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序    一

2022年，自然資源部辦公廳印發(fā)通知，全面推進(jìn)實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)，引發(fā)業(yè)界高度關(guān)注和積極響應(yīng)。實(shí)景三維是對(duì)人類(lèi)賴以生存、生產(chǎn)和生活的自然物理空間進(jìn)行真實(shí)、立體、時(shí)序化反映和表達(dá)的數(shù)字虛擬空間，是國(guó)家新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和各部門(mén)信息化與智能化提供統(tǒng)一的空間基底，是落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記建設(shè)數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)指示的技術(shù)支撐。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，對(duì)空間信息的需求從空間粒度、內(nèi)容粒度和時(shí)間粒度上都提出了新的要求，國(guó)家的發(fā)展需要空間信息從二維走向三維，從室外走向室內(nèi)，從地上走向地下和海洋。改革開(kāi)放四十多年來(lái)，我國(guó)城市已經(jīng)從原來(lái)的低矮平房變成為現(xiàn)在高密度城市，城市在縱向立體空間的發(fā)展導(dǎo)致原有以二維為基礎(chǔ)的空間信息數(shù)據(jù)體系跟不上需求，就需要把城市三維化，并且按照高度分解成每一個(gè)樓層、地上地下空間等實(shí)體和單元，將城市地理信息系統(tǒng)（GIS）和建筑信息模型（BIM）技術(shù)融合，才能實(shí)現(xiàn)城市精細(xì)化管理。另外，社會(huì)萬(wàn)物互聯(lián)高動(dòng)態(tài)發(fā)展對(duì)數(shù)字孿生提出更多需要。社會(huì)高動(dòng)態(tài)發(fā)展需要時(shí)序化的統(tǒng)一空間底座作為載體，連接人車(chē)物和水電氣等物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，這就把物理空間延伸到物理空間與網(wǎng)絡(luò)空間一體化，進(jìn)入新的萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，也就是數(shù)字孿生時(shí)代。實(shí)景三維不僅是數(shù)字孿生時(shí)代的數(shù)字底座，更為新基建提供完整性好、現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)、精準(zhǔn)度高的時(shí)空數(shù)據(jù)，與信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施同時(shí)發(fā)力，共同推進(jìn)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化及數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)是測(cè)繪與地理信息的重大變革。首先，測(cè)繪技術(shù)體系和生產(chǎn)體系要發(fā)生新變革，這包括重新建設(shè)從二維到三維的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)采集加工體系、數(shù)據(jù)管理體系、應(yīng)用體系、數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)與數(shù)據(jù)安全體系等。其次，測(cè)繪與地理信息行業(yè)原有從業(yè)人員的專業(yè)知識(shí)體系的變革，需要從大學(xué)教育、職業(yè)教育上進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，增加面向?qū)嵕叭S數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)字孿生技術(shù)與應(yīng)用等知識(shí)體系的構(gòu)建。同時(shí)，實(shí)景三維帶來(lái)相應(yīng)的技術(shù)變革，對(duì)測(cè)繪與地理信息行業(yè)的科研體系和科研人才建設(shè)也提出了相應(yīng)的要求——要面向?qū)嵕叭S要求的高精度、高智能化、高動(dòng)態(tài)化的時(shí)空信息，形成一系列系統(tǒng)性、完整性的自主創(chuàng)新核心技術(shù)。

《實(shí)景三維應(yīng)用與發(fā)展》的編寫(xiě)恰逢其時(shí)，由中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)智慧城市工作委員會(huì)聯(lián)合武漢大學(xué)測(cè)繪遙感信息工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院地理科學(xué)與資源研究所、中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院、北京市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院、青島市勘察測(cè)繪研究院、重慶市勘測(cè)院等40余家單位共同編寫(xiě)，為實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)提供了重要的技術(shù)參考和應(yīng)用案例，將帶動(dòng)測(cè)繪地理信息事業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、服務(wù)各行業(yè)需求，支撐自然資源管理、服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)，不斷提升測(cè)繪地理信息工作能力和水平。

實(shí)景三維，大有可為！

序    二

實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)是落實(shí)數(shù)字中國(guó)、平安中國(guó)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的重要舉措，是落實(shí)國(guó)家新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的具體部署，是服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)支撐。自然資源部發(fā)布《關(guān)于全面推進(jìn)實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)的通知》文件，全面推進(jìn)實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)，強(qiáng)調(diào)堅(jiān)持系統(tǒng)觀念，強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)，構(gòu)建技術(shù)體系、創(chuàng)新管理機(jī)制，形成統(tǒng)一設(shè)計(jì)和分級(jí)建設(shè)相結(jié)合、國(guó)家和省市縣協(xié)同實(shí)施的“全國(guó)一盤(pán)棋”格局，在國(guó)家、省區(qū)、市縣三級(jí)自然資源主管部門(mén)“統(tǒng)籌規(guī)劃、分級(jí)投入、分步實(shí)施”的支撐下，共同推進(jìn)全國(guó)范圍的建設(shè)工作。

自然資源部自2017年以來(lái)，先后批復(fù)了上海、武漢、寧夏、西安、北京、山東、嘉興、徐州、株洲、貴陽(yáng)、廣西等11個(gè)省區(qū)市開(kāi)展新型基礎(chǔ)測(cè)繪試點(diǎn)建設(shè)。各試點(diǎn)省區(qū)市紛紛開(kāi)展了以實(shí)景三維標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品為代表的產(chǎn)品體系建設(shè)工作，在關(guān)鍵技術(shù)體系、生產(chǎn)組織體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和應(yīng)用服務(wù)體系等方面開(kāi)展了積極探索。截至2022年11月，已經(jīng)先后有上海、武漢、寧夏等地根據(jù)自然資源部的批復(fù)要求，完成了規(guī)定的任務(wù)，通過(guò)了國(guó)家驗(yàn)收。除新型基礎(chǔ)測(cè)繪建設(shè)試點(diǎn)省區(qū)市外，青島、深圳、南京等地也結(jié)合數(shù)字/智慧城市建設(shè)，開(kāi)展了本地的實(shí)景三維建設(shè)工作，也得到了業(yè)內(nèi)的普遍關(guān)注。

隨著城市管理、公共安防、交通規(guī)劃、水利管理等工作對(duì)精細(xì)化、真實(shí)性的要求越來(lái)越高。人們對(duì)全面、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的地理信息數(shù)據(jù)，特別是基于地理實(shí)體的全空間、全要素、高精度的二三維一體的地理信息需求越來(lái)越旺盛。實(shí)景三維數(shù)據(jù)區(qū)別于傳統(tǒng)三維模型，具備語(yǔ)義化、結(jié)構(gòu)化、實(shí)體化等特性，能夠非尺度、全要素表達(dá)空間關(guān)系及屬性信息。實(shí)景三維數(shù)據(jù)不但有高仿真可視化效果，而且同時(shí)承載二維與三維、空間與非空間的屬性信息，為計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別、分析計(jì)算奠定基礎(chǔ)，可以說(shuō)是“高顏值、有內(nèi)涵”。實(shí)景三維數(shù)據(jù)底座建設(shè)不單單是地形、傾斜攝影模型等數(shù)據(jù)的采集，而數(shù)據(jù)采集后的結(jié)構(gòu)化、語(yǔ)義化等處理工作，更是保障實(shí)景三維數(shù)據(jù)能否真正支撐分析決策的關(guān)鍵。

《實(shí)景三維應(yīng)用與發(fā)展》由中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)智慧城市工作委員會(huì)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所、武漢大學(xué)測(cè)繪遙感信息工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室共同牽頭組織編寫(xiě)，組織參編單位40余家，編寫(xiě)成員上百位，參與編寫(xiě)單位和行業(yè)專家作為實(shí)景三維建設(shè)的倡導(dǎo)者和踐行者，通過(guò)他們的調(diào)查研究及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，本書(shū)梳理了實(shí)景三維中國(guó)建設(shè)的發(fā)展現(xiàn)狀，指出了現(xiàn)階段實(shí)景三維建設(shè)發(fā)展中的主要問(wèn)題，總結(jié)了實(shí)景三維建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)，提出了未來(lái)實(shí)景三維的發(fā)展趨勢(shì)與方向；此外，本書(shū)詳細(xì)介紹了實(shí)景三維的政府應(yīng)用和行業(yè)應(yīng)用，列舉了不同行業(yè)的建設(shè)成果案例，分析了應(yīng)用于各個(gè)案例的關(guān)鍵技術(shù)與社會(huì)價(jià)值等，期待本書(shū)可以為行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。