放想象力，為更多行業(yè)提供全新視角和解決方案�！�(記者 張穎 陳旻)