中地数码：融合创新国产GIS 乘风而上助推实景三维中国建设

当被问及2022年地理信息产业最重要的话题是什么时，毫无疑问是“现实中的3D中国”。《现实三维中国建设技术纲要（2021年版）》、《新基础测量与现实三维中国技术文件》、《天然资源部办公室关于全面推进现实三维中国建设的通知》等文件相继发布，现实三维中国建设进入了一个新时代。随着现实3D中国建设的如火如荼，相关课程的直播也随之出现，各行各业的专家学者进行了云对话，提出了现实3D的新技术思路。国内GIS软件企业数字化参与公益讲堂系列是两个连续的系列，重点关注全空间GIS在现实三维中的创新与实践，人们无法想象，经济社会发展的新定位和生态文明建设的新需求，行业常青树在现实三维中的数字化部署是什么？MapGIS技术在中国的3D建设中发挥了什么作用？作为国家基础资源，开发自主可控的国产GIS软件，高精度的立体数据现实将在未来国家和城市治理能力现代化中发挥重要作用，数据信息安全是一个必然问题。如果国外硬件长期垄断了中国真实三维数据的生产和处理，一旦出现极端情况，将对国家地理信息安全乃至国家安全造成灾难性影响。中国地理信息产业协会会长李伟森指出，规划现实中的三维中国建设，需要更多地考虑战略安全，硬件和硬件设备的自主控制将成为必要前提，技术自主控制和产品竞争力需要进一步提升和提升。同样，作为中国三维现实建设中不可或缺的基础软件GIS，自主控制和信息安全也是其重点。近年来，在Sintro技术发展的基础上，国内GIS软件在技术自主控制和产品竞争力的提高方面取得了长足的发展。中土数字将继续增加MapGIS的研发投资，全面开发自主可控的国产GIS软件，在国产化技术上统一核心架构层升级安全性，构建多元化的国产化新生态，制定国产硬件一体化解决方案。不断升级数据管理、映射、分析、服务和结果迁移功能，优化整个产品体系和用户体验，以提高本地化产品的竞争力。真实三维是国家重要的新型基础设施，旨在真实、立体、时间序列化反映人类生产、生活和生态空间的时空信息，它范围广、任务量大、产业链长、包括数据采集、处理、管理、共享、分析、更新、应用在内的环产业链中，GIS与新兴技术的融合创新具有广阔的应用空间。在谈到与中国三维建设和新基础设施相关的问题时，中国工程院院士郭仁忠表示：“很难想象，如果没有地理信息技术的支持，我们就能建设数字孪生城市，建设智慧城市。没有现实的三维中国建设，国土空间治理很难实现模式、体系和能力的全面现代化。这也表明，以GIS为代表的地理信息技术与新技术的融合与创新，将在现实中的三维中国建设中发挥重要作用。随着新技术的迅速出现和突破，GIS长期以来已经放弃了封闭式模型。面对3D中国建设的巨大机遇，中国和中国的数字负责人在公益礼堂表示：“坚持国内GIS技术的自主创新，整合人工智能、大数据、BIM、物联网、游戏引擎等先进技术，与生态合作伙伴携手，共同描绘3D现实的新未来。”近年来，MapGIS在融合创新上凝聚了自己的技术路线，深入挖掘全空间、地理大数据、人工智能、全本地化等技术方向，为建设现实的三维中国奠定了坚实可靠的基础。例如，MapGIS将继续推动新一代全空间GIS的创新和应用，开发大数据访问、存储、计算、分析、可视化和应用技术，开展人工智能新技术探索，基于主流人工智能基础框架，提供丰富的人工智能模型、专业流程处理工具和多样化的智能GIS产品。大大提高了海量三维现实数据的生产、访问、存储、分析和应用效率。《现实三维中国建筑技术纲要（2021）版》侧重于现实三维数据处理、集成与服务，按照统一的时空标准，明确了现实三维中国建筑数据采集与处理、数据库建设与服务的技术路线，对地图与制图技术提出了新的挑战。在中国测绘学会主办的测绘课第三季中，陈军学者指出了现实中三维中国建设的技术性质。“为土地空间及其地理空间实体提供数字化、形式化描述、数字化建模、综合管理和服务应用，使其相互关系和变化。”基于对实现实际三维技术路线的理解，中土数字在MapGIS平台技术融合创新的基础上，深入挖掘实现实际三维数据处理、数据融合、服务应用等方面，实现全空间数据建模、全空间数据融合渲染、全空间三维GIS数据格式标准化，从全空间数据分析等角度为现实三维中国建设提供技术支持。

三维全空间GIS技术架构图全空间数据建模，“建立”数据MapGIS提供外部模型导入、地面景观建模、地表地形建模、地下空间建模等丰富的建模方法及M3D数据生产。为多样准确的真实三维数据生产提供服务。对于更常见的建模软件（如3D MAX、Smart3D和Revit）的成果，MapGIS包括BIM模型数据、倾斜照片数据、点云数据、*.3ds、*.obj、*. Dae、*. osgb、*.x、*.fbx、*.可以导入和管理包括xml等模型在内的模型，同时支持模型数据的参照系校正和批量导入。它提供了从地面到地下模型数据的完美表示，从室外到室内的细节变化，以及大量数据的加载预览。

obj模型、摄影、模型地面景观建模分为二维向量数据建模和三维数据建模两种。基于二维向量数据或CAD数据，MapGIS提供了编码的景观建模方法，实现了从地面、地表到地下的城市部件三维模型的快速、批量、化、低成本。

倾斜摄影模型非常逼真，具有“拍照”渲染效果，但本质上是表面模型，不是实体模型，无法进行分析查询。MapGIS提供了倾斜照片单体化功能，允许您将倾斜照片转换为单独的可拾取实体，添加属性并查询统计信息。

倾斜照片整体三维地形建模可以真实地反映地形特征和现象，MapGIS可以基于等高线和DEM数据可视化地形建模。地下空间建模分为管网建模和地质体建模，管网建模的典型应用场景是地下三维管线，三维地下管线不仅直观逼真，还能准确展示二维图纸中难以表现的零件，如垂直管段等。可以更明确地识别管道与管道点设备之间的连接情况。地质体构建根据建模数据的不同，可以提供钻孔自动建模、钻孔约束划分建模、截面互建模、分层自动建模、属性建模、矢格一体、实际材料图建模等多种建模功能。

比较2D和3D管线显示

3D管道和地下走廊

动态建模（Dynamic Model）

如何钻孔、剖面建模、全空间数据融合渲染、让数据“丰富”，面对大规模真实的三维数据，如何排列各种城市信息，如何解决多源数据的深度融合，是GIS平台面临的挑战。MapGIS提供专业的融合工具，通过坐标变换、数据登记、修剪、马赛克等技术，支持景观、BIM、倾斜摄影、管道、地质体、地形图像等的综合管理，实现全空间数据的综合融合，满足实际应用需求。在数据访问方面，兼容国内外各种时空数据标准（如M3D、BDS、GPS、物联网协议标准等），全面支持智慧城市的“全空间”、“二维”、“动态”基本地理、公共主题、行业主题、物感知、互联网数据访问。

2数据和图像的融合

地面和地下数据融合

随着城市多源异构数据集成全空间GIS的标准化，数据“活”集成多源异构数据的巨大性，如何实现大数据的高效渲染是一个亟待解决的问题。MapGIS通过开放的“全空间三维模型数据格式及服务接口规范”M3D标准实现景观模型、倾斜摄影模型、BIM、激光点云、地质体等多源异构数据和服务的全面融合、共享和标准化;通过WebGL、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和游戏引擎的各种终端实现三维数据的交互和输出。借助开放的M3D SDK开发工具包（可从QR代码下载）和丰富的数据优化工具，MapGIS将融合的数据生成为高效的M3D数据。

基于M3D与三维客户端的交互和输出，MapGIS建立了高性能的三维数据共享服务体系.将处理后的M3D数据存储在MapGIS数据库中，实现了全空间数据的分布式存储;与Spark分布式计算框架无缝集成，满足了全空间数据的多任务并行调度需求。通过WebGL、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、游戏引擎多种终端实现三维数据的交互和输出，支持跨OS、设备、浏览器TB级上下数据的无缝切换、一体化展示，城市级BIM模型的高性能渲染，TB级倾斜摄影数据的秒级加载，实现千万级三角网地质体高效渲染和亿级点云数据高效加载渲染，满足地上、下高精度大范围场景渲染需求。全空间数据分析将数据“用于”MapGIS上下集成的通用分析功能，为城市规划和建设、基础设施管理等提供三维、动态的空间辅助决策。融合地学大数据提供专业的三维分析工具，地下

地面空间的分析

地下空间分析专家预测，“真正的3D中国”将为GIS市场的爆发式增长带来更多的市场空间，也是GIS领域未来几年的主题。事实上，中国数字已经将现实3D中国建设纳入了MapGIS的发展规划，在2022年1月的战略会议上，董事长吴亮教授表示，“将重点关注现实3D中国建设、新型智慧城市建设等国家重大发展战略，启动新一代空间信息库，打造新时空大脑，支持数字经济建设。为生态文明建设和经济社会发展提供服务“。今年以来，无论是加大对MapGIS平台产品的研发投入，升级MapGIS CIM平台，还是举办以现实立体中国建设为重点的公益礼堂，都是其战略落地表现。据业内人士介绍，新一代MapGIS平台产品的开发已进入最后阶段，新产品将在全空间3D GIS技术上带来新的飞跃，提供更强的技术支持，预计今年将正式发布。